JPH0839238A - 加熱圧着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 熱容量の小さい押圧板１２でワーク１３の溶
着部１３ａを押圧すると共に、熱容量の大きい加熱ブロ
ック１１の熱を該押圧板１２を介して溶着部１３ａに伝
達して溶着させ、まず加熱ブロック１１のみをワーク１
３から離間させて溶着部１３ａが冷却後に該押圧板１２
をワーク１３から離間させ、ワーク１３の冷却時間を短
縮させて溶着作業の効率を大幅に向上させる。 【構成】 熱容量の大きい加熱ブロック１１及び熱容量
の小さい押圧板１２をエアシリンダ２０，３４によって
往復動自在に構成し、押圧板１２で溶着部１３ａを押圧
すると共に、加熱ブロック１１を押圧板１２に当接させ
て該押圧板１２を介して熱を溶着部１３ａに伝達して溶
着させた後、加熱ブロック１１のみを離間させて冷却
し、溶着部１３ａが固着されてから該押圧板１２をワー
ク１３から離間させるようにした構成を特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、加熱圧着装置に係り、
特に熱容量の小さい押圧板でワークの溶着部を押圧する
と共に、熱容量の大きい加熱ブロックの熱を該押圧板を
介して溶着部に伝達し、まず加熱ブロックのみをワーク
から離間させて溶着部が冷却後に該押圧板をワークから
離間させるようにすることで確実な溶着を可能とし、小
間隔で多数のリード線を有する電子部品の該リード線を
同時に効率よく半田付けすることができ、また半田付け
以外の各種の用途にも適用し得る加熱圧着装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】０．２ｍｍ程度の小間隔で多数のリード
線を有する電子部品、例えばＩＣ等の基板への半田付け
は、従来のような手半田では不可能であり、図８におい
て、加熱ブロック１を略Ｕ字形に形成し、上部１ａに発
熱部を配設し、該発熱部に電線２を介して電力を供給し
て発熱させ、該熱を薄肉に形成された押圧部１ｂに伝達
するように構成した加熱ブロック１を用いて半田付けが
行われていた。

【０００３】即ち、基板上に載置された電子部品のリー
ド線を押圧部１ｂで押圧して発熱部から熱をリード線に
伝達し、基板に塗布されたクリーム半田を溶解させて半
田付けする方法である。

【０００４】しかし、該従来方法によると、押圧部１ｂ
を電子部品のリード線に押圧して加熱し、クリーム半田
を溶解させた状態で加熱ブロック１を基板から直ちに離
間させると、クリーム半田は溶融状態であるため、電子
部品が移動してしまったり、ときにはクリーム半田が押
圧部１ｂに付着して基板から持ち去られ半田付けが不十
分となってしまうこととなる。

【０００５】そのため、押圧部１ｂを電子部品のリード
線に押圧したまま、発熱部への通電を停止させ、押圧部
１ｂを冷却して溶融半田が固まった後、基板から離間さ
せることにより半田付け性能を確保することが行われて
いるが、押圧部１ｂが十分冷却されるには通電を停止し
てからかなりの冷却時間を要し、また一度冷却された加
熱ブロック１を再び加熱するために更に加熱時間を要す
ることから半田付け工程のサイクル時間が長くなり効率
が非常に悪いという欠点があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は，上記した従
来技術の欠点を除くためになされたものであって、その
目的とするところは、加熱ブロック及び押圧板を往復動
自在に構成し、押圧板で溶着部を押圧すると共に加熱ブ
ロックを押圧板に当接させて該押圧板を介して熱を溶着
部に伝達してクリーム半田を溶解させて半田付けした
後、加熱ブロックのみを離間させて押圧板を冷却し、半
田が冷却されて固まってから該押圧板を基板から離間さ
せることにより、加熱ブロックは常に加熱状態にしたま
ま半田付け後の基板を急速に冷却できるようにすること
であり、またこれによって半田付けの作業効率を大幅に
向上させることである。

【０００７】また他の目的は、加熱ブロックの熱容量を
大きくすると共に、押圧板を薄い金属板で製作して熱容
量を小さくすることにより、加熱ブロックからの熱を押
圧板を介して短時間で基板に伝達できるようにし、かつ
半田付け後に加熱ブロックを押圧板から離間させたとき
該押圧板及び基板を急速に冷却できるようにして半田付
けのサイクル時間を短縮できるようにすることである。

【０００８】更に他の目的は、加熱ブロックを常に加熱
状態に保持することにより、該加熱ブロックを半田付け
の度に加熱、冷却を繰り返して半田付けすることなく、
加熱ブロックの再加熱の無駄をなくすと共に小電力量の
ヒータの採用を可能として電力の消費を最低限に抑えら
れるようにすることである。

【０００９】また他の目的は、上記構成によりＩＣ、Ｔ
ＡＢその他各種の電子部品の半田付けに適用できるばか
りでなく、透明の薄い樹脂カバーで各種の製品を台紙と
共にカバーする包装における該樹脂カバーの台紙への加
熱圧着等、広範囲の用途に適用できる加熱圧着装置を提
供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】要するに本発明（請求項
１）は、往復動自在に構成されワークの溶着部を加熱す
る熱容量の大きい加熱ブロックと、該加熱ブロックと前
記ワークとの間に往復動自在に配設され該ワークの溶着
部を押圧すると共に前記加熱ブロックの熱を前記ワーク
の溶着部に伝達する熱容量の小さい押圧板とを備え、前
記ワークの溶着時に前記押圧板で前記ワークの溶着部を
押圧すると共に前記加熱ブロックを該押圧板に接触させ
該押圧板を介して前記加熱ブロックの熱を前記ワークの
溶着部に伝達するように構成したことを特徴とするもの
である。

【００１１】また本発明（請求項２）は、往復動自在に
構成されると共に内蔵されたヒータにより加熱され線状
に形成された加熱部からワークの溶着部に熱を伝達する
熱容量の大きい加熱ブロックと、薄い金属板で製作され
前記加熱ブロックと前記ワークのと間に往復動自在に配
設され該ワークの溶着部を押圧すると共に前記加熱ブロ
ックの熱を前記ワークの溶着部に伝達する熱容量の小さ
い押圧板とを備え、前記ワークの溶着時に前記押圧板で
前記ワークの溶着部を押圧すると共に前記加熱ブロック
を該押圧板に接触させ前記押圧板を介して前記加熱ブロ
ックの熱を前記ワークの溶着部に伝達するように構成し
たことを特徴とするものである。

【作用】

【００１２】本発明の加熱圧着装置は、加熱ブロック及
び押圧板を往復動自在に構成し、必要時にのみ加熱ブロ
ックを熱容量の小さな押圧板に当接させ、該押圧板を介
して基板に加熱ブロックの熱を伝達するように構成した
ので、半田付け後の基板の冷却を極めて短時間で行うこ
とができ、半田付け作業の効率が大幅に向上する。

【００１３】また加熱ブロックは、加熱、冷却を繰り返
し行うことなく加熱状態に保持するようにしたので、発
熱源は該加熱ブロックを加熱状態に維持するだけの電力
量があればよく、小型かつ小容量のもので十分である。

【００１４】押圧板の熱容量は小さく設定されているの
で、半田付け部の冷却を急速に行うことができ、冷却に
長時間を要することなく十分に半田付け部が冷却してか
ら押圧板を離間させることができるので、高品質の半田
付けを行うことができる。

【００１５】また本発明の加熱圧着装置は、ＩＣ、ＴＡ
Ｂ等各種の電子部品の半田付けに限らず、透明樹脂板を
台紙に加熱圧着する包装等にも適用でき、広範の用途を
有する。

【００１６】

【実施例】以下本発明を図面に示す実施例に基いて説明
する。図１から図３において、本発明に係る加熱圧着装
置１０は、加熱ブロック１１と、押圧板１２とを備えて
いる。

【００１７】加熱ブロック１１は、ワークの一例たる基
板１３の半田付け部１３ａを加熱するためのものであっ
て、表面に鉄メッキが施された銅、モリブデン銅、チタ
ン合金、ステンレス鋼又は鉄等の素材で製作された比較
的大きな熱容量を持つ長方体のブロックであり、先端に
向かうに従って細く形成され、加熱部たる先端部１１ａ
は、多数のリード線を同時に半田付けできるように線状
に形成され、その底面は細長い長方形状に形成されてい
る。

【００１８】根元部には、長手方向に丸穴１１ｂが設け
られと共に、すり割部１１ｃが加工されていて、丸穴１
１ｂにシーズヒータ１４を挿入し、すり割部１１ｃをね
じ１５で締め付けてシーズヒータ１４を固定するように
なっている。

【００１９】そしてシーズヒータ１４に通電して加熱ブ
ロック１１を加熱するが、該加熱ブロック１１の熱容量
が大きいので比較的加熱に長時間を要するが、一度加熱
されてしまうとなかなか冷め難く、外部の温度、風等の
影響を受け難く、加熱ブロック１１を半田付けに最適な
温度に安定して維持でき、また該温度に保持するのに比
較的小電力量のシーズヒータ１４で保温することができ
るようになっている。

【００２０】基台１６から立設する側壁１８の上方に
は、該基台１６と平行に支持台１９が配設されていて、
該支持台１９にはエアシリンダ２０が固定され、また該
エアシリンダ２０の両側にガイドブッシュ２１が平行に
配設されている。

【００２１】エアシリンダ２０のピストンロッド２２に
は、フローティングジョイント２３を介して可動板２４
が固定され、該可動板２４に固定されたガイドピン２５
がガイドブッシュ２１に摺動自在に嵌合し、エアシリン
ダ２０を作動させることによってガイドピン２５がガイ
ドブッシュ２１に案内されて可動板２４を往復動させる
ようになっている。

【００２２】可動板２４には、加熱ブロック１１を断熱
板２６を介して固定する支持板２８が２本のねじ２９に
よって固定されており、エアシリンダ２０を作動させる
ことにより加熱ブロック１１を往復動させるように構成
されている。

【００２３】支持板２８には、先端にナット３１が螺合
するストッパ３０が固着されており、該ナット３１を回
してストッパ３０の長さを調節できるようになってい
る。

【００２４】また、基台１６には、シリコン系耐熱ゴム
からなるゴムシート３２が設けられていて、加熱ブロッ
ク１１が過度の力で基板１３を押圧するのを防止できる
ようになっている。

【００２５】押圧板１２は、電子部品３３のリード線３
３ａを基板１３上に固定すると共に、熱を加熱ブロック
１１から該リード線３３ａに伝達するためのものであっ
て、熱容量を小さくするために薄い金属板、例えば１ｍ
ｍ程度の厚みを持つアルミニウム板をＬ字形に折り曲げ
て製作されている。

【００２６】側壁１８には、配管を簡易化するためにリ
ターンスプリング（図示せず）が内蔵されたエアシリン
ダ３４が固定され、ピストンロッド３５には押圧板１２
の一辺１２ａが加熱ブロック１１の下方に位置するよう
に該押圧板１２が固定された押圧板ホルダ３６が固定さ
れている。

【００２７】押圧板ホルダ３６には、支持板２８に設け
られたガイド穴２８ａに摺動自在に嵌合して加熱ブロッ
ク１１と押圧板１２の相対位置を決めるガイドピン３８
が固定されており、エアシリンダ３４に圧縮空気供給源
から圧縮空気を供給してピストンロッド３５を伸長さ
せ、基板１３上に載置されている電子部品３３のリード
線３３ａを押圧板１２で押圧するように構成されてい
る。

【００２８】押圧板１２は、押圧側の一辺１２ａに複数
のスリット（図示せず）を設けることにより、電子部品
３３のリード線３３ａを押圧したとき、半田付け部１３
ａの凹凸を吸収するようにして該半田付け部を確実に押
さえることができるようにし、かつ放熱効率を向上させ
るように構成してもよい。

【００２９】本発明は、上記のように構成されており、
以下その作用について説明する。図４において、加熱ブ
ロック１１に通電して該加熱ブロック１１を半田付けに
最適な温度まで加熱して準備を整え、次いで基板１３の
半田付け部１３ａにクリーム半田３９を塗布し電子部品
３３を基板１３上に載置した後、該基板１３を基台１６
のゴムシート３２上に載置する。

【００３０】エアシリンダ３４に圧縮空気供給源から圧
縮空気を供給してピストンロッド３５を矢印Ａ方向に突
出させ、基板１３上に載置されている電子部品３３のリ
ード線３３ａを押圧板１２で押圧する。

【００３１】次いでエアシリンダ２０を作動させてピス
トンロッド２２を突出させ、ガイドブッシュ２１でガイ
ドピン２５を案内しながら加熱ブロック１１を矢印Ｂ方
向に移動させ、該加熱ブロック１１を押圧板１２に当接
させて熱を該加熱ブロック１１から押圧板１２を介して
クリーム半田３９に伝達し、該クリーム半田３９を溶解
させて基板１３の多数の半田付け部１３ａとリード線３
３ａとを同時に半田付けする。

【００３２】図５において、クリーム半田３９が溶解
後、エアシリンダ２０を上記とは逆の方向に作動させて
ピストンロッド２２を引き込み、加熱ブロック１１を矢
印Ｃ方向に移動させて該加熱ブロック１１を押圧板１２
から離間させ、押圧板１２で電子部品３３のリード線３
３ａを押圧したまま、半田付け部１３ａ及び溶解したク
リーム半田３９を冷却する。

【００３３】このとき、加熱ブロック１１は加熱された
ままであるが、押圧板１２は熱容量が小さいので急速に
冷却されてクリーム半田３９が固化して半田付けが行わ
れる。またこのときクリーム半田３９が押圧板１２に付
着することはない。

【００３４】図６において、半田付け部１３ａ及びクリ
ーム半田３９が冷却された後、エアシリンダ３４に供給
されていた圧縮空気の供給を遮断し、ピストンロッド３
５をリターンスプリングの力によって引き込み、押圧板
１２を矢印Ｄ方向に移動させてリード線３３ａから離間
させて半田付けが終了する。

【００３５】上記した如く、電子部品３３のリード線３
３ａの半田付けは、押圧板１２でリード線３３ａを押圧
した状態で行われ、かつクリーム半田３９が完全に固化
した後、押圧板１２をリード線３３ａから離間させるよ
うにしたので、該リード線３３ａと基板１３の半田付け
部１３ａとを確実に半田付けすることができる。

【００３６】また上記したように、押圧板１２の一辺１
２ａに多数のスリットを設けた形状とすると、半田付け
部１３ａの凹凸を吸収して多数のリード線３３ａを確実
に押圧することができ、半田付けをより確実に行うこと
ができる。

【００３７】加熱圧着装置１の他の用途例として、透明
の薄い樹脂カバー４２と台紙４０とで品物４１を包装す
る例を図７において説明すると、台紙４０上に包装すべ
き品物４１を載置し、該品物４１を覆うように樹脂カバ
ー４２を被せ、基台１６のゴムシート３２上に載置す
る。

【００３８】エアシリンダ３４を作動させてピストンロ
ッド３５を矢印Ｅ方向に突出させ、押圧板１２で樹脂カ
バー４２の溶着部４２ａを押圧する。

【００３９】次いでエアシリンダ２０を作動させてピス
トンロッド２２を突出させ、加熱ブロック１１を矢印Ｆ
方向に移動させ、該加熱ブロック１１を押圧板１２に当
接させて熱を該加熱ブロック１１から押圧板１２を介し
て樹脂カバー４２に伝達して台紙４０に溶着させる。

【００４０】樹脂カバー４２を台紙４０に溶着させた
後、エアシリンダ２０を上記とは逆の方向に作動させて
ピストンロッド２２を引き込み、加熱ブロック１１を上
方に移動させて該加熱ブロック１１を押圧板１２から離
間させ、押圧板１２で樹脂カバー４２を押圧したまま、
溶着部を冷却して溶着させるので、樹脂カバー４２をし
っかりと台紙４０に溶着させることができる。

【００４１】上記した樹脂カバー４２を台紙４０に溶着
させる動作を樹脂カバー４２の４辺について行って品物
４１を樹脂カバー４２で包装する。

【００４２】本発明加熱圧着装置１は、上記した電子部
品の半田付け及び樹脂カバーと台紙による包装にその用
途が限定されるものではなく、樹脂製袋の開口部の溶着
等、加熱圧着する必要があるものにはすべて適用できる
ものであり、その用途は極めて広範である。

【００４３】

【発明の効果】本発明は、上記のように加熱ブロック及
び押圧板を往復動自在に構成し、押圧板で溶着部を押圧
すると共に加熱ブロックを押圧板に当接させて該押圧板
を介して熱を溶着部に伝達してクリーム半田を溶解させ
て半田付けした後、加熱ブロックのみを離間させて押圧
板を冷却し、半田が冷却されて固まってから該押圧板を
基板から離間させるようにしたので、加熱ブロックは常
に加熱状態にしたまま半田付け後の基板を急速に冷却で
きるという効果があり、またこの結果半田付けの作業効
率を大幅に向上させることができる効果がある。

【００４４】また加熱ブロックの熱容量を大きくすると
共に、押圧板を薄い金属板で製作して熱容量を小さくし
たので、加熱ブロックからの熱を押圧板を介して短時間
で基板に伝達できることとなり、かつ半田付け後に加熱
ブロックを押圧板から離間させたとき該押圧板及び基板
を急速に冷却できるため、半田付けのサイクル時間を短
縮できる効果がある。

【００４５】更には、加熱ブロックを常に加熱状態に保
持するため、該加熱ブロックを半田付けの度に加熱、冷
却を繰り返して半田付けすることなく、加熱ブロックの
再加熱の無駄をなくすと共に小電力量のヒータの採用が
可能となり、電力の消費を最低限に抑えられるという効
果がある。

【００４６】また上記構成によりＩＣ、ＴＡＢその他各
種の電子部品の半田付けに適用できるばかりでなく、透
明の薄い樹脂カバーで各種の製品を台紙と共にカバーす
る包装における該樹脂カバーの台紙への加熱圧着等、広
範囲の用途に適用できる加熱圧着装置を提供し得る効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１から図７は本発明の実施例に係り、図１は
加熱圧着装置の斜視図である。

【図２】加熱圧着装置の要部破断斜視図である。

【図３】加熱ブロック及び押圧板の分解斜視図である。

【図４】電子部品のリード線を加熱中の加熱圧着装置の
部分縦断面図である。

【図５】半田付けが終了し加熱ブロックのみが基板から
離間した状態を示す部分縦断面図である。

【図６】半田が冷却後押圧板も基板から離間した状態を
示す部分縦断面図である。

【図７】加熱圧着装置の他の応用例を示す部分縦断面図
である。

【図８】従来例に係りる加熱ブロックの斜視図である。

【符号の説明】

１０ 加熱圧着装置 １１ 加熱ブロック １１ａ 加熱部 １２ 押圧板 １３ ワークの一例たる基板 １４ ヒータの一例たるシーズヒータ ３３ａ 溶着部の一例たる電子部品のリード線

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 往復動自在に構成されワークの溶着部を
   加熱する熱容量の大きい加熱ブロックと、該加熱ブロッ
   クと前記ワークとの間に往復動自在に配設され該ワーク
   の溶着部を押圧すると共に前記加熱ブロックの熱を前記
   ワークの溶着部に伝達する熱容量の小さい押圧板とを備
   え、前記ワークの溶着時に前記押圧板で前記ワークの溶
   着部を押圧すると共に前記加熱ブロックを該押圧板に接
   触させ該押圧板を介して前記加熱ブロックの熱を前記ワ
   ークの溶着部に伝達するように構成したことを特徴とす
   る加熱圧着装置。
2. 【請求項２】 往復動自在に構成されると共に内蔵され
   たヒータにより加熱され線状に形成された加熱部からワ
   ークの溶着部に熱を伝達する熱容量の大きい加熱ブロッ
   クと、薄い金属板で製作され前記加熱ブロックと前記ワ
   ークのと間に往復動自在に配設され該ワークの溶着部を
   押圧すると共に前記加熱ブロックの熱を前記ワークの溶
   着部に伝達する熱容量の小さい押圧板とを備え、前記ワ
   ークの溶着時に前記押圧板で前記ワークの溶着部を押圧
   すると共に前記加熱ブロックを該押圧板に接触させ前記
   押圧板を介して前記加熱ブロックの熱を前記ワークの溶
   着部に伝達するように構成したことを特徴とする加熱圧
   着装置。