JPH04306713A - 半田圧着用ヒータの温度制御装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は半田圧着用ヒータの温度
制御装置、特に小型セラミックヒータを利用し、部品の
半田付けを行う半田圧着装置の温度制御に関する。

【０００２】

【従来の技術】セラミックヒータを用いた半田圧着装置
は、例えば薄膜サーマルヘッドや各種のＩＣ回路等の電
子部品にフレキシブルケーブル等を半田付けする際に用
いられている。この種の装置によれば、２ｃｍ×２ｃｍ
程度の小型セラミックヒータを用いて上記電子部品の接
合部を半田と共にフレキシブルケーブルに圧着しており
、この際には小型セラミックヒータの温度制御を行うこ
とによって電子部品に不要の温度によるダメージを与え
ないようにしている。

【０００３】図５には、従来の半田圧着装置における温
度制御装置の概略構成が示されており、図において、小
型のセラミックヒータ１にはリレースイッチ２を介して
１００Ｖの商用電源が接続されている。そして、上記セ
ラミックヒータ１の所定位置に熱電対３が配設され、こ
の熱電対３には温度調整を行う温調器４が接続されてい
る。従って、熱電対３によりセラミックヒータ１の温度
が検知され、この検知温度が設定温度以上になると温調
器４にてリレースイッチ２が開制御（オフ）され、また
所定温度以下になった場合には閉制御（オン）されるこ
とになり、このようなオン／オフ制御によりセラミック
ヒータ１を設定温度に保たれることになる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ヒータの温度制御装置では、セラミックヒータ１自体が
小型で、しかも熱を加える時間が短い場合には、上記温
調器４のオン／オフ制御では温度を安定させることがで
きず、設定温度以上にヒータを加熱してしまうという問
題があった。すなわち、セラミックヒータ１が小型の場
合には熱容量が小さいため、熱の吸収、発散が早いのに
対し、上記温調器のオン／オフ制御の時間幅が比較的長
いこともあり、セラミックヒータ１を精度よく加熱制御
することができなかった。また、設定温度以上の温度ま
で加熱することによってセラミック自体の寿命を短くし
てしまうことになる。

【０００５】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、ヒータが設定温度以上にならない
ように制御し、部品の過熱を防止すると共に、ヒータの
保護を図ることができる半田圧着用ヒータの温度制御装
置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る半田圧着用ヒータの温度制御装置は、
圧接された部品を発生熱により半田付けするための半田
圧着用ヒータの温度制御を行う装置であって、部品別の
温度制御情報を記憶させたメモリと、このメモリ内の情
報に基づいて制御パルスを形成し、この制御パルスでヒ
ータへの通電を制御する温度制御回路と、を設けたこと
を特徴とする。

【０００７】

【作用】上記の構成によれば、メモリに記憶されている
部品別の温度制御情報が記憶されているが、この温度制
御情報は例えば最初は大きい幅のパルスで、後に徐々に
パルス幅が小さくなるような制御信号のデータであり、
半田付けされる電子部品特有の加熱プロファイルを示す
ものである。この温度制御情報は温度制御回路にて制御
パルスに変換され、この制御パルスによって、例えばリ
レースイッチをオン／オフ制御することによってヒータ
（セラミック）への通電が制御される。従って、ヒータ
の温度は設定温度の近傍において小さな変動幅の波形特
性の温度制御が行われることになり、小型のヒータであ
っても急激な温度上昇を生じさせることなく半田圧着の
ために安定した温度を得ることができる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら詳細に説明する。図１には、実施例に係る半田圧
着用ヒータの温度制御装置の構成が示されており、実施
例はＩＣ回路１０がボンディングされた薄膜のサーマル
ヘッド１２にフレキシブルケーブル（基板）１４を半田
付けするものである。図において、フレキシブルケーブ
ル１４の端子部に半田１６が予め配置されており、この
フレキシブルケーブル１４の端子部をばね力により押圧
付勢する押え部材１８によってサーマルヘッド１２の接
続端子へ圧着する構成とされる。そして、上記サーマル
ヘッド１２の下側には上記半田接合部分へ所定温度の熱
を与えるために、２ｃｍ×２ｃｍ程度の小型のセラミッ
クヒータ２０が配設されており、このセラミックヒータ
２０にはモス（ＭＯＳ−ＦＥＴ）リレー２２及びリレー
２３を介して１００Ｖの商用電源に接続されている。ま
た、上記セラミックヒータ２０の近傍には熱電対２４が
配設され、この熱電対２４に温調器２６が接続されてお
り、この温調器２６は熱電対２４の検知出力に基づいて
設定温度以上になったときにリレー２３を動作させるよ
うになっている。

【０００９】そして、実施例では上記モスリレー２２を
開閉制御する温度制御回路２８を設けており、この温度
制御回路２８には半田付けされる電子部品に対応した温
度制御情報を記憶するＲＯＭ（リードオンリーメモリ）
を内蔵している。この温度制御回路２８は図２に示され
るような特性の温度制御を行っており、曲線１０１に示
されるように最初はオン時間を長くして設定温度までの
迅速な温度上昇を確保し、その後の曲線１０２では通電
を断続的に行ってセラミックヒータ２０の温度が設定温
度を超えないように制御している。なお、この温度制御
回路２８がセラミックヒータ２０の主な制御を行い、上
記温調器２６では何らかの原因でヒータ温度が設定温度
以上になった場合のみ働くようにしている。

【００１０】図３には、上記温度制御回路２８の具体的
な回路構成が示されており、図において、基準クロック
発生器３０は０．１ｋＨｚのクロックパルスを発生し、
ＲＯＭアドレス生成器３１は上記クロックパルスに基づ
いてアドレス信号を生成する。また、スタートストップ
コントロール部３２は温度制御の開始及び停止制御を行
っており、スタートスイッチ３３の出力を受けて温度制
御を開始する。更に、ＲＯＭ（リードオンリーメモリ）
３４は電子部品（製品別）に対応した各種（複数）の温
度制御情報を予め記憶しており、この温度制御情報を上
記アドレス生成器３１のアドレス信号によって読み出す
ことができ、この温度制御情報をデータ１としてリレー
ドライブ部回路３５へ出力する。このリレードライブ回
路３５はトライアックを用いたものであり、上記温度制
御情報に基づいて所定の制御パルスを形成し、この制御
パルスによってモスリレー２２をオン／オフ制御するこ
とになる。

【００１１】実施例は以上の構成になり、以下にその作
用を図４に基づいて説明する。まず、スタートスイッチ
３３が押下されると、スタートストップコントロール３
２から図４（ａ）に示されるスタート信号がアドレス生
成器３１へ出力されることになり、このアドレス生成器
３１はＲＯＭ３４へアドレス信号を出力することによっ
て、ＲＯＭ３４からは半田付けされる電子部品に適合し
た温度制御情報がデータ１として出力される。そうする
と、リレードライブ回路３４は上記データ１に基づいて
図４（ｂ）に示される制御パルスを発生させることにな
り、この制御パルスにてモスリレー２２が駆動される。 この制御パルスは、上記図２に対応した制御を行う信号
であり、パルス幅が最初は大きいが徐々に小さくなって
いくパルス信号となる。従って、図４（ｄ）に示される
ように、モスリレー２２の切換え動作（１シーケンス）
も上記制御パルスの間隔で間欠的に制御されるので、セ
ラミックヒータ２０は最初において長い時間通電される
が、徐々に通電時間が短くなるように間欠的に通電制御
されることになり、これによれば図２に示した温度制御
を行うことができる。

【００１２】このような温度制御によれば、セラミック
ヒータ２０を１０秒程度、設定温度近傍の均質な温度に
保つことができ、このとき図１に示される押え部材１８
によつてフレキシブルケーブル１４とサーマルヘッド１
２とを半田１６をサンドイッチした状態でセラミックヒ
ータ２０へ押圧すれば、半田を確実に溶かして半田付け
圧着が良好に行われる。従って、サーマルヘッド１２を
過熱させることがなく、ＩＣ回路１０などの電子部品に
悪影響を及ぼすこともない。上記モスリレー２２による
通電制御が終了すると、図４（ｃ）に示されるコントロ
ール終了信号がデータ２としてＲＯＭ３４からスタート
ストップコントロール部３２へ出力されることになり、
これによってセラミックヒータ２０の温度制御が終了す
る。なお、何らかの事情によってセラミックヒータ２０
が設定温度以上まで加熱した場合には、図１に示される
熱電対２４によってその過熱状態が検知され、この場合
には温調器２６によりリレー２３が開制御されるので、
セラミックヒータ２０の過熱は有効に防止されることに
なる。

【００１３】上記実施例では、セラミックヒータ２０で
サーマルヘッド１２の半田付けを行う場合の温度制御に
ついて説明したが、本発明は比較的小型の他のヒータを
用いて電子部品を実装した各種分野の応用部品に半田付
けする場合にも適応することができる。

【００１４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
部品別の温度制御情報をメモリに記憶させ、このメモリ
内の情報に基づいた制御パルスを形成し、この制御パル
スでヒータを間欠的に通電制御するようにしたので、ヒ
ータの温度が設定温度以上にならないように良好に制御
することができ、半田付けされる部品の過熱を防止する
ことが可能となる。従って、部品に実装されているＩＣ
回路等の破損を防止することができる。

【００１５】また、ヒータ自体の設定温度以上の加熱を
防止するので、ヒータ自体の寿命を長くすることができ
るという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る半田圧着用ヒータの温度
制御装置の概略構成を示す図である。

【図２】実施例の温度制御回路におけるヒータの温度制
御特性を示すグラフ図である。

【図３】実施例の温度制御回路の具体的な構成を示すブ
ロック図である。

【図４】実施例の動作を説明するための波形図である。

【図５】従来におけるセラミックヒータの温度制御回路
を示す図である。

【符号の説明】

１，２０　　セラミックヒータ ２，２３　　リレー ３，２４　　熱電対 ４，２６　　温調器 １２　　サーマルヘッド １４　　フレキシブルケーブル １６　　半田 ２２　　モスリレー ２８　　温度制御回路 ３４　　ＲＯＭ（リードオンリーメモリ）３５　　リレ
ードライブ回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】圧接された部品を発生熱により半田付けす
   るための半田圧着用ヒータの温度制御を行う装置であっ
   て、部品別の温度制御情報を記憶させたメモリと、この
   メモリ内の情報に基づいて制御パルスを形成し、この制
   御パルスでヒータへの通電を制御する温度制御回路と、
   を設けたことを特徴とする半田圧着用ヒータの温度制御
   装置。