JPH01293971A - 電子部品用の光ビーム式はんだ付け装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、フラットパッケージ型ＩＣ等を対象に、該電
子部品をプリント基板へはんだリフローする光ビーム式
はんだ付け装置に関する。

Ｃ従来の技術〕 頭記した光ビーム式はんだ付け装置として、凹面反射鏡
の一次焦点位置に光源ランプを置いた光源ユニットの複
数基を組合せ、フラットパッケージ型ＩＣ等のパッケー
ジの周囲二辺ないし四辺から引出したリードを同じはん
だ付け工程で一括してリフローはんだ付けするようにし
たものが特開昭６１−１４０３６８号公報等で公知であ
る。

次に上記した光ビーム式はんだ付け装置の従来構成の概
要を第２図に示す。図において、まず１はプリント基板
、２はプリント基板１上に実装される電子部品、２ａは
電子部品２の外部接続リード、３はプリント基板上に並
ぶ実装済みの周辺部品を示す。一方、光ビーム式はんだ
付け装置は、電子部品２を中心にその周囲上方に配置し
た４基の光源ユニット４（図示では左右２基の光源ユニ
ットのみが描かれている）と、該光源ユニット４を支持
するアーム５と、電子部品２を吸着してプリント基板１
上の所定位置に保持するマウントノズル６、および図示
されてないビームマスク等から構成され、かつ光源ユニ
ット４は支持アーム５に対して水平位置、並びに傾斜角
度が調節可能に支持されている。また光源ユニット４は
ランプハウス内に設けた楕円形の凹面反射鏡７、および
該凹面反射鏡７の一次焦点位置に置いたハロゲンランプ
等の光源ランプ８を装備して構成されている。

かかる構成で、電子部品２をプリント基板１にはんだ付
けするには、あらかじめプリント基板上のはんだ接合部
にはんだペーストを印刷して置き、一方では電子部品２
の外形サイズに合わせて凹面反射鏡７の二次焦点がはん
だ付け部に合致するよう、つまり光源ランプ８の光線ビ
ームがリード２ａのはんだ付け部に集光するように各基
の光源ユニット４の位置、角度を調節して置く。ここで
マウントノズル６により電子部品２をプリント基板１上
の所定位置に搭載保持し、この状態で光源ランプ８を点
灯してその光線をはんだ付け部に集光させることにより
、その照射熱ではんだ付けが行われる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで上記した従来の光ビーム式はんだ付け装置の構
成では使用面で次記のような難点がある。

すなわち、ＩＣ等の電子部品２に対してその二辺ないし
四辺から引出したリード２ａを同じ工程で一括はんだ付
けする光ビーム式はんだ付け装置では、小形電子部品へ
の対応のために対向し合う光源ユニット４から電子部品
２に照射される光ビームの照射間隔ｌをできるだけ狭く
設定できること、またこの場合に照射ビームと第２図に
示した周辺部品３との干渉をさけるためには、照射ビー
ムのプリント基板１に対する傾斜角θが大きく、かつそ
の照射角αの小さいことが望まれる。

しかして従来の光源ユニット４では、第２図のように凹
面反射鏡７が単一の楕円反射面で構成されおり、かつ該
凹面反射鏡の一次焦点位置に光源ランプ８を収容するス
ペースを確保するためには必然的に楕円反射面が広がっ
て凹面反射鏡７の開口幅ｄが大となる。この結果、電子
部品２の外形サイズが極小である場合の対応が極めて困
難となる。つまりビーム間隔ｌを小とするように光源ユ
ニット４を支持アーム５に沿って電子部品２の中心に寄
せようとすると光源ユニット４がセンタのマウントノズ
ル軸に突き当たってしまうので、光源ユニット４をある
程度側方へ離間した上ではんだ付け部に集光させるよう
にその傾斜姿勢を調節する必要がある。

しかしながら上記のように光源ユニット４を移動、傾斜
調節するとビーム傾斜角θが小となり、プリント基板１
上に並ぶ周辺部品３とビームとの干渉が発生するように
なるのみならず、光源ユニット４の姿勢の（頃き角度に
よっては、プリント基板１と光源ユニット４との間にプ
リント基板等の搬出入ハンドリング操作に必要な所要の
ワークディスクンスｈが確保できなくなるおそれが生じ
る。

なお凹面反射鏡７の開口幅ｄを縮減し、併せて光ビーム
の照射角αを縮小するようにその反射面を細長い単一な
楕円形状とすると、結果として一次焦点位置に光源ラン
プ８を収容するスペースが確保できなくなり、かつ無理
に光源ランプ８を収容するよう□に凹面鏡反射面の一部
に逃げを形成すると、正規な楕円とならずに反射鏡とし
ての効率が低下する。

本発明は上記の点にかんがみ成されたものであり、凹面
反射鏡の形状を改良することにより、凹面反射鏡として
の反射効率を損なうことなく、しかも凹面反射鏡の開口
幅を大幅に縮小して小形電子部品への対応が容易に図れ
るようにした光ビーム式はんだ付け装置を提供すること
を目的とする。

［課題を解決するための手段〕 上記課題を解決するために、本発明のはんだ付け装置に
おいては、凹面反射鏡が一次焦点を共通として二次焦点
位置の異なる二つの楕円で包含された一対の楕円反射面
を組合せたものとして成り、かつ該凹面反射鏡の開口部
の前方に一方の楕円反射面の反射光を他方の楕円反射面
の二次焦点に集光させる平面反射鏡を設置して構成する
ものとする。

〔作用〕

上記の構成により、光源ランプからの光線は凹面反射鏡
で反射し、該反射鏡を構成する各楕円反射面毎にその楕
円の二次焦点に向けて集光するように投光される。ここ
で凹面反射鏡の前方には一方の楕円反射面に対向する平
面反射鏡が設置してあり、ここで平面反射鏡の角度を適
正に設定することにより、平面反射鏡で反射した光ビー
ムはその向きを変えて平面反射鏡を経由せずに集光する
他方の楕円反射面の二次焦点と合致するように一点に集
光され、この集光位置に置かれた電子部品のはんだ付け
部を局部加熱してはんだ付けを行う。

しかも凹面反射鏡は二次焦点位置の異なる二つの楕円で
包含された一対の楕円反射面で構成されているので、単
一の楕円で構成された凹面反射鏡と比べて、光ビームの
反射効率をいささかも損なうことなく、かつ−成魚点位
置に光源ランプを収容する十分なスペースを確保しつつ
、その開口幅。

並びに前方に照射する光ビームの照射角が大幅に縮小す
るようになる。さらに加えて凹面反射鏡の前方に平面反
射鏡を設置してここで反射する光ビームを下向き変えた
ことで光ビームの傾斜角が大となり、これ等によりプリ
ント基板上に並ぶ周辺部品と照射ビームとの干渉を避け
つつ、極小電子部品への対応が容易に達成できるように
なる。

〔実施例〕

第１図は本発明の実施例による光源ユニットの構成断面
図を示すものであり、第２図に対応する同一部材には同
じ符号が付しである。

すなわち、本発明により光源ユニット４の凹面反射鏡７
は、−成魚点Ｆ１を共通として二次焦点Ｆ２゜Ｆ３の位
置が互いに異なる二つの楕円ｍとｎ（２点鎖線で示す）
で包含される一対の楕円反射面７ａと７ｂを組合せて構
成されており、かつ共通な一成魚点Ｆ１の位置には光源
ランプ８が設置されている。

さらに凹面反射鏡７の開口部の前方上縁側には符号９で
示す平面反射鏡が配備され、かつ該平面反射鏡９が支持
部材１０を介して光源ユニット４のランプハうスに傾動
調節可能に支持されている。なお１１ばビームマスクで
あり、該マスクに開口するスリットを通じてビームが電
子部品２のはんだ付け部に照射される。

上記の構成で、平面反射鏡９の角度を適正に調節し、か
つ光源ユニット４を電子部品２に対して正しく位置決め
した状態で光源ランプ８を点灯すると、まず凹面反射鏡
７を構成する上半分の楕円反射面７ａで反射したビーム
はそのままビームマスク１１のスリットを透過して楕円
ｍの二次焦点Ｆ２に集光する。一方、下半分の楕円反射
面７ｂで反射したビームは楕円ｎの二次焦点Ｆ３に向け
て投光する途中で平面反射鏡９に当たり、その反射光が
下側へ向きを変えて楕円ｍの二次焦点Ｆ２に集光するよ
うになる。これによって電子部品２のリード２ａを照射
加熱してはんだ付けが行われる。

なお、前記した平面反射鏡９の角度を図示位置から変え
てその反射光の向きを正規の向きからビームマスク１１
上に反らすことにより、二次焦点Ｆ２に集光する光量を
変えてはんだ付けの加熱度を調節したり、無加熱の状態
とすることが可能である。

しかも凹面反射鏡７は二次焦点位置を変えた二つの楕円
ｍとｎとで包含される楕円反射面７ａと７ｂとを組合せ
て構成されているので、個々の楕円ｍないしｎの形状に
合わせて構成した単一楕円の凹面反射鏡と比べて開口幅
ｄが小さく、かつこれに相応して光源ユニット４から電
子部品２に向けて照射されるビームの照射角αも小とな
る。さらに凹面反射鏡７の下半分の楕円反射面７ｂで反
射したビームを平面反射鏡９で下向きに変えるようにし
たことで、ビームの傾斜角θは光源ユニット４の傾き角
度よりも実質的に大となる。

この結果、第２図で述べた照射ビームと周辺部品との干
渉発生のおそれが少なく、かつ光源ユニット４と電子部
品２の中心との間の間隔ａ　（第１図）を十分に取った
状態でも、なおプリント基板１との間に所要のワークデ
イスタンスｈを確保することができ、これ等により光源
ユニット４の位置決めに対する移動調節の条件が緩和さ
れ、特にビーム照射間隔ρを狭く設定してはんだ付けを
行う条件の厳しい極小サイズな電子部品２への対応も容
易となる。

〔発明の効果〕

本発明の光ビーム式はんだ付け装置は、以上説明したよ
うに構成されているので、次記の効果を奏する。

すなわち、凹面反射鏡を一次焦点を共通として二次焦点
位置、の異なる二つの楕円で包含された一対の楕円反射
面を組合せたものとし、かつ該凹面反射鏡の開口部の前
方に一方の楕円反射面の反射光を他方の楕円反射面の二
次焦点に集光させる平面反射鏡を設置して構成したこと
により、光源ランプの収容スペースを十分に確保し、か
つ光ビームの反射効率をいささかも損なうことなしに、
単一の楕円で構成した従来の凹面反射鏡と比べて、凹面
反射鏡の開口幅、光ビーム照射角の大幅な縮減、並びに
光ビームの投光傾斜角の増大化が図れ、これによりプリ
ント基板上に並ぶ周辺部品と光ビームとの干渉を避けつ
つ極小電子部品への対応が容易に達成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例による光源ユニットの構成断面図
、第２図は従来における光ビーム式はんだ付け装置全体
の構成概要図である。各図において、 １ニブリント基板、２：電子部品、４：光源ユニット、
７：凹面反射鏡、７ａ、７ｂ：楕円反射面、８：光源ラ
ンプ、９：平面反射鏡、ｍ、ｎ：楕円、Ｆ１ニー次焦点
、Ｆ２．Ｆ３：二次焦点。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）斜め下方に向けて開口する凹面反射鏡の一次焦点位
   置に光源ランプを置き、該ランプの光線を電子部品のは
   んだ付け部に集光してはんだ付けを行う光ビーム式はん
   だ付け装置において、凹面反射鏡が一次焦点を共通とし
   て二次焦点位置の異なる二つの楕円で包含された一対の
   楕円反射面を組合せたものとして成り、かつ該凹面反射
   鏡の開口部の前方に一方の楕円反射面の反射光を他方の
   楕円反射面の二次焦点に集光させる平面反射鏡を設置し
   て構成したことを特徴とする電子部品用の光ビーム式は
   んだ付け装置。