JPH0230371A - 被加工材の四辺を同時加工するための熱源ユニット装置 - 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、主としてプリント基板に被加工材である四方
向リード付フラットパッケージＩＣ（ＱＦＰ）を溶接す
る際に使用して好適な被加工材の四辺を同時に溶接する
ための熱源ユニット装置に関する。

（従来の技術〕 例えばプリント基板に二方向リード付フラットパッケー
ジＩＣ（ＳＯＰ）および四方向リード付フラットパッケ
ージＩＣ（ＱＦＰ）（以下、フラットパッケージＩＣと
呼称する）をハンダ付する装置として、本出願人は例え
ば特開昭６１−１４０３６８号、実開昭６１−１５２３
８１号、実開昭６１−１８５５６６号の如（非接触型の
ハンダ付装置を提案した。

このような、ハンダ付装置のランプユニットは、内面に
凹状の反射面を有する反射ミラーと、上記の反射面の頂
部に収容した熱源ランプとから構成される。そして、熱
源ランプからのヒートビームを、反射ミラーの開口面に
配置した防護ガラスを透過せしめ、加工部に焦点を結ば
せて加工部を溶接するものであった。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記のような反射ミラーは、焦点距離と
反射ミラー開口縁が相関関係にあるため、このようなラ
ンプユニットの４個を、それぞれ相対向させて配置し熱
源ユニット装置を構成した場合、互いに対向するランプ
ユニットからのビームのピッチと、ミラー開口縁端部と
基板とのデイスタンス（例えば実寸法で７．５ｍ／ｍ）
が少ないため、例えば基板上に７．５ｍ／ｍ以上の部品
が搭載されていた場合は、ミラー開口縁がそれに突き当
たり、フラットパッケージＩＣの溶接作業が行えなくな
るという問題があった。また、相対向する２辺ビームの
ピンチ幅は、焦点距離との関係で小さくすることができ
なかったため、加工すべきフラットパッケージＩＣの対
向する２辺間のピッチ幅が小さい場合、互いに対向する
ランプユニットからのビームのピンチをそれに合致せし
めることができなかった。更に、溶接時に発生する例え
ばフラックスとか塵埃等を含む種々の不純物が反射ミラ
ー内に侵入し、反射面を汚し、あるいは曇らせて、ビー
ムの反射が阻害されるという問題もあった。

本発明の目的は、反射ミラー開口縁と基板面とのワーク
デイスタンスを大きく取ることができ、かつまた被加工
材の四辺を短時間で同時溶接できるようにした被加工材
の四辺を同時加工するための熱源ユニット装置を提供す
るものである。

本発明の別の目的は、相対向するそれぞれの反射ビーム
のピッチ寸法を小さく形成せしめ、被加工材の四辺の各
寸法が小さくても、それぞれの辺にヒートビームの焦点
を合致せしめ、四辺を同時溶接し得るようにした被加工
材の四辺を同時加工するための熱源ユニット装置を提供
するものである。

更に、本発明の別の目的は、加工時に反射ミラー内に種
々の不純物が侵入するのを防止し、反射面を常に綺麗な
状態に維持し、反射効率を高め、少ない電気量で溶接が
行えるようにした被加工材の四辺を同時加工するための
熱源ユニット装置を提供するものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記のような目的を達成するための本発明の熱源ユニッ
トは、反射面を有する反射ミラーの頂部に形成したラン
プ収容部に熱源ランプを収容し、該熱源ランプの接続端
子は反射ミラー外に突出されて電源側と接続され、かつ
加工時に反射ミラー内および電源側との接続部に空気を
吹きつけるようにしたランプユニットを４個備え、これ
らのランプユニットを同一平面上で互いに他と対向させ
かつそれぞれが相隣接してほぼ四角形状に配置され、反
射ミラー開口縁と基板面とのデイスタンスを太き（取り
、それぞれのランプユニットからのライン状のヒートビ
ームが被加工材の各辺に焦点が結ばれるように構成した
ものである。

〔作用〕

互いに他と対向する２個１組、合計４個のランプユニッ
トから反射せしめられるライン状のヒートビームは、そ
れぞれ反射ミラーの反射面により反射されて防護ガラス
を透過する。これらのヒートビームは、四辺の加工部を
持つ被加工材上に焦点が結ばれ、該加工部を瞬時に加熱
し、溶接加工が行われる。上記の場合、ランプユニット
はミラー幅が小さくかつ反射ミラー開口縁と基板面との
デイスタンスが大きいので、４個のランプユニットを相
当大きな角度まで傾斜せしめても、基板上に搭載した種
々の電子部品に反射ミラー開口縁が突き当たることはな
い。したがって、四辺の寸法を極力小さくした四角形状
のビームを形成することができる。また、上記の加工時
には空気供給源よりランプの接続端子と電源側との接続
部に空気を吹きつけて、冷却せしめ、更に反射ミラー内
にも空気を吹き込み陽圧にし、外部か種々の不純物が侵
入するのが防止される。

以下図面に示した本発明の好適な実施例について詳細に
説明する。

〔実施例〕

第１図において符号１はランプユニット装置であり、該
装置１はランプユニット２．２０１．２０２および２０
３の４個から構成される。ランプユニット２．２０１．
２０２および２０３は全て同じ構造になっているため１
．以下においてはランプユニット２を代表例として具体
的に説明し、それと部品を同じくするものには同じ番号
を付し、説明は省略する。

ランプユニット２の反射ミラーは、第５図に示されるよ
うに互いに合致される一対のミラー本体３．３と、これ
らのミラー本体３．３の両側面に取りつけられる側面反
射板６．６　（第４図参照）とから構成される。ミラー
本体３．３はその内面側が反射面４．４にそれぞれ形成
され、同様に側面反射板６．６の内面も反射面に形成さ
れている。

ミラー本体３．３が互いに合致されることによって頂部
に凹状のランプ収容部５が形成される。

上記の反射面４．４およびランプ収容部５の内面および
側面反射板６．６の内面には反射効率を高めるためにそ
の表面全体に金メツキの反射面が形成しである。

凹状のランプ収容部５には、ハロゲンランプからなる熱
源ランプ７が配置しである。ハロゲンランプ７は第５図
に示されるように、ハロゲンランプ７の中心軸線から上
半分がランプ収容部５内に位置され、また下半分が反射
面４．４内に位置させである。熱源ランプ７よりのヒー
トビームは、ランプ収容部５の内面およびミラー本体３
の反射面４．４および側面反射板６．６の反射面により
反射されて、被加工材１０の一辺の加工部１１にライン
状に焦点が結ばれ、加工部１１が瞬時に加熱されて基板
に溶接される。同様に、加工部１１０はランプユニット
２０１からのヒートビームの焦点がライン状に結ばれ、
加工部１１１はランプユニット２０３からのヒートビー
ムの焦点がライン状に結ばれ、更に加工部１１２はラン
プユニット２０２からのヒートビームの焦点がそれぞれ
ライン状に結ばれる。

熱源ランプ７の両端は、前記の側面反射板６．６に明け
たランプ挿通孔８．８から外方に突出させてあり、その
接続端子９．９が側面反射板６．６外に位置せしめられ
る。前記反射ミラーの頂部には、空気供給孔１５が本例
の場合３個形成しである。これらの空気供給孔１５は後
で説明するが例えば冷却空気を反射ミラー内に送り込む
ためのものである。反射ミラーの頂部には空気供給体１
６が一体に取りつけである。空気供給体１６には空気通
路１２が設けてあり、該通路１２に連通して空気供給孔
１３が３個形成しである。これらの空気供給孔１３と前
記の空気供給孔１５とは互いに合致せしめられて、空気
通路１２と反射ミラー２内とが連通される。前記の空気
通路１２は図面に示してないが、冷却空気供給源に接続
され、冷却空気が送り込まれるようになっている。送り
込まれた冷却空気は、空気供給孔１３を通り、さらに空
気供給孔１５から反射ミラー内に送り込まれ、該反射ミ
ラー内を陽圧にする。送り込まれた空気の一部は、熱源
ランプ７のランプ挿通孔８．８の僅かな隙間、および後
で説明する防護ガラス板１４の装着部のところから外部
に強制的に排出される。空気供給体１６の長手方向の両
端部にも空気供給孔１３０．１３０がそれぞれ形成しで
ある。

これらの空気供給孔１３０．１３０は、熱源ランプ７の
接続端子９．９と電源側との接続部のところに冷却空気
を送り、該接続部を冷却せしめるようになっている。

前記のミラー本体３．３内には公知のように冷却水が循
環され、ミラー本体３．３を冷却するようになっている
。前記の側面反射板６．６の外側にはセラミックスから
成る絶縁体１７．１７が取りつけである。これらの絶縁
体１７．１７には導電板１８．１８を介して接続端子１
９．１９がビス２０．２０により着脱可能に取りつけで
ある。

接続端子１９．１９には前記の熱源ランプ７の接続端子
９．９が着脱可能に接続される。前記の導電板１８．１
８にはビス２１．２１により電源コード２２．２２が着
脱可能に取りつけである。したがって、熱源ランプ側と
電源側との接続は、ランプユニットの長手方向の両端部
の外側において接続される。反射ミラーの開口面には保
持アーム２３．２３が設けてあり、これに透明かつ耐熱
性の防護ガラス板１４が挿抜可能に配置しである。

第６図に示したフラットパッケージＩＣｌ０の四辺１１
，１１０．１１１および１１２からそれぞれ突出せしめ
たリードを、種々の電子部品類を搭載した基板２５に同
時溶接する場合について説明する。

基板２５の接続すべき位置にフラットパッケージＩＣ１
０の四辺１１．１１０．１１１および１１２からそれぞ
れ突設したリードを、基板の接続すべき部位に通常のよ
うに位置合わせする。位置合わせが完了したならば、そ
れぞれのランプユニットからのヒートビームの焦点が加
工部に合致せしめられる位置で溶接する。この場合、反
射ミラーの開口縁と基板２５面との間のデイスタンスＬ
を大きくとることができる。ランプユニット２．２０１
．２０２および２０３からのヒートビームは、収容部５
の反射面およびミラー本体３．３内の反射面４．４並び
に側面反射面６．６の反射面により反射されて、防護ガ
ラス板１４からフラットパッケージＩＣｌ０の加工部１
１．１１０Ｓ１１１並びに１１２にそれぞれ照射される
。すなわち、加工部１１にはランプユニット２からのヒ
ートビーム２６が照射されて、ライン状に焦点が結ばれ
る。加工部１１０にはランプユニット２０１からのヒー
トビーム２７が照射されて、ライン状に焦点が結ばれる
。以下同様に、加工部１１１にはランプユニット２０３
からのビーム２８が照射され、加工部１１２にはランプ
ユニット２０２からのヒートビーム２９が照射され、そ
れぞれライン状に焦点が結ばれる。しかるに、フラット
パッケージＩＣｌ０の四辺は、４個のランプユニットに
より形成される正方形状のヒートビーム２６．２７．２
８．２９により同時に溶接されることになる。この場合
、ランプユニット２．２０１，２０２および２０３のミ
ラー幅が小さいために、第２図において、それぞれのラ
ンプユニットを基板２５の方向に大きく傾斜せしめても
、ランプユニット２．２０１．２０２および２０３の開
口縁が基板２５上の電子部品等に突き当たるおそれはな
い。上記の加工時に、冷却空気源より空気を空気通路１
２内に供給する。空気通路１２内に供給された冷却空気
は、空気供給孔１３から供給孔１５を通り、ランプユニ
ット内に吹き込まれる。ランプユニット内は陽圧となり
、その一部の空気はランプ挿通孔８とランプ７との隙間
および防護ガラス１４の装着部の隙間から外部へ排出さ
れる。それ故、加工時に発生する塵埃などの種々の不純
物がランプユニット２内に侵入することが完全に防止さ
れ、ランプユニット２の反射面はつねに綺麗な状態を保
持できる。さらに、空気供給孔１３０．１３０から排出
された冷却空気は、ランプの接続端子と電源側との接続
部に吹きつけられ、接続部が冷却される。

〔発明の効果〕

本発明は以上説明したように、反射面を有する反射ミラ
ーの頂部に形成したランプ収容部に熱源ランプを収容し
、該熱源ランプの接続端子は反射ミラー外に突出されて
電源側と接続され、かつ加工時に反射ミラー内および電
源側との接続部に空気を吹きつけるようにしたランプユ
ニットを４個備え、−これらのランプユニットを同一平
面上で互いに他と対向させかつそれぞれが相隣接してほ
ぼ四角形状に配置され、反射ミラー開口縁と基板面との
デイスタンスを大きく取り、それぞれのランプユニット
からのライン状のヒートビームが被加工材の各辺に焦点
が結ばれるように構成したものであるから、以下のごと
く作用効果が得られる。

（１）４個のランプユニットは、それぞれミラー幅が小
さく構成されるにもかかわらず、ビームが長い。したが
って、４個のランプユニットにより形成される四角形状
のビームの大きさを特に小さくするために、ランプユニ
ットの傾斜角度を変えるとき、ランプユニットの僅かな
傾斜角度でビーム寸法を大きく変えることができるため
、四角形状のビーム寸法を小さく形成でき、小さな加工
寸法の被加工材を瞬時に加工できる。

（２）本発明は、反射ミラー開口縁と基板面とのワーク
デイスタンスを大きく取ることができるので、加工時に
反射ミラーの開口縁が基板上に搭載した種々の電子部品
等にぶつかり、溶接作業が支障されることはなく、被加
工材の四辺を瞬時かつ同時に溶接できる。

（３）本発明は、相対向するそれぞれのランプユニット
からの反射ビームのピッチ寸法を小さく形成できるので
、被加工材の四辺の寸法が小さくても、該寸法にランプ
ユニットからの正方形状のヒートビームの焦点を合致さ
せて、被加工材の四辺を同時溶接することができる。

（４）本発明は、反射ミラー内に冷却空気を吹き込むと
ともに電源側との接続部に冷却空気を吹きつけるように
したから、加工時に種々の不純物が反射ミラー内に侵入
するのを防止できる。したがって、反射面を常に綺麗な
状態に維持できるため、ビームの反射効率を高め、少な
い電気量で溶接が行え、極めて経済的である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示したものであり、第１図は４
個のランプユニットを相隣接して配置した本考案による
ランプユニット装置を略図で示した平面図、第２図は第
１図にＩＩ−ＩＩ線から見た説明図、第３図は１つのラ
ンプユニットの要部の平面図、第４図はその縦断面図、
第５図は被加工材の相対向する加工部を加工する拡大作
用説明図、第６図は四方向リード付フラントパッケージ
ＩＣを略図で示した平面図である。 符号の説明 ｌ・・・ランプユニット装置 ２．２０１．２０２．２ｏ３・・ランプユニット４・・
・反射面 ５・・・ランプ収容部 ７・・・熱源ランプ ９・・・接続端子 １０・・・被加工材 １１．１１０．１１１．１１２・・・加工部２５・・・
基板 ２６〜２９・・・ヒートビーム Ｌ・・・反射ミラー開口面と基板面とのディスタンス

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 反射面を有する反射ミラーの頂部に形成したランプ収容
   部に熱源ランプを収容し、該熱源ランプの接続端子は反
   射ミラー外に突出されて電源側と接続され、かつ加工時
   に反射ミラー内および電源側との接続部に空気を吹きつ
   けるようにしたランプユニットを４個備え、これらのラ
   ンプユニットを同一平面上で互いに他と対向させかつそ
   れぞれが相隣接してほぼ四角形状に配置され、反射ミラ
   ー開口縁と基板面とのディスタンスを大きく取り、それ
   ぞれのランプユニットからのライン状のヒートビームが
   被加工材の各辺に焦点が結ばれるように構成したことを
   特徴とする被加工材の四辺を同時加工するためのランプ
   ユニット装置。