JPH02142673A - 半田付け装置 - Google Patents
半田付け装置Info
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- JPH02142673A JPH02142673A JP63296499A JP29649988A JPH02142673A JP H02142673 A JPH02142673 A JP H02142673A JP 63296499 A JP63296499 A JP 63296499A JP 29649988 A JP29649988 A JP 29649988A JP H02142673 A JPH02142673 A JP H02142673A
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Links
- 238000005476 soldering Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 5
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 abstract description 8
- 239000006071 cream Substances 0.000 abstract description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 7
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 5
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K1/00—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
- B23K1/005—Soldering by means of radiant energy
- B23K1/0056—Soldering by means of radiant energy soldering by means of beams, e.g. lasers, E.B.
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。
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
本発明は半田付は装置に関し、特にクリーム半田をリフ
ローさせて半田付けする半田付は装置に関するものであ
る。
ローさせて半田付けする半田付は装置に関するものであ
る。
従来の技術
従来、クリーム半田をリフローさせて半田付けする方式
として、ペーパーリフロ一方式と、赤外線照射方式が一
般的に用いられている。ヘーバーリフロ一方式は、気相
潜熱を利用したもので、加熱温度を一定に保つことがで
きるという利点を有している。又、赤外線照射方式は赤
外線を回路基板に直接照射して加熱するもので、設備が
簡単で効率よく加熱することができるという利点を有し
ている。
として、ペーパーリフロ一方式と、赤外線照射方式が一
般的に用いられている。ヘーバーリフロ一方式は、気相
潜熱を利用したもので、加熱温度を一定に保つことがで
きるという利点を有している。又、赤外線照射方式は赤
外線を回路基板に直接照射して加熱するもので、設備が
簡単で効率よく加熱することができるという利点を有し
ている。
発明が解決しようとする課題
ところが、ペーパーリフロ一方式も、赤外線照射方式も
、回路基板を局部的に加熱制御することはできず、一方
、回路基板はその部品装着部分と非装着部分によって、
さらに装着されている部品の大きさ等によっても熱容量
にばらつきがあるため、これらの方式によって全体を均
一に加熱しても温度分布にばらつきを生じ、均一な半田
付けができないという問題があった。また、このような
問題を解消するために、赤外線照射方式において、回路
基板上に、装着部品に応じた開口を形成したマスクを配
置して温度分布の均一化を図ることも提案されているが
、回路基板毎にマスクを形成する必要があり、しかも正
確な温度コントロールは困難であるという問題がある。
、回路基板を局部的に加熱制御することはできず、一方
、回路基板はその部品装着部分と非装着部分によって、
さらに装着されている部品の大きさ等によっても熱容量
にばらつきがあるため、これらの方式によって全体を均
一に加熱しても温度分布にばらつきを生じ、均一な半田
付けができないという問題があった。また、このような
問題を解消するために、赤外線照射方式において、回路
基板上に、装着部品に応じた開口を形成したマスクを配
置して温度分布の均一化を図ることも提案されているが
、回路基板毎にマスクを形成する必要があり、しかも正
確な温度コントロールは困難であるという問題がある。
さらに、レーザビームをガルバノミラ−等の手段を用い
て走査し、回路基板の半田付は箇所だけを局部加熱する
ことも考えられるが、１枚の回路基板には多数の半田付
は箇所が存在するため、これらを順次加熱して行くと長
い時間を要し、生産性が悪くなるという問題がある。
て走査し、回路基板の半田付は箇所だけを局部加熱する
ことも考えられるが、１枚の回路基板には多数の半田付
は箇所が存在するため、これらを順次加熱して行くと長
い時間を要し、生産性が悪くなるという問題がある。
本発明は上記従来の問題点に鑑み、半田付は箇所だけを
局部加熱することによって回路基板の熱容量のばらつき
の影響を受けずに均一に半田付けでき、しかも生産性も
良い半田付は装置を提供することを目的とする。
局部加熱することによって回路基板の熱容量のばらつき
の影響を受けずに均一に半田付けでき、しかも生産性も
良い半田付は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
本発明は、上記目的を達成するために、複数のレーザ素
子を縦横に配置した平面状のレーザ光源と、このレーザ
光源によるレーザ光照射領域内の任意の位置に対してレ
ーザ光を照射するように各レーザ素子を制御する制御手
段と、前記レーザ光源によるレーザ光照射領域に回路基
板を搬送して位置決めする基板搬送手段とを備えたこと
を特徴とする。
子を縦横に配置した平面状のレーザ光源と、このレーザ
光源によるレーザ光照射領域内の任意の位置に対してレ
ーザ光を照射するように各レーザ素子を制御する制御手
段と、前記レーザ光源によるレーザ光照射領域に回路基
板を搬送して位置決めする基板搬送手段とを備えたこと
を特徴とする。
又、平面状のレーザ光源に代えて、複数のレーザ素子を
一列に配置した直線状のレーザ光源と、このレーザ光源
をレーザ素子の配置方向と直交する方向に所定範囲移動
させるレーザ光源移動手段を設けてもよい。
一列に配置した直線状のレーザ光源と、このレーザ光源
をレーザ素子の配置方向と直交する方向に所定範囲移動
させるレーザ光源移動手段を設けてもよい。
さらに、各レーザ素子から出力されたレーザ光の回路基
板への照射を制御するシャッタ機構を設けるのが好まし
い。
板への照射を制御するシャッタ機構を設けるのが好まし
い。
作 用
本発明によると、平面状のレーザ光源の任意のレーザ素
子を動作させることによって対応する任意の位置にレー
ザ光を照射することができるため、回路基板上の半田付
は箇所だけを、かつ全ての半田付は箇所を一度に加熱す
ることができ、回路基板上に装着された部品による熱容
量のばらつきの影響を受けずに半田付は箇所を均一に加
熱して均一な半田付けを能率的に行うことができ、また
部品の本体は加熱されないので、熱によるダメージを受
ける恐れもない。
子を動作させることによって対応する任意の位置にレー
ザ光を照射することができるため、回路基板上の半田付
は箇所だけを、かつ全ての半田付は箇所を一度に加熱す
ることができ、回路基板上に装着された部品による熱容
量のばらつきの影響を受けずに半田付は箇所を均一に加
熱して均一な半田付けを能率的に行うことができ、また
部品の本体は加熱されないので、熱によるダメージを受
ける恐れもない。
また、平面状のレーザ光源に代えて直線状のレーザ光源
を移動させても、能率は多少低下するが同様の効果が得
られる。
を移動させても、能率は多少低下するが同様の効果が得
られる。
さらに、各レーザ素子から出力されたレーザ光の回路基
板への照射をシャッタ機構にて制御することによってレ
ーザ光のパワー分布をコントロールして温度プロファイ
ルの制御が可能となる。
板への照射をシャッタ機構にて制御することによってレ
ーザ光のパワー分布をコントロールして温度プロファイ
ルの制御が可能となる。
実施例
以下、本発明の一実施例を第１図〜第３図に基づいて説
明する。
明する。
第１図において、ｌは平面状のレーザ光源で、縦横に基
盤目状に多数のレーザ素子２を配置して構成されている
。このレーザ光源１の下部には一体的に液晶シャッタや
光スィッチ等から成るシャッタ機構３が配設されている
。４は、部品を実装された回路基板５を、レーザ光源１
によるレーザ光照射領域に搬送して位置決めする基板搬
送装置である。
盤目状に多数のレーザ素子２を配置して構成されている
。このレーザ光源１の下部には一体的に液晶シャッタや
光スィッチ等から成るシャッタ機構３が配設されている
。４は、部品を実装された回路基板５を、レーザ光源１
によるレーザ光照射領域に搬送して位置決めする基板搬
送装置である。
レーザ光源１の各レーザ素子２は、レーザ素子駆動制御
器６にて個々に駆動制御可能に構成されている。シャッ
タ機構３はスイッチング制御器７にて動作制御され、レ
ーザ光源１から照射されたレーザ光の通過、遮蔽制御を
微小領域毎に行うように構成されている。基板搬送装置
４は搬送手段制御器８にて制御される。また、これら各
制御器６．７．８は中央制御器９にて制御される。
器６にて個々に駆動制御可能に構成されている。シャッ
タ機構３はスイッチング制御器７にて動作制御され、レ
ーザ光源１から照射されたレーザ光の通過、遮蔽制御を
微小領域毎に行うように構成されている。基板搬送装置
４は搬送手段制御器８にて制御される。また、これら各
制御器６．７．８は中央制御器９にて制御される。
次に、動作を説明する。前工程において、例えば第２図
に示すように、回路基板５の電極部Ｃに予めクリーム半
田が塗布され、この回路基板５上の所定位置に各種部品
Ｐがそれぞれ実装されている。
に示すように、回路基板５の電極部Ｃに予めクリーム半
田が塗布され、この回路基板５上の所定位置に各種部品
Ｐがそれぞれ実装されている。
こうして部品Ｐを実装された回路基板５は、クリーム半
田をリフローして部品Ｐの半田付けを行うために、基板
搬送装置４にてレーザ光ａ１によるレーザ光照射領域に
搬送され、所定位置に位置決めされる。次に、回路基板
５のクリーム半田が塗布された電極部Ｃにのみ、又は第
２図に仮想線で示すように、電極部Ｃの近傍を含む小さ
な領域Ｒにのみレーザ光が照射されるように、電極部Ｃ
又は領域Ｒに対応するレーザ素子２のみがレーザ素子駆
動制御器６にて駆動される。このとき、シャッタ機構３
にてレーザ光の通過を制御することによって照射される
レーザ光を微小径にして照射領域を正確に限定すること
ができ、さらに照射間隔を制御することによってパワー
分布をコントロールすることができ、所望の温度プロフ
ァイルで加熱することもできる。
田をリフローして部品Ｐの半田付けを行うために、基板
搬送装置４にてレーザ光ａ１によるレーザ光照射領域に
搬送され、所定位置に位置決めされる。次に、回路基板
５のクリーム半田が塗布された電極部Ｃにのみ、又は第
２図に仮想線で示すように、電極部Ｃの近傍を含む小さ
な領域Ｒにのみレーザ光が照射されるように、電極部Ｃ
又は領域Ｒに対応するレーザ素子２のみがレーザ素子駆
動制御器６にて駆動される。このとき、シャッタ機構３
にてレーザ光の通過を制御することによって照射される
レーザ光を微小径にして照射領域を正確に限定すること
ができ、さらに照射間隔を制御することによってパワー
分布をコントロールすることができ、所望の温度プロフ
ァイルで加熱することもできる。
以上の動作の制御フローを第３図に示す。まずパワー供
給がオン（Ｓｌ）された後、温度プロファイルのパター
ンが設定（Ｓ２）される。次に、回路基板５が所定位置
にあるか否かを判断しくＳ３）、回路基板５がある場合
はその回路基板５の種類を読み取り（Ｓ ４ ） 、そ
の回路基板５における部品Ｐの実装データに基づいてレ
ーザ光を照射する位置と各位置における照射量や照射間
隔等の照射方法を算出する（Ｓ５）。次に、算出結果に
基づいて駆動すべきレーザ素子２の位置や駆動時間、シ
ャッタ機構３のスイッチングパターン等を設定して、所
定のレーザ素子２を駆動するとともにシャッタ機構３を
作動させてレーザ光を照射する（Ｓ６）。所定のレーザ
光の照射が終わると、その回路基板５の半田付けは完了
するので、基板搬送装置４にて搬出される。このレーザ
光照射工程が終了すると、次に再び回路基板５があるか
否かの判断を行い（Ｓ３）、次の回路基板５が搬入され
るまで待機し、回路基板５が所定位置に位置決めされる
と、以上の動作を行い、半田付は作業の終了状Ｂ（Ｓ７
）になるまで以上の動作を繰り返す。
給がオン（Ｓｌ）された後、温度プロファイルのパター
ンが設定（Ｓ２）される。次に、回路基板５が所定位置
にあるか否かを判断しくＳ３）、回路基板５がある場合
はその回路基板５の種類を読み取り（Ｓ ４ ） 、そ
の回路基板５における部品Ｐの実装データに基づいてレ
ーザ光を照射する位置と各位置における照射量や照射間
隔等の照射方法を算出する（Ｓ５）。次に、算出結果に
基づいて駆動すべきレーザ素子２の位置や駆動時間、シ
ャッタ機構３のスイッチングパターン等を設定して、所
定のレーザ素子２を駆動するとともにシャッタ機構３を
作動させてレーザ光を照射する（Ｓ６）。所定のレーザ
光の照射が終わると、その回路基板５の半田付けは完了
するので、基板搬送装置４にて搬出される。このレーザ
光照射工程が終了すると、次に再び回路基板５があるか
否かの判断を行い（Ｓ３）、次の回路基板５が搬入され
るまで待機し、回路基板５が所定位置に位置決めされる
と、以上の動作を行い、半田付は作業の終了状Ｂ（Ｓ７
）になるまで以上の動作を繰り返す。
上記実施例では、レーザ光源として多数のレーザ素子２
を緬横に配置した平面状のレーザ光源ｌを用いた例を示
したが、第４図に示す第２実施例の如く、レーザ素子２
を一列状に配置した直線状のレーザ光源１１を用い、こ
のレーザ光源１１をレーザ素子２の配置方向と直交する
方向に所定節回往復移動させるレーザ光源移動手段工２
を設はレーザ光源１１の移動領域をレーザ光の照射領域
としてもよい。この場合、レーザ光源１１の下部に直線
状のシャッタ機構１３が設けられ、スイッチング制御器
１７にて開閉制御するように構成されている。また、レ
ーザ光源１１の各レーザ素子はレーザ素子駆動制御器１
６にて駆動制御されレーザ光源移動手段１２はレーザ光
源移動制御器１５にて制御されている。
を緬横に配置した平面状のレーザ光源ｌを用いた例を示
したが、第４図に示す第２実施例の如く、レーザ素子２
を一列状に配置した直線状のレーザ光源１１を用い、こ
のレーザ光源１１をレーザ素子２の配置方向と直交する
方向に所定節回往復移動させるレーザ光源移動手段工２
を設はレーザ光源１１の移動領域をレーザ光の照射領域
としてもよい。この場合、レーザ光源１１の下部に直線
状のシャッタ機構１３が設けられ、スイッチング制御器
１７にて開閉制御するように構成されている。また、レ
ーザ光源１１の各レーザ素子はレーザ素子駆動制御器１
６にて駆動制御されレーザ光源移動手段１２はレーザ光
源移動制御器１５にて制御されている。
この第２実施例においても、レーザ光源１１の移動時間
のために多少能率が低下するが、基本的に第１実施例と
同様の作用効果が発揮される。
のために多少能率が低下するが、基本的に第１実施例と
同様の作用効果が発揮される。
また、以上の実施例ではシャッタ機構３．１３をレーザ
光＃１．１１と一体的に設けた例を示したが、別体にし
て配置しても、また省略することもできる。さらに、レ
ーザ光源１．１１又はシャック機構３．１３から出たレ
ーザ光を光ファイバで案内して回路基板５に照射するよ
うにしても良い。
光＃１．１１と一体的に設けた例を示したが、別体にし
て配置しても、また省略することもできる。さらに、レ
ーザ光源１．１１又はシャック機構３．１３から出たレ
ーザ光を光ファイバで案内して回路基板５に照射するよ
うにしても良い。
発明の効果
本発明の半田付は装置によれば、以上の説明から明らか
なように、平面状のレーザ光源の任意のレーザ素子を動
作させることによって対応する任意の位置にレーザ光を
照射することができるため、回路基板上の半田付は箇所
だけを、かつ全ての半田付は箇所を一度に加熱すること
ができ、回路基板上に装着された部品による熱容量のば
らつきの影響を受けずに均一な半田付けを能率的に行う
ことができる。また、部品の本体は加熱されないので、
熱によるダメージを受ける恐れもないという効果が得ら
れる。
なように、平面状のレーザ光源の任意のレーザ素子を動
作させることによって対応する任意の位置にレーザ光を
照射することができるため、回路基板上の半田付は箇所
だけを、かつ全ての半田付は箇所を一度に加熱すること
ができ、回路基板上に装着された部品による熱容量のば
らつきの影響を受けずに均一な半田付けを能率的に行う
ことができる。また、部品の本体は加熱されないので、
熱によるダメージを受ける恐れもないという効果が得ら
れる。
また、平面状のレーザ光源に代えて直線状のレーザ光源
を移動させても、能率は多少低下するが同様の効果が得
られる。
を移動させても、能率は多少低下するが同様の効果が得
られる。
さらに、各レーザ素子から出力されたレーザ光の照射を
シャッタ機構にて制御することによってレーザ光のパワ
ー分布をコントロールして温度プロファイルの制御も可
能となる等、大なる効果を発揮する。
シャッタ機構にて制御することによってレーザ光のパワ
ー分布をコントロールして温度プロファイルの制御も可
能となる等、大なる効果を発揮する。
第１図〜第３図は本発明の第１実施例を示し、第１図は
概略構成を示す斜視図、第２図はレーザ光照射加熱部位
の説明図、第３図は動作制御のフローチャート、第４図
は本発明の第２実施例の概略構成を示す斜視図である。 １．１１・・・・・・レーザ光源、２・・・・・・レー
ザ素子、３．１３・・・・・・シャッタ機構、４・・・
・・・基板搬送装置５・・・・・・回路基板、６．１６
・・・・・・レーザ素子駆動制御器、１２・・・・・・
レーザ光源移動手段。 代理人 弁理士 粟野 重孝 ばかＩ泡量 図 １）−レーザ光源 １６−ルーザ章＋駈＠＃ｌＩｌ仰喜
概略構成を示す斜視図、第２図はレーザ光照射加熱部位
の説明図、第３図は動作制御のフローチャート、第４図
は本発明の第２実施例の概略構成を示す斜視図である。 １．１１・・・・・・レーザ光源、２・・・・・・レー
ザ素子、３．１３・・・・・・シャッタ機構、４・・・
・・・基板搬送装置５・・・・・・回路基板、６．１６
・・・・・・レーザ素子駆動制御器、１２・・・・・・
レーザ光源移動手段。 代理人 弁理士 粟野 重孝 ばかＩ泡量 図 １）−レーザ光源 １６−ルーザ章＋駈＠＃ｌＩｌ仰喜
Claims (3)
- （１） 複数のレーザ素子を縦横に配置した平面状のレ
ーザ光源と、このレーザ光源によるレーザ光照射領域内
の任意の位置に対してレーザ光を照射するように各レー
ザ素子を制御する制御手段と、前記レーザ光源によるレ
ーザ光照射領域に回路基板を搬送して位置決めする基板
搬送手段とを備えたことを特徴とする半田付け装置。 - （２） 複数のレーザ素子を一列に配置した直線状のレ
ーザ光源と、このレーザ光源をレーザ素子の配置方向と
直交する方向に所定範囲移動させるレーザ光源移動手段
と、前記レーザ光源によるレーザ光照射範囲内の任意の
位置に対してレーザ光を照射するように各レーザ素子を
制御する制御手段と、前記レーザ光源とその移動手段に
よるレーザ光照射領域に回路基板を搬送して位置決めす
る基板搬送手段とを備えたことを特徴とする半田付け装
置。 - （３）各レーザ素子から出力されたレーザ光の回路基板
への照射を制御するシャッタ機構を設けたことを特徴と
する請求項１又は２記載の半田付け装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63296499A JP2679180B2 (ja) | 1988-11-24 | 1988-11-24 | 半田付け装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63296499A JP2679180B2 (ja) | 1988-11-24 | 1988-11-24 | 半田付け装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02142673A true JPH02142673A (ja) | 1990-05-31 |
| JP2679180B2 JP2679180B2 (ja) | 1997-11-19 |
Family
ID=17834344
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63296499A Expired - Fee Related JP2679180B2 (ja) | 1988-11-24 | 1988-11-24 | 半田付け装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2679180B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5159171A (en) * | 1991-09-03 | 1992-10-27 | Motorola, Inc. | Method and apparatus for solder laser printing |
| JP2021041451A (ja) * | 2019-09-13 | 2021-03-18 | 株式会社ジャパンユニックス | はんだ付けヘッド |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60206561A (ja) * | 1984-03-30 | 1985-10-18 | Hitachi Denshi Ltd | レ−ザはんだ付け方法及び装置 |
| JPS62202990U (ja) * | 1986-06-13 | 1987-12-24 |
-
1988
- 1988-11-24 JP JP63296499A patent/JP2679180B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60206561A (ja) * | 1984-03-30 | 1985-10-18 | Hitachi Denshi Ltd | レ−ザはんだ付け方法及び装置 |
| JPS62202990U (ja) * | 1986-06-13 | 1987-12-24 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5159171A (en) * | 1991-09-03 | 1992-10-27 | Motorola, Inc. | Method and apparatus for solder laser printing |
| JP2021041451A (ja) * | 2019-09-13 | 2021-03-18 | 株式会社ジャパンユニックス | はんだ付けヘッド |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2679180B2 (ja) | 1997-11-19 |
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