JP2002111195A - 被覆細線リフロ装置 - Google Patents
被覆細線リフロ装置Info
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- JP2002111195A JP2002111195A JP2000299478A JP2000299478A JP2002111195A JP 2002111195 A JP2002111195 A JP 2002111195A JP 2000299478 A JP2000299478 A JP 2000299478A JP 2000299478 A JP2000299478 A JP 2000299478A JP 2002111195 A JP2002111195 A JP 2002111195A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】寿命のある熱電対なしの加熱ツールでも適正な
リフロ接合が得られ、かつドレッシングの管理について
も定期的でなく、ドレッシングが必要な時だけ教えてく
れる被覆線リフロ装置を提供する。 【解決手段】本発明のリフロ装置は、図では省略したレ
ーザ変位計等により計測基準位置７の沈み込み量の計測
を行ない、初期設定した沈み込み量に達すると溶接電流
通電を停止しリフロ接合完了と判断するように溶接プロ
グラムが設定され、同時に図では省略する電源装置のパ
ネル面にリフロ接合完了を表示する。また、該溶接プロ
グラムは、初期設定の沈み込み量に達する時間の閾値を
設定し、該閾値に達しても所定の沈み込み量が得られな
い場合には通電を中止し、加熱ツール１のドレッシング
が必要であることを前記電源装置パネル面に警報として
表示する。
リフロ接合が得られ、かつドレッシングの管理について
も定期的でなく、ドレッシングが必要な時だけ教えてく
れる被覆線リフロ装置を提供する。 【解決手段】本発明のリフロ装置は、図では省略したレ
ーザ変位計等により計測基準位置７の沈み込み量の計測
を行ない、初期設定した沈み込み量に達すると溶接電流
通電を停止しリフロ接合完了と判断するように溶接プロ
グラムが設定され、同時に図では省略する電源装置のパ
ネル面にリフロ接合完了を表示する。また、該溶接プロ
グラムは、初期設定の沈み込み量に達する時間の閾値を
設定し、該閾値に達しても所定の沈み込み量が得られな
い場合には通電を中止し、加熱ツール１のドレッシング
が必要であることを前記電源装置パネル面に警報として
表示する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、パルスヒート方式
によって被覆細線をプリント配線板パッド等に接合する
リフロ装置に関するものである。
によって被覆細線をプリント配線板パッド等に接合する
リフロ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】この種のリフロ装置は、プリント配線板
へのＩＣリード等のリフロソルダリング、被覆極細線の
リフロ接合等を行なう際に用いられている。またリフロ
接合だけでなくリード線の熱圧着装置としても使用され
る。この装置は図２に示すように、モリブデン（Ｍ
ｏ）、チタン（Ｔｉ）等の高抵抗材によって板状に形成
された加熱ツール１と、この加熱ツール１の先端部に接
続された熱電対１１とを備えている。加熱ツール１は厚
さが０．８ｍｍ程度で、パルスヒート方式によって加熱
される。パルスヒート方式は、パルス状の大電流を加熱
ツール１に流し、この時発生するジュール熱を利用して
加熱する方式である。被覆細線２は、直径が数μｍ〜
０．２ｍｍの銅細線である心線３の表面がポリウレタ
ン、ポリエチレン等の低融点絶縁被膜４によって被覆さ
れている。被覆細線２をリフロ接合するには、プリント
配線板等に形成されているパッド部等の被接合部５に予
備はんだまたはクリームはんだ６を施し、その上に接合
すべき被覆細線２を載置する。しかる後、加熱ツール１
の先端で被覆細線２を加圧しパルス状の大電流を１００
ｍＳ〜数百ｍＳの設定した時間流すと、加熱ツール１は
ジュール熱により加熱され、絶縁被膜４およびはんだ６
を溶融し、被接合部５と被覆細線２の心線３をリフロ接
合する。
へのＩＣリード等のリフロソルダリング、被覆極細線の
リフロ接合等を行なう際に用いられている。またリフロ
接合だけでなくリード線の熱圧着装置としても使用され
る。この装置は図２に示すように、モリブデン（Ｍ
ｏ）、チタン（Ｔｉ）等の高抵抗材によって板状に形成
された加熱ツール１と、この加熱ツール１の先端部に接
続された熱電対１１とを備えている。加熱ツール１は厚
さが０．８ｍｍ程度で、パルスヒート方式によって加熱
される。パルスヒート方式は、パルス状の大電流を加熱
ツール１に流し、この時発生するジュール熱を利用して
加熱する方式である。被覆細線２は、直径が数μｍ〜
０．２ｍｍの銅細線である心線３の表面がポリウレタ
ン、ポリエチレン等の低融点絶縁被膜４によって被覆さ
れている。被覆細線２をリフロ接合するには、プリント
配線板等に形成されているパッド部等の被接合部５に予
備はんだまたはクリームはんだ６を施し、その上に接合
すべき被覆細線２を載置する。しかる後、加熱ツール１
の先端で被覆細線２を加圧しパルス状の大電流を１００
ｍＳ〜数百ｍＳの設定した時間流すと、加熱ツール１は
ジュール熱により加熱され、絶縁被膜４およびはんだ６
を溶融し、被接合部５と被覆細線２の心線３をリフロ接
合する。
【０００３】図３に温度コントロール付パルスヒート装
置の従来例をブロック図で示す。図に示すように、加熱
ツール１の先端温度を熱電対１１で測定し、該測定値を
制御回路１２にフィードバックすることで加熱ツール１
の先端温度を１°Ｃ刻みに調整可能な設定温度に制御す
るようになっている。したがって、この温度コントロー
ル付パルスヒート装置は、加熱ツール１の先端形状が正
常でかつ汚れが無い場合にはサンプル接合通りリフロ接
合できる再現性を持っている。
置の従来例をブロック図で示す。図に示すように、加熱
ツール１の先端温度を熱電対１１で測定し、該測定値を
制御回路１２にフィードバックすることで加熱ツール１
の先端温度を１°Ｃ刻みに調整可能な設定温度に制御す
るようになっている。したがって、この温度コントロー
ル付パルスヒート装置は、加熱ツール１の先端形状が正
常でかつ汚れが無い場合にはサンプル接合通りリフロ接
合できる再現性を持っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来のリフロ装置においては、加熱時に溶けた絶縁被
膜が加熱ツールに焼き付いたり、はんだが付着して固化
するため、初期設定の良好なリフロ接合を得るには付着
物を取り除く除去作業（ドレッシング）をツール温度等
によって決まる時間で管理し、定期的にドレッシングを
実施する必要がある。さらに、熱電対の寿命は数万回の
熱圧着が限度で、耐久性が低いという問題もあった。本
発明は、上記課題を解決するためになされたもので、寿
命のある熱電対なしの加熱ツールでも適正なリフロ接合
が得られ、かつドレッシングの管理についても定期的で
なく、適正なリフロ接合が得られなくなったドレッシン
グが必要な時だけ教えてくれる被覆線リフロ装置を提供
することを目的とする。
た従来のリフロ装置においては、加熱時に溶けた絶縁被
膜が加熱ツールに焼き付いたり、はんだが付着して固化
するため、初期設定の良好なリフロ接合を得るには付着
物を取り除く除去作業（ドレッシング）をツール温度等
によって決まる時間で管理し、定期的にドレッシングを
実施する必要がある。さらに、熱電対の寿命は数万回の
熱圧着が限度で、耐久性が低いという問題もあった。本
発明は、上記課題を解決するためになされたもので、寿
命のある熱電対なしの加熱ツールでも適正なリフロ接合
が得られ、かつドレッシングの管理についても定期的で
なく、適正なリフロ接合が得られなくなったドレッシン
グが必要な時だけ教えてくれる被覆線リフロ装置を提供
することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１の被覆細線リフ
ロ装置は、パルスヒート方式によって被覆細線をプリン
ト配線板パッド等の被接合部に接合するリフロ装置にお
いて、被接合部上に載置した被覆細線を規定圧で押圧し
た通電前の加熱ツール位置と通電開始後の加熱ツール位
置を計測する手段と、通電による加熱ツール位置の沈み
込み量初期設定手段と、該初期設定沈み込み量に達した
時に通電完了する手段と、通電開始からの経過時間計測
手段と、前記初期設定の沈み込み量に達するまでの時間
が初期設定の閾値を越えた場合に通電を中止し警報を発
する手段とを有することを特徴とする。
ロ装置は、パルスヒート方式によって被覆細線をプリン
ト配線板パッド等の被接合部に接合するリフロ装置にお
いて、被接合部上に載置した被覆細線を規定圧で押圧し
た通電前の加熱ツール位置と通電開始後の加熱ツール位
置を計測する手段と、通電による加熱ツール位置の沈み
込み量初期設定手段と、該初期設定沈み込み量に達した
時に通電完了する手段と、通電開始からの経過時間計測
手段と、前記初期設定の沈み込み量に達するまでの時間
が初期設定の閾値を越えた場合に通電を中止し警報を発
する手段とを有することを特徴とする。
【０００６】請求項１の被覆細線リフロ装置によれば、
通電開始からの初期設定通電閾値内に適正なリフロ接合
が得られたことを意味する初期設定沈み込み量を検出し
て通電を完了し、初期設定通電閾値を越えても初期設定
沈み込み量に達しない場合には通電を中止し警報を発す
るので、リフロ接合の良否が明確である。また、警報が
出た時だけ加熱ツールをドレッシングすれば良いので、
加熱ツールの管理が容易で加熱ツール管理不良によるリ
フロ接合不良も発生しない。
通電開始からの初期設定通電閾値内に適正なリフロ接合
が得られたことを意味する初期設定沈み込み量を検出し
て通電を完了し、初期設定通電閾値を越えても初期設定
沈み込み量に達しない場合には通電を中止し警報を発す
るので、リフロ接合の良否が明確である。また、警報が
出た時だけ加熱ツールをドレッシングすれば良いので、
加熱ツールの管理が容易で加熱ツール管理不良によるリ
フロ接合不良も発生しない。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に基づいて詳
細に説明する。図１（ａ）は本発明に係るリフロ装置の
加熱ツール部正面図、図２（ｂ）は加熱ツール沈み込み
量の時間に対する変化を示すグラフ、図２（ｃ）はツー
ル加熱用パルス電流通電開始前の加熱ツール先端部詳細
図、図２（ｄ）はツール加熱用パルス電流通電完了後の
加熱ツール先端部詳細図である。なお、従来技術の欄で
示した部材と同一のものについては同一符号をもって示
し、その説明を適宜省略する。
細に説明する。図１（ａ）は本発明に係るリフロ装置の
加熱ツール部正面図、図２（ｂ）は加熱ツール沈み込み
量の時間に対する変化を示すグラフ、図２（ｃ）はツー
ル加熱用パルス電流通電開始前の加熱ツール先端部詳細
図、図２（ｄ）はツール加熱用パルス電流通電完了後の
加熱ツール先端部詳細図である。なお、従来技術の欄で
示した部材と同一のものについては同一符号をもって示
し、その説明を適宜省略する。
【０００８】図１（ａ）において、１はモリブデンやチ
タンの板材を加工した従来からの加熱ツール、２は銅の
心線３をポリウレタン、ポリエチレン等の低融点絶縁被
膜４で被覆した被覆細線、５はプリント配線板等に形成
されているパッド部等の被接合部、６は該パッド上の予
備はんだまたはクリームはんだ、７は加熱ツール沈み込
み量の計測基準位置である。本発明のリフロ装置は、図
では省略したレーザ変位計等により計測基準位置７の沈
み込み量の計測を行ない、初期設定した沈み込み量に達
すると溶接電流通電を停止しリフロ接合完了と判断する
ように溶接プログラムが設定され、同時に図では省略す
る電源装置のパネル面にリフロ接合完了を表示する。ま
た、該溶接プログラムは、初期設定の沈み込み量に達す
る時間の閾値を設定し、該閾値に達しても所定の沈み込
み量が得られない場合には通電を中止し、加熱ツールの
ドレッシングが必要であることを前記電源装置パネル面
に警報として表示する。
タンの板材を加工した従来からの加熱ツール、２は銅の
心線３をポリウレタン、ポリエチレン等の低融点絶縁被
膜４で被覆した被覆細線、５はプリント配線板等に形成
されているパッド部等の被接合部、６は該パッド上の予
備はんだまたはクリームはんだ、７は加熱ツール沈み込
み量の計測基準位置である。本発明のリフロ装置は、図
では省略したレーザ変位計等により計測基準位置７の沈
み込み量の計測を行ない、初期設定した沈み込み量に達
すると溶接電流通電を停止しリフロ接合完了と判断する
ように溶接プログラムが設定され、同時に図では省略す
る電源装置のパネル面にリフロ接合完了を表示する。ま
た、該溶接プログラムは、初期設定の沈み込み量に達す
る時間の閾値を設定し、該閾値に達しても所定の沈み込
み量が得られない場合には通電を中止し、加熱ツールの
ドレッシングが必要であることを前記電源装置パネル面
に警報として表示する。
【０００９】図１（ｂ）の加熱ツール沈み込み量の時間
に対する変化を示すグラフは、前記の閾値をＴ３に設定
した場合で、通電時間Ｔ１で接合完了する沈み込み量変
化曲線８や通電時間Ｔ２で接合完了する沈み込み量変化
曲線９は、初期設定の沈み込み量に達したことを検出し
て加熱ツールへの通電を終了する沈み込み量変化であ
り、初期設定の閾値である通電時間Ｔ３に達しても初期
設定の沈み込み量に達しない沈み込み量変化曲線１０は
加熱ツールが汚れてきたためにドレッシングを要する場
合の沈み込み量変化である。
に対する変化を示すグラフは、前記の閾値をＴ３に設定
した場合で、通電時間Ｔ１で接合完了する沈み込み量変
化曲線８や通電時間Ｔ２で接合完了する沈み込み量変化
曲線９は、初期設定の沈み込み量に達したことを検出し
て加熱ツールへの通電を終了する沈み込み量変化であ
り、初期設定の閾値である通電時間Ｔ３に達しても初期
設定の沈み込み量に達しない沈み込み量変化曲線１０は
加熱ツールが汚れてきたためにドレッシングを要する場
合の沈み込み量変化である。
【００１０】図１（ｃ）、図１（ｄ）は加熱ツール１の
沈み込み量によってリフロ接合完了を検出することが可
能な理由を説明するもので、（ｃ）は加熱ツール１への
通電開始前、（ｄ）はリフロ完了時のそれぞれ加熱ツー
ル１の先端部詳細図である。図において、６１は予備は
んだまたはクリームはんだ６が加熱により溶融したはん
だである。図１（ｃ）の通電前の加熱ツール１先端位置
は、被接合部５の表面を基準にすると予備はんだ６の高
さと被覆細線２の直径を加えた値である。ただし、６に
クリームはんだを使用する場合は、はんだの高さに被覆
細線が潜り込むので被覆細線２の直径の値となる。それ
に対し図１（ｄ）のリフロ完了時の加熱ツール１先端位
置は、被接合部５の表面を基準にするとおおよそ心線３
の直径の値となる。加熱ツールの沈み込み量は、予備は
んだ６の高さと絶縁被膜４の厚さの２倍を加えた値であ
る。すなわち加熱ツール１と被接合部５の間に被覆細線
２を挟んで加圧、加熱することで、絶縁被膜４はポリウ
レタン、ポリエチレン等の比較的熱に弱い材質であるの
で溶融し、予備はんだ６は再加熱により溶融し、加圧力
や表面張力等でそれぞれ形を変え、加熱ツール１との接
触点真下部分には厚みを残さなくなってしまう。はんだ
６および絶縁被膜４が十分溶融し、加熱ツール１と被接
合部５の間隙が心線３の直径になった時点をリフロ接合
完了と見なすことで加熱ツール１への通電コントロール
を行なう。
沈み込み量によってリフロ接合完了を検出することが可
能な理由を説明するもので、（ｃ）は加熱ツール１への
通電開始前、（ｄ）はリフロ完了時のそれぞれ加熱ツー
ル１の先端部詳細図である。図において、６１は予備は
んだまたはクリームはんだ６が加熱により溶融したはん
だである。図１（ｃ）の通電前の加熱ツール１先端位置
は、被接合部５の表面を基準にすると予備はんだ６の高
さと被覆細線２の直径を加えた値である。ただし、６に
クリームはんだを使用する場合は、はんだの高さに被覆
細線が潜り込むので被覆細線２の直径の値となる。それ
に対し図１（ｄ）のリフロ完了時の加熱ツール１先端位
置は、被接合部５の表面を基準にするとおおよそ心線３
の直径の値となる。加熱ツールの沈み込み量は、予備は
んだ６の高さと絶縁被膜４の厚さの２倍を加えた値であ
る。すなわち加熱ツール１と被接合部５の間に被覆細線
２を挟んで加圧、加熱することで、絶縁被膜４はポリウ
レタン、ポリエチレン等の比較的熱に弱い材質であるの
で溶融し、予備はんだ６は再加熱により溶融し、加圧力
や表面張力等でそれぞれ形を変え、加熱ツール１との接
触点真下部分には厚みを残さなくなってしまう。はんだ
６および絶縁被膜４が十分溶融し、加熱ツール１と被接
合部５の間隙が心線３の直径になった時点をリフロ接合
完了と見なすことで加熱ツール１への通電コントロール
を行なう。
【００１１】以上加熱ツールに熱電対を取り付けない方
式で説明したが、熱電対による温度コントロール付パル
スヒート装置に適用すれば、適正リフロ接合のモニタと
して使用することができ、リフロ接合良否判定とドレッ
シング管理を更に容易にすることができる。
式で説明したが、熱電対による温度コントロール付パル
スヒート装置に適用すれば、適正リフロ接合のモニタと
して使用することができ、リフロ接合良否判定とドレッ
シング管理を更に容易にすることができる。
【００１２】
【発明の効果】本発明によれば、使用する被覆細線と被
接合部に合わせた適性電流値、通電時間閾値、沈み込み
量を初期設定するだけでリフロ完了と同時に通電を完了
し、通電時間閾値内に通電完了しない場合には警報と同
時に通電を中止するので、リフロ接合良否判断が明確で
あり、加熱ツールドレッシング管理不良等によるリフロ
接合不良品を出すことがない。また、加熱ツールに熱電
対を取り付ける必要がないので、消耗品である加熱ツー
ルが安価に入手でき、コストを低減することができる。
接合部に合わせた適性電流値、通電時間閾値、沈み込み
量を初期設定するだけでリフロ完了と同時に通電を完了
し、通電時間閾値内に通電完了しない場合には警報と同
時に通電を中止するので、リフロ接合良否判断が明確で
あり、加熱ツールドレッシング管理不良等によるリフロ
接合不良品を出すことがない。また、加熱ツールに熱電
対を取り付ける必要がないので、消耗品である加熱ツー
ルが安価に入手でき、コストを低減することができる。
【図１】図１は本発明の一実施の形態を示し、図１
（ａ）は本発明に係るリフロ装置の加熱ツール部正面図
図１（ｂ）は加熱ツール沈み込み量の時間に対する変化
を示すグラフ図１（ｃ）はツール加熱用パルス電流通電
開始前の加熱ツール先端部詳細図図１（ｄ）はリフロ完
了時の加熱ツール先端部詳細図である。
（ａ）は本発明に係るリフロ装置の加熱ツール部正面図
図１（ｂ）は加熱ツール沈み込み量の時間に対する変化
を示すグラフ図１（ｃ）はツール加熱用パルス電流通電
開始前の加熱ツール先端部詳細図図１（ｄ）はリフロ完
了時の加熱ツール先端部詳細図である。
【図２】リフロ装置の従来例を示す加熱ツール部正面図
である。
である。
【図３】温度コントロール付パルスヒートリフロ装置の
従来例のブロック図である。
従来例のブロック図である。
１ 加熱ツール ２ 被覆細線 ３ 銅細線 ４ ポリウレタン、ポリエチレン等の低融点絶縁被膜 ５ 被接合部 ６ 予備はんだまたはクリームはんだ ６１ 溶融はんだ ７ 加熱ツール沈み込み量の計測基準位置 ８ 通電時間Ｔ１で接合完了する沈み込み量変化曲線 ９ 通電時間Ｔ２で接合完了する沈み込み量変化曲線 １０ 通電時間Ｔ３で接合完了しない沈み込み量変化曲
線 １１ 熱電対 １２ 制御回路
線 １１ 熱電対 １２ 制御回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｂ２３Ｋ 101:42 Ｂ２３Ｋ 101:42
Claims (1)
- 【請求項１】 パルスヒート方式によって被覆細線をプ
リント配線板パッド等の被接合部に接合するリフロ装置
において、被接合部上に載置した被覆細線を規定圧で押
圧した通電前の加熱ツール位置と通電開始後の加熱ツー
ル位置を計測する手段と、通電による加熱ツール位置の
沈み込み量初期設定手段と、該初期設定沈み込み量に達
した時に通電完了する手段と、通電開始からの経過時間
計測手段と、前記初期設定の沈み込み量に達するまでの
時間が初期設定の閾値を越えた場合に通電を中止し警報
を発する手段とを有することを特徴とする被覆細線リフ
ロ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000299478A JP2002111195A (ja) | 2000-09-29 | 2000-09-29 | 被覆細線リフロ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000299478A JP2002111195A (ja) | 2000-09-29 | 2000-09-29 | 被覆細線リフロ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002111195A true JP2002111195A (ja) | 2002-04-12 |
Family
ID=18781279
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000299478A Pending JP2002111195A (ja) | 2000-09-29 | 2000-09-29 | 被覆細線リフロ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002111195A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005166330A (ja) * | 2003-12-01 | 2005-06-23 | Toyota Motor Corp | 端子かしめ装置および端子かしめ方法 |
| JP2007173522A (ja) * | 2005-12-22 | 2007-07-05 | Nippon Avionics Co Ltd | リフローハンダ付け方法および装置 |
-
2000
- 2000-09-29 JP JP2000299478A patent/JP2002111195A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005166330A (ja) * | 2003-12-01 | 2005-06-23 | Toyota Motor Corp | 端子かしめ装置および端子かしめ方法 |
| JP2007173522A (ja) * | 2005-12-22 | 2007-07-05 | Nippon Avionics Co Ltd | リフローハンダ付け方法および装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060523 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060613 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20061024 |