JPH1110325A - 高周波誘導加熱式はんだ付け装置 - Google Patents

高周波誘導加熱式はんだ付け装置

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JPH1110325A
JPH1110325A JP9184393A JP18439397A JPH1110325A JP H1110325 A JPH1110325 A JP H1110325A JP 9184393 A JP9184393 A JP 9184393A JP 18439397 A JP18439397 A JP 18439397A JP H1110325 A JPH1110325 A JP H1110325A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高周波誘導加熱式のヒータを備えたはんだ付
け装置において、鏝先温度の変更を、ヒータを交換する
ことなく簡単且つ自由にしかも無段階で行い得るように
する。 【解決手段】 高周波誘導加熱式のヒータ11を備えた
はんだ鏝10と、上記ヒータ11に高周波電流を流すた
めの高周波電源装置と、上記はんだ鏝10の鏝先温度を
検出するための温度センサ12と、上記温度センサ12
で検出された鏝先温度に基づいて高周波電源装置からの
高周波電流をオン・オフすることにより鏝先温度を設定
温度に保つ温度コントローラとを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、高周波誘導加熱式
のヒータを備えたはんだ付け装置に関するものであり、
更に詳しくは、はんだ付け条件に応じて鏝先温度を自由
に変更することができる高周波誘導加熱式のはんだ付け
装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】電子部品等のはんだ付けに使用されるは
んだ鏝のヒータには、電気抵抗体に商業周波数の電流を
流して発熱させる方式のものと、高周波電流を流して発
熱させる高周波誘導加熱式のものとがある。
【0003】図2に示すように、高周波誘導加熱式のヒ
ータ1は、銅のような低抵抗で非磁性を示す導体2aの
外周に、キュリー温度を持つ特殊合金からなる高抵抗の
磁性体層2bを被覆したヒータ本体2と、該ヒータ本体
2に巻き付けた誘導コイル3とを備えていて、この誘導
コイル3に10数MHz程度の高周波電流を流すことに
より磁性体層2bに高周波の誘導電流を発生させ、この
誘導電流によって該磁性体層2bを発熱させるものであ
る。
【0004】この高周波誘導加熱式ヒータの最大の特徴
は、磁性体の持つキュリー現象と、高周波電流の持つ表
皮効果と、磁性体中を流れ易いという高周波電流の性質
とを有効に利用して、発熱温度をキュリー温度近くに自
動的に自己保持させることができるというもので、温度
の安定性に勝れるという利点がある。また、温度の立ち
上がりが非常に早く、セラミックヒータ等を使用した一
般のはんだ鏝の場合には設定した鏝先温度になるまで4
0〜70秒の時間を要するのに対し、僅か8〜10秒程
度で設定温度に到達できるという点も大きな特徴の一つ
である。
【0005】このように、高周波誘導加熱式のヒータ
は、発熱温度が磁性体のキュリー温度に自動的に保たれ
るという自己温調効果を利用するものであるため、この
ヒータを内蔵したはんだ鏝においては、これまで、その
ヒータに使用されている磁性体のキュリー温度付近で使
用するのが最も効率的であると考えられていた。このた
め、磁性体の種類によってヒータの使用温度(鏝先温
度)が決められていて、はんだ付け条件に応じて鏝先温
度を変更する場合には、キュリー温度の異なる磁性体層
を備えた別のヒータと交換するようにしていた。そのた
め、複数種類のヒータを用意しなければならないばかり
でなく、それらを交換して設定温度を変更する作業も非
常に面倒であり、その変更も段階的で数種類(ヒータの
数)の温度に限定されるという欠点があった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の主要な技術的
課題は、高周波誘導加熱式のヒータを備えたはんだ付け
装置において、はんだ付け条件に応じた鏝先温度の変更
を、ヒータを交換することなく簡単且つ自由に行い得る
ようにすることにある。本発明の他の技術的課題は、上
述した高周波誘導加熱式はんだ付け装置において、鏝先
温度の変更を無段階に行うことができるようにすること
にある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明によれば、高周波誘導加熱式のヒータを備え
たはんだ鏝と、上記ヒータに高周波電流を流すための高
周波電源装置と、上記はんだ鏝の鏝先温度を検出するた
めの温度センサと、上記温度センサで検出された鏝先温
度に基づいて高周波電源装置をコントロールすることに
より該鏝先温度を設定温度に保つ温度コントローラとを
有する、高周波誘導加熱式はんだ付け装置が提供され
る。
【0008】上記構成を有する本発明のはんだ付け装置
において、上記温度コントローラに鏝先温度を設定する
と、温度センサが検出する鏝先温度がこの温度コントロ
ーラにおいて設定温度と比較され、それらが相互に等し
くなるように高周波電源装置が制御されることにより、
鏝先温度が設定温度に保たれる。このため、はんだ付け
条件に応じて鏝先温度を、キュリー温度以下において自
由にしかも無段階に変更することができる。
【0009】本発明の具体的な実施態様においては、上
記温度コントローラが、高周波電源装置から誘導コイル
に供給される高周波電流をオン・オフするように構成さ
れている。このように、温度の立ち上がりが速く応答性
の良い高周波誘導加熱式のヒータにおいて、高周波電流
をオン・オフして温度調節する方法は、オーバーシュー
トする温度幅を小さく抑えることができるため、設定値
に対する鏝先の温度変動幅を±5〜10%の範囲内に抑
えることができる。
【0010】本発明において好ましくは、上記温度コン
トローラが、決められた特定の暗証番号を入力した後で
なければ設定温度を変更できないように構成されている
ことである。これにより、人体や異物等が設定手段に接
触することによって不時に設定温度が切り換わるといっ
た心配がなくなり、安全性が向上する。
【0011】本発明においてはまた、上記温度センサが
はんだ鏝の鏝先に直接取り付けられていることが望まし
い。本発明のはんだ付け装置には、鏝先に糸状はんだを
自動的に供給するためのはんだ供給装置を含ませること
もできる。
【0012】
【発明の実施の形態】図1は本発明のはんだ付け装置の
構成をブロック図によって示すもので、この装置は、高
周波誘導加熱式のヒータ11を内蔵したはんだ鏝10
と、上記ヒータ11に高周波電流を供給するための高周
波電源装置と、上記はんだ鏝10の鏝先温度を検出する
ための温度センサ12と、該鏝先温度を設定するための
温度コントローラと、糸状はんだ13を鏝先に供給する
ためのはんだ供給装置とを備えている。
【0013】上記はんだ鏝10におけるヒータ11は、
図2に示すヒータ1と同じ構成であるから、同一構成部
分に図2と同一の符号を付してその部分の説明は省略す
る。なお、図中3aはリード線、15は鏝先、16は上
記ヒーター11を内蔵し且つ鏝先15を先端に備えたス
テンレススチール製パイプ、17は該パイプ16とヒー
タ11との間に介在する絶縁部材を兼ねる断熱材であ
る。このはんだ鏝10においては、使用温度範囲を広げ
るため、上記ヒータ11の磁性体層2bに用いる磁性体
として、できるだけ高いキュリー温度(例えば400〜
600℃)を持った磁性体を使用するのが望ましい。
【0014】上記高周波電源装置は、商用周波数の交流
電源から例えば10〜15MHz程度の高周波電流を発
生させ、これを上記はんだ鏝10の誘導コイル3に出力
するものであるが、このような高周波電源装置自体は何
ら特殊なものではなく、既に実用されているものと同じ
ものを使用することができる。
【0015】上記温度センサ12は、はんだ鏝10の鏝
先15に熔接等の手段で直接固定することにより、鏝先
温度を速やか且つ正確に検出して温度コントローラにフ
ィードバックできるようになっている。
【0016】また、上記温度コントローラは、鏝先温度
を設定する設定手段と、設定温度又は検出された鏝先温
度を数値で表示する発光ダイオード等からなる表示手段
と、上記温度センサ12からフィードバックされる鏝先
温度と設定温度とを比較する比較器と、該比較器で求め
られた温度差がゼロになるようにスイッチ回路を開閉さ
せる制御回路と、高周波電源装置から出力される高周波
電流をオン・オフさせる上記スイッチ回路とを有してい
る。そして、鏝先温度が設定温度より低いときは、比較
器からの信号に基づいて制御回路が、それらの温度差を
ゼロにすべくスイッチ回路を閉じて高周波電源装置の出
力をオンにし、ヒータ11に高周波電流を流して鏝先温
度を高めるように動作し、鏝先温度が設定温度より高く
なると、比較器からの信号に基づいて上記制御回路が、
その温度差をゼロにすべくスイッチ回路を開放して高周
波電源装置の出力をオフにし、ヒータ11への高周波電
流を遮断して鏝先温度を下げるように動作する。そして
この動作を繰り返すことにより、鏝先温度が設定温度に
保たれることになる。
【0017】上記スイッチ回路によって高周波電源装置
からの高周波電流をオン・オフする場合、該高周波電源
装置の出力回路を開閉するようにしても、電源回路を開
閉するようにしてもどちらでも良い。
【0018】また、上記温度コントローラは、温度設定
を何らの制限も受けることなく自由に行い得るようにな
っていても良いが、安全性や品質保持等の観点から、決
められた特定の暗証番号を入力した後でなければ設定温
度を変更できないように構成されていることが望まし
い。これにより、人体や異物等が設定手段に接触するこ
とによって不時に設定温度が切り換わるといった心配が
なくなる。この場合、入力された暗証番号を判別して必
要なモードに切り換える判別回路は、上記設定手段に組
み込むことができ、また、暗証番号の有無についてのモ
ード設定及び暗証番号については、初期設定時に上記設
定手段でそれぞれ設定できるように構成される。
【0019】なお、上記温度コントローラによる温度設
定は、ヒータ11に使用されている磁性体のキュリー温
度以下の範囲内で行うことができるものであって、キュ
リー温度より高い温度設定を行った場合には、その温度
設定を受け付けないようにするか、又は、自動的にキュ
リー温度に設定されて自己温調機能が働くように構成す
るのが望ましい。
【0020】一方、上記はんだ供給装置は、リール18
に巻かれた糸状はんだ13を駆動ローラ19,19によ
り必要量ずつ強制的に繰り出し、チューブ20を通じて
鏝先15に供給するもので、該チューブ20の先端部分
ははんだ鏝10の一部に支持されている。糸状はんだ1
3を供給するタイミングや供給速度等は、このはんだ供
給装置が内蔵する制御回路により自動的に又は手動操作
により制御され、その設定は、はんだ付け条件に応じて
変更自在である。
【0021】上記構成を有するはんだ付け装置におい
て、温度コントローラの設定手段によって鏝先温度が設
定されると、比較器においてこの設定温度と温度センサ
12が検出する鏝先温度とが比較され、その温度差信号
が制御回路に出力される。そして、鏝先温度が設定温度
より低いときは、それらの温度差をゼロにすべく制御回
路がスイッチ回路を閉じて高周波電源装置の出力をオン
にし、ヒータ11に高周波電流を流して鏝先温度を高め
るように動作する。逆に鏝先温度が設定温度より高くな
ると、比較器からの信号に基づいて上記制御回路が、そ
の温度差をゼロにすべくスイッチ回路を開放して高周波
電源装置の出力をオフにし、ヒータ11への高周波電流
を遮断して鏝先温度を下げるように動作する。そしてこ
の動作を繰り返すことにより、鏝先温度が設定温度に保
たれることになる。
【0022】はんだ付け条件に応じて鏝先温度を変更す
るときは、上記設定手段で必要な温度を設定すれば良
い。これにより、はんだ付け条件に応じて鏝先温度を、
磁性体のキュリー温度以下の範囲で自由にしかも無段階
に変更することができる。
【0023】また、高周波誘導加熱式のヒータ11にお
いて上記のように高周波電流をオン・オフして温度調節
する方法は、この高周波誘導加熱式ヒータ11の温度の
立ち上がりが早くて応答性に勝れているため、オーバー
シュートする温度幅を非常に小さく抑えることができ、
この結果、設定値に対する温度変動幅を±5〜10%の
範囲内に確実に抑えることができる。
【0024】
【発明の効果】このように本発明によれば、高周波誘導
加熱式ヒータを備えたはんだ付け装置において、鏝先温
度の変更を、異なるキュリー温度の磁性体層を持つ別の
ヒータと交換することなく、温度コントローラにその鏝
先温度を設定するだけで、簡単且つ自由にしかも無段階
に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す構成図である。
【図2】高周波誘導加熱式ヒータの構成図である。
【符号の説明】
2b 磁性体層 3 誘導コイル 10 はんだ鏝 11 ヒータ 12 温度センサ 15 鏝先
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H05B 6/10 331 H05B 6/10 331

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】低抵抗で非磁性を示す導体の外周にキュリ
    ー温度を持つ高抵抗の磁性体層を被設すると共に、該磁
    性体層の回りに誘導コイルを巻着し、この誘導コイルに
    高周波電流を流したとき磁性体層に流れる誘導電流によ
    って該磁性体層を発熱させる高周波誘導加熱式のヒータ
    と、該ヒータからの熱ではんだ付け作業を行う鏝先とを
    備えたはんだ鏝、 上記ヒータに高周波電流を流すための高周波電源装置、 上記はんだ鏝の鏝先温度を検出するための温度センサ、 鏝先温度を設定する手段と表示する手段とを有し、上記
    温度センサで検出された鏝先温度に基づいて高周波電源
    装置をコントロールすることにより、該鏝先温度を設定
    温度に保つ温度コントローラ、を有することを特徴とす
    る高周波誘導加熱式はんだ付け装置。
  2. 【請求項2】請求項1に記載のはんだ付け装置におい
    て、上記温度コントローラが、高周波電源装置から誘導
    コイルに供給される高周波電流をオン・オフする構成で
    あるもの。
  3. 【請求項3】請求項1又は2に記載のはんだ付け装置に
    おいて、上記温度コントローラが、決められた暗証番号
    を入力した後でなければ設定温度を変更できないように
    構成されているもの。
  4. 【請求項4】請求項1乃至3の何れかに記載のはんだ付
    け装置において、上記温度センサがはんだ鏝の鏝先に直
    接取り付けられているもの。
  5. 【請求項5】請求項1乃至4の何れかに記載のはんだ付
    け装置において、鏝先に糸状はんだを自動的に供給する
    ためのはんだ供給装置を有するもの。
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