JPS61135476A - リフロソルダリング装置 - Google Patents

リフロソルダリング装置

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JPS61135476A
JPS61135476A JP25690384A JP25690384A JPS61135476A JP S61135476 A JPS61135476 A JP S61135476A JP 25690384 A JP25690384 A JP 25690384A JP 25690384 A JP25690384 A JP 25690384A JP S61135476 A JPS61135476 A JP S61135476A
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JP
Japan
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solder
joined
circuit
output waveform
solder thickness
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Pending
Application number
JP25690384A
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English (en)
Inventor
Yoshihiro Kashiba
良裕 加柴
Takashi Saito
斎藤 貴
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)

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〕 この発明に、抵抗加熱を利用して主として電子部品の半
田付は全行なうリフロソルダリング装置に関するもので
るる。
〔従来の技術〕
第5図は、例えば「電子技術」の1982年2月号に示
されている従来のリフロソルダリング鉄直を示すもので
、図中(1)は基板、(2)は基板(υ上に設けられt
導′峨膜、(8)は半田、(4)にリード線、(6)は
ヒータ、1321はヒータ(6)に取付けられ九熱鴫対
、taa+α熱蒐対關からの出力を差分増幅する差動ア
ンプ、轄にヒータ(δ)の所望温度を設定する温度設定
回路、 1d51は上記差動アンプ瞥からの出力と温度
設定I!l!1路−からの出力とt加える加算回路、嘴
は超電時間1!:設定するタイマ、(6)は上記加算回
路(支))の出力2工びタイマーの出力に応じてサイリ
スタの点弧位相tコントロールする位相制御1gl路、
(γ)は父流電源、(8)はトランスである。
従来のリフロソルダリング[11は上記のLうに構収さ
れ、ヒータ(5)を加圧してその先端Sをリード線(8
)に当接した後、トランス(8)よりパルス′亀流を流
すと、ヒータ(5)はジュール熱にエリ発熱する。
この際、ヒータ(6)に取付けられ良熱゛一対鴨は、温
度に応じ九熱起′亀力を発生し、その出力は左動アンプ
ー刀為ら加算回路燭1に送られて温度設定回路−で予め
設定された温度と比較される。次いで、刀ロ異ロ路−か
らの出力に応じ、位相1tilj # L!iJ路(6
)で′−源(ηからのa訛が位相1鉤され、ヒータ(6
)先端部の温度が一定に保たれる。そして、タイマ司に
エリ予め設定され次時間が経過すると、パルス電流が遮
断されて半田付けが梃子する。
〔発明が解決しょうとする問題点〕
上記の工うな従来のリフロソルダリングW7ctでは、
ヒータ(5)からの熱伝導にLり半田(8)t″浴融て
半田付は全行なっている友め、ヒータ(6)の汚nや半
田(8)の熱容量の差にLり半田付は粕来にバラ付きが
生じ、入熱不足のtめ半田(8)が浴融されない場合が
生じる。このため、入熱中加圧力をオーバー気味に設定
せざる會得ない。ところがこのLうにすると、半田(8
)が浴は遇ぎた9、被接合材(2)。
(4)の熱変質や熱応力が大きくなる等の不具合が生じ
、ために熱に弱い材料や破損し易い材料には不1’Gl
lきてあり、また製品としての使用中に、環境の変化に
エフ熱サイクルを受ける場合には、残留半田厚が薄い友
めに応力にLる割れが発生する等の問題がある。
そこで−S−は1例えば特開昭57−119422号公
報に示されるLうに上下のX極間の変位出力に基づいて
抵抗溶接a音制御するLうにし九波点・ 接合方法が提
案されているが、この方法’t″は、予備半田の厚さに
バラ付きがめる等の場合にに半田厚七一定にすることが
できないという問題がめる。
この発明はかかる問題点を解決するkめになさt′L?
!:、もので、予備半田の厚さあるいにその熱容量等に
関係なく、常に一定の半田厚t−有する半田付は部品上
寿ることができるリフロソルダリング装置t’t−得る
こと上目的とする。
ま之、この発明の別の発明は、上記目的に加えて遡′t
IL加熱部が過熱するのを有効に防止できるリフロンル
ダリング装置を得ることを目的とする。
〔問題点を解決する之めの+段〕
この発明に係るリフロソルダリング装riLは、両被接
曾材間の変位を検出して半田厚を演算し、この半田厚が
予め設定された半田厚値と一致した際に通mct遮断す
る工うにしたものでるる。
ま友、この発明の別の発明に係るリフロンルダリング装
置は、上記のものに2いて半田の溶融速度を演算し、こ
の溶融速度に対応して遡蒐入熱七制御するLうにしたも
のである。
〔作用〕
この発明に2いては、半田厚t−頂具して2IIIl砥
tS断する工うにしているtめ、予備半田の厚さ等が異
なっていても常に一定の半田厚tMする半田付は部品が
得られる。
また、この発明の別の発明に2いては、半田の溶融速度
に応じて通電入熱を制御する几め、通電加熱の過熱を防
止し接合部の熱劣化全防止することが可能となる。
〔芙施例〕
第1図はこの発明の一実胤例會示すもので、図中第5図
と同一符号は同−又は相当部分を示す。
(9)はヒータ(6)に取付けられた基準板、(至)は
基準板(9)との距離を測定するtめに設けられt例え
ば渦電訛方式の第1の変位計、l、111は基板(1)
との距離全測定するために設けられ几第2の変位計、四
は両変位計叫、Qllを固定する几めの取付部、α岑は
よdC第1の変位計−に接続され7を第1の差動増幅回
路、油は上Jα第2の変位針側に接続された第2の差動
増幅回路、(ロ)μ両差IEO項幅回路(麹、−からの
出力を差分し導電層(2)、半田(81P !びリード
線(41の合計厚さtX出する演算回路、−は演算回路
(ロ)からの出力のピークtホー、ルドするピークホー
ルド(9)緬、127)は演算回路(ロ)からの出力と
ピークホールドL!12I! (LQlからの出力との
差分を求め半田(8)の溶融上検出する差分回路、(ト
)は残しkい半田(8)の厚さ全設定する基準値設定l
!21路、四は演算回路(ロ)と基準I[設定口wr(
ト)の出力を差分七求め溶融排出される半田量を演算す
る排出半田量設定囲路、隣は差分回路qηの出力と排出
半田iit設定回%四の出力とt比較し両出力が一致し
た時点で[流遮断信号を位相制御回路(6)に送る比較
回路でめる。
wc2図は上配りフロンルダリング&宜に2ける各回路
の出力波形の一例を示すもので、図中fallは通電開
始時刻、冑は半田(8)の溶融開始時刻、倭:は通電遮
断時刻である。また@41は電流成形、−jはヒータ(
6)の変位を示す演算回路(至)の出力鼓形、12tl
lは半田(8)の溶融を検出する差分回路(17)の出
力鼓形、wIは排出半田重設定回路四の出力波形、ωは
1流遮断信号金送る比較回路−の出力鼓形で6心。
上記の工うに構成されたすフロソルダリング装置に2い
ては、第2図に示すエフに造′に七開始する直前でに、
ヒータ(6)の変位は一足である之め出力波形(4)j
は一足fitとる。このとき、排出半田貢設定回路四の
出力仮形曽は所定値にセットされる。
次いT:fi電を開始すると、出力波形μsノにヒータ
(5)の熱膨張にJ:りわずかに上昇するが、演算l!
l!l路OB)とピークホールド回路(至)とに同−厘
をボ丁ため、出力波形@Jは零に保たれる。その後、半
田(8]が溶融を開始する時刻−になると、出力鼓形−
1はビーク11 ’に示し、ピークホールドIIgl*
 (167aこのときの値上ホールドする。そして、出
力鼓形!251の減少とともに出力波形叫も減少し、出
力波形1261の出力が出力波形−の出力値と一致し友
時点で比較回路−の出力鼓形■は零から一定堰に立上が
り、この出刃は位相制御回路(6)にフィードパンクさ
れて電流が過断され、半田付けが終了する。
しかして、半田付は伶了後の半田(8)の厚さは、予備
半田の厚さ、七の熱谷菫、ヒータ(6)の汚れ、あるい
は基板(1)の高さ寺に関係なく常に一建に維持ざスす
る。
な2上BC実施例では、ih準板(9)tヒータ(句に
取付σるとともに、第1変位計−を取付部(習に取付け
るものについて説明したが、これら上進に取付げても同
様の効果が期待でき、17’C第1に位計(周上基準@
 (91の下方に取付けても同様の効果が侍らnる。
第3図はヒータ(6)の変位を検出する場合の他の笑施
悪9Jeを示すもので、1個の検出器叫にエフ半田(3
)の厚ざを検出できる工うにしたものである。
図中第1図と同一符号に同−又は帽゛当部分を示し、I
291は信号を出力する回路、(2))は1!r−1+
8−回路−からの信号にLり差動増暢器(1〜からの出
ヵ七一度に獲し、さらにその後差動増幅回路からの出力
と前にNα憶し友値との差分上京めて排出半田に設定口
路側に出刃するとともに%さらに七の佼は圧動増幅器o
a7からの人力をピークホールド回路(b〕、差分回路
(177に出力する演算回路である。
上轟Cの工うに#4成されたすフロンルダリング皺ij
: f7c Pいては、−匿ヒータ(6)を基板(1)
に当接して基板(1)の高さく位置〕全測定してひき、
その埃リードM(釦の上に移動させ、ヒータ(6〕七当
按、加圧して超電上行ない第2図に示し72.ものと同
僚の動作にLv半田付けt−終了させる。この第3図に
工れば、変位計t1個にすることができるため、表を榊
成七簡略化できる。
第4図はOの発明の別の発明の一笑り例七示すもので、
差分1g路(X7)の出力t−微微分絡路11に人力し
て半田(8)の溶融速度’rx出し、かつその出力を位
相制御回路(6)に人力して゛磁流kiIIIJ御して
いる。この縞4図によれは、半田(8)が浴融するとそ
の溶融速度に応じて電流の点弧位相が制−ざnl ヒー
タ(6)が過熱するのt防止できる。
な2上記各実施例ては、基板(1)上にリードN(41
會半田付けする場合について説明したが、これに限寛す
るものではない。ま友人熱方法は、父流′−流を用いず
1IlfL゛亀流を用いても同様の効果が得られる。
ま之上配q!r実施例では、ヒータ(6)による−特別
熱方式について説明し友が、2本の電極?I−1!接会
材に当接、加圧して半田付け7行なう/くラレルキャッ
プ方式についても同様の効果が期待できる。
〔発明の効果〕
この発明は以上説明し九と′s?り、被襞曾材間の震位
を検出して半田厚を演隷し、この半田厚が予め設定され
た半田厚1区と一致し72:際に通電を透析する工うに
しているので、m熱部の汚れ、予備半田の厚さの違い等
の外乱状態のいかんにかかわらず、/’*mの半田厚t
Vする半田付は部品が得られるという効果がある。
ま几この発明の別の発明は、半田の浴Ni速度を演算し
、この#[速坂に対応して通′1人熱を劃−する工うに
しているので、77D熱部の過熱、扱振貧材の熱劣化等
を最少限に抑えることができるという効果かめる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例tT、丁銅成図、第2図は
この発明の一実施例の動作を示す出力波形図、第3図は
この発明の他の央厖例を不丁樽成図、第4図はこの発明
の別の発明の一笑11例tボ丁泗成図、第5図ハ促米の
リフロノルダリノグ鉄w: k示す桐成図でめる〇 (2):導゛1腺     (8;:半田(4I: リ
ードi#i      (5) : ヒータ(6)二位
相制御+[411g1路  L81:)ランス叫:第1
の変位it   (2):第2の変位計α印:第1の差
wJ増幅回路 −:第2の差鯛増−U路 (ロ)、liQ:演′JK回路  ■l:l:ビークホ
ールドロ2):差分回路    QB) :基*+一般
矩回命四:排出半田童設定回路 (凛:比較回路    @:悟号Igl路+811 :
微分回路 な2q!r図中、同一符号は同−又は相当部分を示すも
のとする。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)半田を介してその上下に一対の被接合材を配置す
    るとともに、これを上下から加圧し、通電に伴なうジュ
    ール熱により上記両被接合材を接合するものにおいて、
    上記両被接合材間の変位を検出して半田厚を演算する半
    田厚演算手段と、この半田厚演算手段からの出力が予め
    設定された半田厚値と一致した際に通電を遮断する通電
    遮断手段とを備えたことを特徴とするリフロソルダリン
    グ装置。 (2)半田厚演算手段が、各被接合材の変位量をそれぞ
    れ検出する2個の検出器を備えていることを特徴とする
    特許請求の範囲第1項記載のリフロソルダリング装置。 (8)半田厚演算手段が、一方の被接合材を基準として
    他方の被接合材の変位を検出する1個の検出器を備えて
    いることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のリフ
    ロソルダリング装置。 (4)半田を介してその上下に一対の被接合材を配置す
    るとともに、これを上下から加圧し、通電に伴なうジュ
    ール熱により上記両被接合材を接合するものにおいて、
    上記両被接合材間の変位を検出して半田厚を演算する半
    田厚演算手段と、この半田厚演算手段からの出力が予め
    設定された半田厚と一致した際に通電を遮断する通電遮
    断手段と、上記半田厚演算手段からの出力変化に基つき
    半田の溶融速度を演算し溶融速度に対応して通電入熱を
    制御する制御手段とを備えたことを特徴とするリフロソ
    ルダリング装置。 (6)半田厚演算手段が、各被接合材の変位量をそれぞ
    れ検出する2個の検出器を備えていることを特徴とする
    特許請求の範囲第4項記載のリフロソルダリング装置。 (6)半田厚演算手段が、一方の被接合材を基準として
    他方の被接合材の変位を検出する1個の検出器を備えて
    いることを特徴とする特許請求の範囲第4項記載のリフ
    ロソルダリング装置。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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