JP3447807B2 - 赤外線加熱装置 - Google Patents
赤外線加熱装置Info
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- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
- H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、はんだ付け加工，ろう
付け加工，熱可塑性樹脂製部品の組立加工，熱硬化性樹
脂の加熱硬化，ホットメルト接着剤等を施すワークの接
合部位などに赤外線を照射して、その接合部位を所要の
接合温度に加熱する赤外線加熱装置に関する。
付け加工，熱可塑性樹脂製部品の組立加工，熱硬化性樹
脂の加熱硬化，ホットメルト接着剤等を施すワークの接
合部位などに赤外線を照射して、その接合部位を所要の
接合温度に加熱する赤外線加熱装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、プリント基板のランド部に電子
部品の端子を自動的にはんだ付け加工したり、熱可塑性
樹脂製部品の組立加工，熱硬化性樹脂の加熱硬化，ホッ
トメルト接着剤による接着加工を行う場合、従来より、
赤外線を接合部位に照射することにより、非接触で接合
部位のみを局所的に加熱するものが知られている。
部品の端子を自動的にはんだ付け加工したり、熱可塑性
樹脂製部品の組立加工，熱硬化性樹脂の加熱硬化，ホッ
トメルト接着剤による接着加工を行う場合、従来より、
赤外線を接合部位に照射することにより、非接触で接合
部位のみを局所的に加熱するものが知られている。
【０００３】はんだ付けの場合、赤外線による加熱は、
その照射部を局部的に加熱することができるという利点
があるが、金属等の熱伝導性の良いものや、光をよく反
射するものは、温度上昇が遅く、はんだの溶融温度に達
するまで時間がかかるという問題があった。単に接合部
位を短時間で昇温させるためには、照射する赤外線のエ
ネルギー密度を高くすればよいが、この場合は、急激な
温度上昇によって基板に熱歪みや反りを生じたり、基板
が焼損したり、はんだボールが形成されて製品不良を生
ずるという問題を生ずる。このため従来は、ワークを電
気加熱炉に入れたり、全体に赤外線ランプを照射した
り、熱風を吹き付けたりして、ワーク全体をはんだが溶
融しない程度の温度（８０〜１２０℃程度）に予備加熱
を行い、接合部位の急速加熱による弊害を防止すると共
に、フラックスの余分な溶剤を気化させてハンダとの親
和性を増すようにしている。
その照射部を局部的に加熱することができるという利点
があるが、金属等の熱伝導性の良いものや、光をよく反
射するものは、温度上昇が遅く、はんだの溶融温度に達
するまで時間がかかるという問題があった。単に接合部
位を短時間で昇温させるためには、照射する赤外線のエ
ネルギー密度を高くすればよいが、この場合は、急激な
温度上昇によって基板に熱歪みや反りを生じたり、基板
が焼損したり、はんだボールが形成されて製品不良を生
ずるという問題を生ずる。このため従来は、ワークを電
気加熱炉に入れたり、全体に赤外線ランプを照射した
り、熱風を吹き付けたりして、ワーク全体をはんだが溶
融しない程度の温度（８０〜１２０℃程度）に予備加熱
を行い、接合部位の急速加熱による弊害を防止すると共
に、フラックスの余分な溶剤を気化させてハンダとの親
和性を増すようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ワーク
全体に対して予備加熱を施した後、本加熱を行うように
しているため、一つの接合部位を加熱するのに複数の工
程を必要とし処理時間がかかるだけでなく、ワーク全体
を加熱することにより熱に弱い電子部品が損傷してしま
い製品不良を生ずるという問題があった。また、熱可塑
性樹脂製部品の組立加工，熱硬化性樹脂の加熱硬化，ホ
ットメルト接着剤による接着加工を行う場合は、赤外線
を照射した状態である程度の温度を維持し続けなければ
ならないため、長い加熱時間が必要になり、生産効率が
低下すると言う問題があった。そこで、本発明は、極め
て簡単な構成で、熱ひずみ等を生ずることなく短い処理
時間で局部的加熱を行って確実に接合させることができ
るようにすることを技術的課題としている。
全体に対して予備加熱を施した後、本加熱を行うように
しているため、一つの接合部位を加熱するのに複数の工
程を必要とし処理時間がかかるだけでなく、ワーク全体
を加熱することにより熱に弱い電子部品が損傷してしま
い製品不良を生ずるという問題があった。また、熱可塑
性樹脂製部品の組立加工，熱硬化性樹脂の加熱硬化，ホ
ットメルト接着剤による接着加工を行う場合は、赤外線
を照射した状態である程度の温度を維持し続けなければ
ならないため、長い加熱時間が必要になり、生産効率が
低下すると言う問題があった。そこで、本発明は、極め
て簡単な構成で、熱ひずみ等を生ずることなく短い処理
時間で局部的加熱を行って確実に接合させることができ
るようにすることを技術的課題としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本願第一の発明は、コンベアのキャリアに取り付け
て搬送されるワークを所定位置に停止させて、そのワー
クの接合部位に赤外線を照射する赤外線加熱装置におい
て、前記コンベアが、均等なピッチでキャリアに取り付
けられたワークをその取付ピッチに相当する所定のピッ
チずつ間欠的に搬送する間欠コンベアで成り、前記間欠
コンベアで搬送されて所定位置に到来した先行ワークの
接合部位に赤外線を照射してその接合部位を所要の接合
温度に加熱する主加熱用導光体と、当該導光体で加熱さ
れる先行ワークの前段位置に到来した後続ワークの接合
部位に赤外線を照射してその接合部位を予熱昇温させる
予備加熱用導光体と、前記主加熱用導光体による加熱終
了後、前記間欠コンベアで後段側に搬送されたワークの
接合部位に赤外線を照射してその接合部位が所定温度以
下に下がらないように維持する後加熱用導光体が配設さ
れていることを特徴とする。
に、本願第一の発明は、コンベアのキャリアに取り付け
て搬送されるワークを所定位置に停止させて、そのワー
クの接合部位に赤外線を照射する赤外線加熱装置におい
て、前記コンベアが、均等なピッチでキャリアに取り付
けられたワークをその取付ピッチに相当する所定のピッ
チずつ間欠的に搬送する間欠コンベアで成り、前記間欠
コンベアで搬送されて所定位置に到来した先行ワークの
接合部位に赤外線を照射してその接合部位を所要の接合
温度に加熱する主加熱用導光体と、当該導光体で加熱さ
れる先行ワークの前段位置に到来した後続ワークの接合
部位に赤外線を照射してその接合部位を予熱昇温させる
予備加熱用導光体と、前記主加熱用導光体による加熱終
了後、前記間欠コンベアで後段側に搬送されたワークの
接合部位に赤外線を照射してその接合部位が所定温度以
下に下がらないように維持する後加熱用導光体が配設さ
れていることを特徴とする。
【０００６】また、本願第二の発明は、所定位置に置か
れたワークの接合部位に赤外線を照射する赤外線加熱装
置において、前記接合部位の略中心にエネルギー密度の
高い赤外線を照射してその照射点を所定の接合温度以上
に加熱する主加熱用導光体と、前記照射点の周縁部にエ
ネルギー密度の低い赤外線を照射して当該周縁部を前記
接合温度より低い温度に加熱する周縁加熱用導光体が配
設されていることを特徴とする。
れたワークの接合部位に赤外線を照射する赤外線加熱装
置において、前記接合部位の略中心にエネルギー密度の
高い赤外線を照射してその照射点を所定の接合温度以上
に加熱する主加熱用導光体と、前記照射点の周縁部にエ
ネルギー密度の低い赤外線を照射して当該周縁部を前記
接合温度より低い温度に加熱する周縁加熱用導光体が配
設されていることを特徴とする。
【０００７】
【作用】本願第一の発明によれば、間欠コンベアで搬送
される先行ワークが、主加熱用導光体から照射される赤
外線で所要の接合温度に加熱されている間に、後続ワー
クが予備加熱用導光体から照射される赤外線で接合温度
より低い温度に予備加熱される。すなわち、ワークは、
まず予備加熱された後、本加熱されることとなり、接合
温度に達するまで急速に加熱されることがなく、接合部
位の周囲には予備加熱の熱が伝導して緩やかな熱勾配が
形成されるので、接合温度まで加熱されても熱歪みを生
ずることがない。 そして、本加熱された後、後加熱用
導光体により後加熱されるので、接合部位の温度が所定
温度以下に下がらないように維持することができる。
される先行ワークが、主加熱用導光体から照射される赤
外線で所要の接合温度に加熱されている間に、後続ワー
クが予備加熱用導光体から照射される赤外線で接合温度
より低い温度に予備加熱される。すなわち、ワークは、
まず予備加熱された後、本加熱されることとなり、接合
温度に達するまで急速に加熱されることがなく、接合部
位の周囲には予備加熱の熱が伝導して緩やかな熱勾配が
形成されるので、接合温度まで加熱されても熱歪みを生
ずることがない。 そして、本加熱された後、後加熱用
導光体により後加熱されるので、接合部位の温度が所定
温度以下に下がらないように維持することができる。
【０００８】また、ワークを主加熱用導光体で加熱する
ときには、既にそのワークの接合部位は予備加熱用導光
体で予備加熱されているので、短時間で接合温度まで加
熱することができ、間欠的にワークを搬送するコンベア
の停止時間が短縮され生産効率が向上する。さらにま
た、ワークを間欠的に搬送していく段階で、予備加熱が
順次行われていくので光量を可変制御する必要もない。
ときには、既にそのワークの接合部位は予備加熱用導光
体で予備加熱されているので、短時間で接合温度まで加
熱することができ、間欠的にワークを搬送するコンベア
の停止時間が短縮され生産効率が向上する。さらにま
た、ワークを間欠的に搬送していく段階で、予備加熱が
順次行われていくので光量を可変制御する必要もない。
【０００９】また、本願第二の発明によれば、接合部位
に対し、その略中心にエネルギー密度の高い赤外線が照
射され、その照射点の周縁部にエネルギー密度の低い赤
外線が照射されるので、接合部位の温度分布はその中心
が高くその周囲に向かって徐々に低くなるので熱歪みが
緩和される。さらに、その接合部位はエネルギー密度の
高い赤外線の照射点の周囲がある程度加熱されることに
より、略中央に照射された赤外線の熱が接合部位から放
熱されにくくなり、加熱時間を短縮できる。
に対し、その略中心にエネルギー密度の高い赤外線が照
射され、その照射点の周縁部にエネルギー密度の低い赤
外線が照射されるので、接合部位の温度分布はその中心
が高くその周囲に向かって徐々に低くなるので熱歪みが
緩和される。さらに、その接合部位はエネルギー密度の
高い赤外線の照射点の周囲がある程度加熱されることに
より、略中央に照射された赤外線の熱が接合部位から放
熱されにくくなり、加熱時間を短縮できる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて
具体的に説明する。図１は本発明に係る赤外線加熱装置
を示す説明図、図２はワークの接合部位の温度変化を示
すグラフ、図３は他の実施例の要部を示す説明図、図４
は本発明に係る他の赤外線加熱装置を示す説明図、図５
はワークの接合部位の温度分布を示すグラフ、図６は他
の実施例を示す平面図である。
具体的に説明する。図１は本発明に係る赤外線加熱装置
を示す説明図、図２はワークの接合部位の温度変化を示
すグラフ、図３は他の実施例の要部を示す説明図、図４
は本発明に係る他の赤外線加熱装置を示す説明図、図５
はワークの接合部位の温度分布を示すグラフ、図６は他
の実施例を示す平面図である。
【００１１】図１に示す赤外線加熱装置１は、例えば、
ワークＷの接合部位に赤外線を照射して、熱硬化性樹脂
やホットメルト接着剤を加熱して接着加工を行うもの
で、ワークＷ，Ｗ・・が均等なピッチでコンベア５のキ
ャリアに取り付けられ、その取付ピッチに相当する所定
のピッチずつ間欠的に搬送されてはんだ付け処理を行う
処理位置Ｓに停止され、当該処理位置に停止されたワー
クＷの接合部位に赤外線を照射するように成されてい
る。
ワークＷの接合部位に赤外線を照射して、熱硬化性樹脂
やホットメルト接着剤を加熱して接着加工を行うもの
で、ワークＷ，Ｗ・・が均等なピッチでコンベア５のキ
ャリアに取り付けられ、その取付ピッチに相当する所定
のピッチずつ間欠的に搬送されてはんだ付け処理を行う
処理位置Ｓに停止され、当該処理位置に停止されたワー
クＷの接合部位に赤外線を照射するように成されてい
る。
【００１２】前記ワークＷの処理位置Ｓには、到来した
ワークＷの接合部位に赤外線を照射してその接合部位を
所要の接合温度に加熱する主加熱用導光体６が配設され
ている。この主加熱用導光体６から照射される赤外線
は、到来したワークＷをコンベア５の停止時間内に接合
部位を接合温度まで加熱できる程度のエネルギー密度に
選定されている。
ワークＷの接合部位に赤外線を照射してその接合部位を
所要の接合温度に加熱する主加熱用導光体６が配設され
ている。この主加熱用導光体６から照射される赤外線
は、到来したワークＷをコンベア５の停止時間内に接合
部位を接合温度まで加熱できる程度のエネルギー密度に
選定されている。
【００１３】また、前記主加熱用導光体６で先行ワーク
Ｗを加熱する処理位置Ｓの前段位置となる予備加熱位置
Ｐ１、Ｐ２には、到来した後続ワークＷの接合部位に赤
外線を照射してその接合部位を予熱昇温させる予備加熱
用導光体８，８が配設されている。この予備加熱用導光
体８，８・・・から照射される赤外線は、コンベア５の
停止時間内に接合部位を所要の接合温度（はんだ付けの
場合は、はんだの溶融温度）まで加熱できない程度のエ
ネルギー密度に選定されている。すなわち、処理位置Ｓ
の前段側には、予備加熱用導光体によりワークＷの接合
部位を予備加熱する予備加熱位置Ｐ１、Ｐ２が形成さ
れ、ワークＷが処理位置Ｓに至るまで予備加熱位置
Ｐ１、Ｐ２で停止される度に前記予備加熱用導光体８，
８で予備加熱される。
Ｗを加熱する処理位置Ｓの前段位置となる予備加熱位置
Ｐ１、Ｐ２には、到来した後続ワークＷの接合部位に赤
外線を照射してその接合部位を予熱昇温させる予備加熱
用導光体８，８が配設されている。この予備加熱用導光
体８，８・・・から照射される赤外線は、コンベア５の
停止時間内に接合部位を所要の接合温度（はんだ付けの
場合は、はんだの溶融温度）まで加熱できない程度のエ
ネルギー密度に選定されている。すなわち、処理位置Ｓ
の前段側には、予備加熱用導光体によりワークＷの接合
部位を予備加熱する予備加熱位置Ｐ１、Ｐ２が形成さ
れ、ワークＷが処理位置Ｓに至るまで予備加熱位置
Ｐ１、Ｐ２で停止される度に前記予備加熱用導光体８，
８で予備加熱される。
【００１４】また、処理位置Ｓの後段側には、主加熱用
導光体６による加熱終了後、コンベア５で後段側に搬送
されたワークＷの接合部位に赤外線を照射してその接合
部位が所定温度以下に下がらないように維持する後加熱
用導光体１１が設けられている。なお、前述の予備加熱
及び後加熱の回数は、ワークＷの種類や接合温度等に応
じて、任意に設定することができる。そして、前記主加
熱用導光体６、予備加熱用導光体８及び後加熱用導光体
１１は、例えば、多数の光ファイバを束ねたバンドルフ
ァイバで形成されて、同一の光源７に接続されており、
各導光体６，８，１１の先端には、赤外線を集光させる
集光レンズ９が設けられている。
導光体６による加熱終了後、コンベア５で後段側に搬送
されたワークＷの接合部位に赤外線を照射してその接合
部位が所定温度以下に下がらないように維持する後加熱
用導光体１１が設けられている。なお、前述の予備加熱
及び後加熱の回数は、ワークＷの種類や接合温度等に応
じて、任意に設定することができる。そして、前記主加
熱用導光体６、予備加熱用導光体８及び後加熱用導光体
１１は、例えば、多数の光ファイバを束ねたバンドルフ
ァイバで形成されて、同一の光源７に接続されており、
各導光体６，８，１１の先端には、赤外線を集光させる
集光レンズ９が設けられている。
【００１５】以上が本発明の一例構成であって、次にそ
の作用について説明する。まず、ワークＷがコンベア５
で間欠的に搬送されていき、予備加熱位置Ｐ１，Ｐ２で
停止される度に、予備加熱用導光体８，８・・から赤外
線が照射され、コンベア５の停止時間内に接合部位が昇
温され、ワークＷの接合部位が予備加熱される。
の作用について説明する。まず、ワークＷがコンベア５
で間欠的に搬送されていき、予備加熱位置Ｐ１，Ｐ２で
停止される度に、予備加熱用導光体８，８・・から赤外
線が照射され、コンベア５の停止時間内に接合部位が昇
温され、ワークＷの接合部位が予備加熱される。
【００１６】図２は処理位置Ｓで本加熱されるまでの接
合部位の温度変化を示すグラフであって、予備加熱位置
Ｐ１に到来したワークＷは室温に略等しく、コンベア５
が予備加熱位置Ｐ１に停止している間、ワークＷの接合
部位に赤外線が照射されてワークＷは室温から温度Ｔ１
まで昇温され、次いで、ワークＷが予備加熱位置Ｐ２に
停止されると、再び赤外線が照射され、ワークＷは温度
Ｔ２まで昇温される。そして、予備加熱が終了し処理位
置Ｓで停止されると、コンベア５の停止時間内に接合部
位を所定の接合温度まで加熱できる程度のエネルギー密
度の赤外線が主加熱用導光体６から照射されて本加熱が
行われ、ワークＷの接合部位が接合温度Ｔｈ以上に昇温
されて、接合処理がなされる。
合部位の温度変化を示すグラフであって、予備加熱位置
Ｐ１に到来したワークＷは室温に略等しく、コンベア５
が予備加熱位置Ｐ１に停止している間、ワークＷの接合
部位に赤外線が照射されてワークＷは室温から温度Ｔ１
まで昇温され、次いで、ワークＷが予備加熱位置Ｐ２に
停止されると、再び赤外線が照射され、ワークＷは温度
Ｔ２まで昇温される。そして、予備加熱が終了し処理位
置Ｓで停止されると、コンベア５の停止時間内に接合部
位を所定の接合温度まで加熱できる程度のエネルギー密
度の赤外線が主加熱用導光体６から照射されて本加熱が
行われ、ワークＷの接合部位が接合温度Ｔｈ以上に昇温
されて、接合処理がなされる。
【００１７】このように、処理位置Ｓでエネルギー密度
の非常に高い赤外線が照射されるのではなく、予備加熱
位置Ｐ１，Ｐ２で徐々に昇温されていき、長時間かけて
接合温度まで加熱されるので、急激な加熱による熱歪み
等を生ずることがない。また、先行ワークＷを予備加熱
及び本加熱すると同時に、後続ワークＷを予備加熱して
おくことができ、処理位置Ｓに到来したワークＷの接合
部位は既にある程度の温度まで加熱されているので、こ
れを接合温度まで加熱する時間は非常に短くて済み、し
たがって、コンベア５の停止時間を短縮して生産効率を
向上させることができる。さらに、赤外線が集光されて
接合部位にのみ照射されるので、ワーク全体が加熱され
ることなく、熱損傷を受けやすい電子部品があってもこ
れを傷めることがない。さらにまた、ワークＷをコンベ
ア５で間欠的に搬送していく段階で、予備加熱が順次行
われるので、各導光体６及び８から照射される赤外線の
エネルギー密度を可変制御する必要もなく、簡単な構成
で予備加熱を行うことができる。そして、本加熱終了後
は、後加熱用導光体１１により所定の温度以下に低下し
ないように維持されるので、特に、熱硬化性樹脂やホッ
トメルト接着剤を加熱して接着させる処理などのよう
に、ある程度の温度を維持し続ける必要がある場合に、
十分対処し得る。なお、前述の予備加熱及び後加熱の回
数は、ワークＷの種類や接合温度等に応じて、任意に設
定することができる。
の非常に高い赤外線が照射されるのではなく、予備加熱
位置Ｐ１，Ｐ２で徐々に昇温されていき、長時間かけて
接合温度まで加熱されるので、急激な加熱による熱歪み
等を生ずることがない。また、先行ワークＷを予備加熱
及び本加熱すると同時に、後続ワークＷを予備加熱して
おくことができ、処理位置Ｓに到来したワークＷの接合
部位は既にある程度の温度まで加熱されているので、こ
れを接合温度まで加熱する時間は非常に短くて済み、し
たがって、コンベア５の停止時間を短縮して生産効率を
向上させることができる。さらに、赤外線が集光されて
接合部位にのみ照射されるので、ワーク全体が加熱され
ることなく、熱損傷を受けやすい電子部品があってもこ
れを傷めることがない。さらにまた、ワークＷをコンベ
ア５で間欠的に搬送していく段階で、予備加熱が順次行
われるので、各導光体６及び８から照射される赤外線の
エネルギー密度を可変制御する必要もなく、簡単な構成
で予備加熱を行うことができる。そして、本加熱終了後
は、後加熱用導光体１１により所定の温度以下に低下し
ないように維持されるので、特に、熱硬化性樹脂やホッ
トメルト接着剤を加熱して接着させる処理などのよう
に、ある程度の温度を維持し続ける必要がある場合に、
十分対処し得る。なお、前述の予備加熱及び後加熱の回
数は、ワークＷの種類や接合温度等に応じて、任意に設
定することができる。
【００１８】図３（ａ）は、予備加熱用導光体８の他の
例を示す斜視図であって、本例では、予備加熱用導光体
８が各予備加熱位置Ｐ１、Ｐ２ごとに別々に設けられて
いるのではなく、ワークＷの搬送方向に沿って帯状に赤
外線を照射するように形成されている。ただし、この場
合は、コンベア５が停止したときにプリント基板上の加
熱しなくてもよいところまで加熱されてしまうことにな
るので、予備加熱用導光体８から照射される赤外線のエ
ネルギー密度を低く設定する必要がある。
例を示す斜視図であって、本例では、予備加熱用導光体
８が各予備加熱位置Ｐ１、Ｐ２ごとに別々に設けられて
いるのではなく、ワークＷの搬送方向に沿って帯状に赤
外線を照射するように形成されている。ただし、この場
合は、コンベア５が停止したときにプリント基板上の加
熱しなくてもよいところまで加熱されてしまうことにな
るので、予備加熱用導光体８から照射される赤外線のエ
ネルギー密度を低く設定する必要がある。
【００１９】また、図３（ｂ）は、他の例を示す側面図
であって、各導光体６，８から一つの光学系（レンズ
系）１０に複数の光を照射して、夫々，予備加熱位置Ｐ
1，Ｐ2及び処理位置Ｓに停止されたワークＷの接合部位
に赤外線を照射するようになされている。なお、主加熱
用導光体６及び予備加熱用導光体８は、図３（ｃ）に示
すように、例えば、多数の光ファイバを束ねたバンドル
ファイバで形成されると共に、主加熱用導光体６の方
が、副加熱用導光体８，８に比して光ファイバの本数が
多く設定され、エネルギー密度の高い赤外線を照射でき
るようになされている。ただし、ワークＷは予備加熱位
置Ｐ１、Ｐ２及び処理位置Ｓを通過するに従って赤外線
の積算照射時間が長くなっていくので、予備加熱用導光
体８から照射される赤外線のエネルギー密度は、ワーク
Ｗが処理位置Ｓに到達する前にその接合部位が接合温度
に達しない程度であれば任意に設定することができ、主
加熱用導光体６から照射される赤外線のエネルギー密度
より高くてもよい。
であって、各導光体６，８から一つの光学系（レンズ
系）１０に複数の光を照射して、夫々，予備加熱位置Ｐ
1，Ｐ2及び処理位置Ｓに停止されたワークＷの接合部位
に赤外線を照射するようになされている。なお、主加熱
用導光体６及び予備加熱用導光体８は、図３（ｃ）に示
すように、例えば、多数の光ファイバを束ねたバンドル
ファイバで形成されると共に、主加熱用導光体６の方
が、副加熱用導光体８，８に比して光ファイバの本数が
多く設定され、エネルギー密度の高い赤外線を照射でき
るようになされている。ただし、ワークＷは予備加熱位
置Ｐ１、Ｐ２及び処理位置Ｓを通過するに従って赤外線
の積算照射時間が長くなっていくので、予備加熱用導光
体８から照射される赤外線のエネルギー密度は、ワーク
Ｗが処理位置Ｓに到達する前にその接合部位が接合温度
に達しない程度であれば任意に設定することができ、主
加熱用導光体６から照射される赤外線のエネルギー密度
より高くてもよい。
【００２０】また、上記実施例では赤外線加熱装置１を
用いて熱硬化性樹脂やホットメルト接着剤を加熱して接
着加工を行う場合について説明したが、本発明はこれに
限らず、例えば、はんだ付け装置、ろう付け加工，熱可
塑性樹脂製部品の組立加工の局所加熱装置などに使用で
きることはもちろんである。
用いて熱硬化性樹脂やホットメルト接着剤を加熱して接
着加工を行う場合について説明したが、本発明はこれに
限らず、例えば、はんだ付け装置、ろう付け加工，熱可
塑性樹脂製部品の組立加工の局所加熱装置などに使用で
きることはもちろんである。
【００２１】図４は本発明に係る他の赤外線加熱装置を
示す説明図であって、本例ではワークＷに対し、主加熱
用導光体１２及び周縁加熱用導光体１３からエネルギー
密度の異なる赤外線を同時に照射することにより温度勾
配を形成し、熱歪みを防止するようにしている。具体的
には、ワークＷの接合部位を所定の接合温度以上に加熱
できるエネルギー密度の赤外線を当該接合部位の略中心
に向かって照射する主加熱用導光体１２と、その照射点
１４の周縁部１５に、前記主加熱用導光体１２から照射
される赤外線よりも低いエネルギー密度の赤外線をリン
グ状に照射する周縁加熱用導光体１３とを備えている。
示す説明図であって、本例ではワークＷに対し、主加熱
用導光体１２及び周縁加熱用導光体１３からエネルギー
密度の異なる赤外線を同時に照射することにより温度勾
配を形成し、熱歪みを防止するようにしている。具体的
には、ワークＷの接合部位を所定の接合温度以上に加熱
できるエネルギー密度の赤外線を当該接合部位の略中心
に向かって照射する主加熱用導光体１２と、その照射点
１４の周縁部１５に、前記主加熱用導光体１２から照射
される赤外線よりも低いエネルギー密度の赤外線をリン
グ状に照射する周縁加熱用導光体１３とを備えている。
【００２２】そして、本例では、各導光体１２及び１３
は、夫々多数本の光ファイバを束ねたバンドルファイバ
で形成されると共に、同一光源１６に接続されている。
また、主加熱用導光体１２は、赤外線を絞って接合部位
の略中心に向かってピンポイント状のスポット光を照射
することができるように、その先端に集光レンズ１７が
配設されている。
は、夫々多数本の光ファイバを束ねたバンドルファイバ
で形成されると共に、同一光源１６に接続されている。
また、主加熱用導光体１２は、赤外線を絞って接合部位
の略中心に向かってピンポイント状のスポット光を照射
することができるように、その先端に集光レンズ１７が
配設されている。
【００２３】そして、ワークＷが処理位置に置かれる
と、主加熱用導光体１２から接合部位の略中心にエネル
ギー密度の高い赤外線が照射されると同時に、その照射
点の周縁部に周縁加熱用導光体１３からエネルギー密度
の低い赤外線が照射される。接合部位は、図５に示すよ
うに、略中心だけが接合温度まで加熱され、その周縁部
は接合温度より低い所定の温度まで加熱されて、中心か
ら外側に向かって温度が低くなる温度勾配が形成され、
熱歪みが緩和される。また、その周縁部がある程度の温
度まで加熱されているので、中心に照射された赤外線の
熱が接合部位の周縁部から放熱されにくくなり、加熱時
間が短縮される。
と、主加熱用導光体１２から接合部位の略中心にエネル
ギー密度の高い赤外線が照射されると同時に、その照射
点の周縁部に周縁加熱用導光体１３からエネルギー密度
の低い赤外線が照射される。接合部位は、図５に示すよ
うに、略中心だけが接合温度まで加熱され、その周縁部
は接合温度より低い所定の温度まで加熱されて、中心か
ら外側に向かって温度が低くなる温度勾配が形成され、
熱歪みが緩和される。また、その周縁部がある程度の温
度まで加熱されているので、中心に照射された赤外線の
熱が接合部位の周縁部から放熱されにくくなり、加熱時
間が短縮される。
【００２４】なお、図６は主加熱用導光体１２及び周縁
加熱用導光体１３の他の配置例を示す平面図であって、
本例では、周縁加熱用導光体１３となるバンドルファイ
バの先端を複数に分岐させ、主加熱用導光体１２を中心
として円周上に所定間隔で配置している。また、周縁加
熱用導光体１３から照射される赤外線の投影像は円形に
限らず、接合部位の形状に応じて任意に変更することが
できる。
加熱用導光体１３の他の配置例を示す平面図であって、
本例では、周縁加熱用導光体１３となるバンドルファイ
バの先端を複数に分岐させ、主加熱用導光体１２を中心
として円周上に所定間隔で配置している。また、周縁加
熱用導光体１３から照射される赤外線の投影像は円形に
限らず、接合部位の形状に応じて任意に変更することが
できる。
【００２５】さらに、本発明で使用される光ファイバは
及び導光体６，８，１２，１３に使用した光ファイバや
レンズ類９，１０，１７等の光学系は、赤外線を吸収し
て熱変換されにくい赤外線透過率の高いものや、耐熱性
の高いものが選定され、例えば、石英ファイバ，ガラス
ファイバ，石英レンズ，ガラスレンズ，サファイアレン
ズ等が適してている。さらにまた、本発明に使用される
光源は、予備加熱用と本加熱用に単一の光源を使用して
バンドルファイバなどで分岐する場合に限らず、別々の
光源を用いても良いが、単一の光源にすれば一層経済的
である。
及び導光体６，８，１２，１３に使用した光ファイバや
レンズ類９，１０，１７等の光学系は、赤外線を吸収し
て熱変換されにくい赤外線透過率の高いものや、耐熱性
の高いものが選定され、例えば、石英ファイバ，ガラス
ファイバ，石英レンズ，ガラスレンズ，サファイアレン
ズ等が適してている。さらにまた、本発明に使用される
光源は、予備加熱用と本加熱用に単一の光源を使用して
バンドルファイバなどで分岐する場合に限らず、別々の
光源を用いても良いが、単一の光源にすれば一層経済的
である。
【００２６】
【発明の効果】以上述べたように、本願第一の発明によ
れば、先行ワークの接合部位を本加熱している間に、後
続ワークの接合部位を予備加熱することができるので、
コンベアの停止時間を短縮してコンベア速度を速くして
も、個々のワークの昇温時間を長くとることができ熱歪
みを生ずることがなく、生産効率を向上させることがで
きるという優れた効果を有する。また、電気加熱炉，赤
外線ランプ，熱風による予備加熱のように、全体を加熱
することにより熱損傷の受けやすい電子部品を損傷する
ことがなく、局部加熱するだけで済むのでエネルギーを
節約できるという効果もある。さらに、予備加熱位置に
所要のエネルギー密度の赤外線を照射しておけば、ワー
クを間欠的に搬送していくだけで順次予備加熱が行われ
るので、赤外線のエネルギー密度を可変制御する複雑な
機構は一切不要となり、極めて簡単な構成にして設備費
を軽減することができるという効果も有する。
れば、先行ワークの接合部位を本加熱している間に、後
続ワークの接合部位を予備加熱することができるので、
コンベアの停止時間を短縮してコンベア速度を速くして
も、個々のワークの昇温時間を長くとることができ熱歪
みを生ずることがなく、生産効率を向上させることがで
きるという優れた効果を有する。また、電気加熱炉，赤
外線ランプ，熱風による予備加熱のように、全体を加熱
することにより熱損傷の受けやすい電子部品を損傷する
ことがなく、局部加熱するだけで済むのでエネルギーを
節約できるという効果もある。さらに、予備加熱位置に
所要のエネルギー密度の赤外線を照射しておけば、ワー
クを間欠的に搬送していくだけで順次予備加熱が行われ
るので、赤外線のエネルギー密度を可変制御する複雑な
機構は一切不要となり、極めて簡単な構成にして設備費
を軽減することができるという効果も有する。
【００２７】また、本願第二の発明によれば、ワークの
接合部位の周縁部が接合温度に達しない程度の温度に加
熱されるので、中心と周縁部とで温度勾配を形成するこ
とができるだけでなく、中心部に照射された熱が周囲に
発散しにくくなるので、短時間で加熱しても、熱歪みを
生じにくく、生産効率を向上することができるという大
変優れた効果を有する。
接合部位の周縁部が接合温度に達しない程度の温度に加
熱されるので、中心と周縁部とで温度勾配を形成するこ
とができるだけでなく、中心部に照射された熱が周囲に
発散しにくくなるので、短時間で加熱しても、熱歪みを
生じにくく、生産効率を向上することができるという大
変優れた効果を有する。
【図１】本発明に係る赤外線加熱装置の一例を示す説明
図。
図。
【図２】ワークの接合部位の温度変化を示すグラフ。
【図３】他の実施例を示す説明図。
【図４】本発明に係る他の赤外線加熱装置を示す説明
図。
図。
【図５】ワークの接合部位の温度分布を示すグラフ。
【図６】他の実施例を示す平面図。
【符号の説明】
１………………赤外線加熱装置
Ｗ………………ワーク
Ｓ………………処理位置
Ｐ１、Ｐ２………予備加熱位置
５………………コンベア
６………………主加熱用導光体
７………………光源
８………………予備加熱用導光体
１１………………後加熱用導光体
１２………………主加熱用導光体
１３………………周縁加熱用導光体
１４………………照射点
１５………………周縁部
１６………………光源
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平４−296092（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−196388（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−198989（ＪＰ，Ａ)
実開 昭59−83079（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H05K 3/34
B23K 1/005
B23K 31/02
G02B 6/00
Claims (4)
- 【請求項１】 コンベア（５）のキャリアに取り付けて
搬送されるワーク（Ｗ）を所定位置に停止させて、その
ワークの接合部位に赤外線を照射する赤外線加熱装置に
おいて、前記コンベア（５）が、均等なピッチでキャリ
アに取り付けられたワーク（Ｗ）をその取付ピッチに相
当する所定のピッチずつ間欠的に搬送する間欠コンベア
で成り、前記間欠コンベアで搬送されて所定位置（Ｓ）
に到来した先行ワークの接合部位に赤外線を照射してそ
の接合部位を所要の接合温度に加熱する主加熱用導光体
（６）と、当該導光体（６）で加熱される先行ワークの
前段位置に到来した後続ワークの接合部位に赤外線を照
射してその接合部位を予熱昇温させる予備加熱用導光体
（８）と、前記主加熱用導光体（６）による加熱終了
後、前記間欠コンベアで後段側に搬送されたワーク
（Ｗ）の接合部位に赤外線を照射してその接合部位が所
定温度以下に下がらないように維持する後加熱用導光体
（11）が配設されていることを特徴とする赤外線加熱装
置。 - 【請求項２】 前記主加熱用導光体（６），前記予備加
熱用導光体（８）及び後加熱用導光体（11）が、同一の
光源（７）に接続されて成る請求項１記載の赤外線加熱
装置。 - 【請求項３】 所定位置に置かれたワークの接合部位に
赤外線を照射する赤外線加熱装置において、前記接合部
位の略中心にエネルギー密度の高い赤外線を照射してそ
の照射点（14）を所定の接合温度以上に加熱する主加熱
用導光体（12）と、前記照射点（14）の周縁部（15）に
エネルギー密度の低い赤外線を照射して当該周縁部（1
5）を前記接合温度より低い温度に加熱する周縁加熱用
導光体（13）が配設されていることを特徴とする赤外線
加熱装置。 - 【請求項４】 前記主加熱用導光体（12）及び前記周縁
加熱用導光体（13）が、同一光源（16）に接続されて成
る請求項３記載の赤外線加熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13877894A JP3447807B2 (ja) | 1994-06-21 | 1994-06-21 | 赤外線加熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13877894A JP3447807B2 (ja) | 1994-06-21 | 1994-06-21 | 赤外線加熱装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH088527A JPH088527A (ja) | 1996-01-12 |
| JP3447807B2 true JP3447807B2 (ja) | 2003-09-16 |
Family
ID=15229986
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13877894A Expired - Fee Related JP3447807B2 (ja) | 1994-06-21 | 1994-06-21 | 赤外線加熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3447807B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3891737B2 (ja) | 1999-04-19 | 2007-03-14 | シャープ株式会社 | 発振器及びその発振特性調整方法 |
| US7026582B2 (en) * | 2003-05-07 | 2006-04-11 | Visteon Global Technologies, Inc. | Vector transient reflow of lead free solder for controlling substrate warpage |
| US8303738B2 (en) | 2003-10-03 | 2012-11-06 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Metal heating apparatus, metal heating method, and light source apparatus |
| JP2012081378A (ja) * | 2010-10-07 | 2012-04-26 | Ricoh Microelectronics Co Ltd | ホットメルト塗布装置 |
-
1994
- 1994-06-21 JP JP13877894A patent/JP3447807B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH088527A (ja) | 1996-01-12 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |