JPS61235066A - 半田付け制御方法 - Google Patents

半田付け制御方法

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JPS61235066A
JPS61235066A JP7653085A JP7653085A JPS61235066A JP S61235066 A JPS61235066 A JP S61235066A JP 7653085 A JP7653085 A JP 7653085A JP 7653085 A JP7653085 A JP 7653085A JP S61235066 A JPS61235066 A JP S61235066A
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JP
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solder
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Kunihiro Saito
斉藤 邦博
Toshio Nagahara
長原 外志夫
Koichi Uchida
内田 浩一
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Nippei Toyama Corp
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Nippei Toyama Corp
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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、基板上に電子部品を半田付けする装置に関し
、特に個々の部品ごとに、その適正な半田付は量を制御
する方法に係る。
従来技術 例えば、特開昭58−161396号の発明は、半田付
けの熱源としてレーザビームを用い、レーザのエネルギ
ーやその照射時間、および線状の半田の供給速度、タイ
ミングなどをあらかじめ設定し、標準的なシーケンスに
基づいて、プログラム制御を実行している。
ところが、このようなプログラム制御では、同一品種の
電子部品でも、加熱部分の熱容量が製品のばらつきによ
って、変化するため、標準的なプログラム制御では、個
々の電子部品に最適な半田付けが不可能となり、半田付
は状態、特にその半田量にばらつきが生じる。
この半田量にばらつきが生じたとき、その後の半田付け
の検査工程で、半田付は不充分として、再び半田付けが
行われる。このように、従来の半田付は工程では、半田
付は後の検査工程で初めてその良否が判別されるため、
製品の生産ラインでの自動半田付けが不可能となり、生
産ラインから外れた場所で、煩雑な手作業による半田付
は作業が必要となる。
発明の目的 したがって、本発明の目的は、自動的な半田付は装置に
よる半田付は過程で、半田量の良否を判別し、その判別
結果に基づいて必要に応じ、半田量を自動的に補充でき
るようにすることである。
発明の概要 そこで、本発明は、レーザビームによって半田付は対象
を加熱し、その加熱部分に線状の半田を供給することに
よって半田付けを行う過程で、半田付は後の実際の半田
供給量を計算によって求め、その半田量の適否を判断し
、適正でないときに、適正な半田のために必要な半田補
充量を計算によって求め、この補充量に基づいて同一半
田付は部分に再び半田を行うことにより、その半田付は
過程で、適正な量9半田付けを完了するようにしている
ここで、実際の半田の供給量は、線状の半田の直径、半
田の送り量、および戻り量から計算式によって求められ
る。また適正な半田の供給量(消費量)は、経験的に、
初期に、あらかじめ設定される。したがって、適正半田
量の判断は、あらかじめ入力された理想的な供給量と実
際の供給量との差、あるいは実際の供給量と許容範囲と
の比較をすることによって行われる。上記の供給量の計
算、および適正半田量の判断は、制御用コンピュータの
プログラムによって行われる。
半田付は装置の構成 以下、本発明を図に示す一実施例に基づいて具体的に説
明する。
まず第1図は、本発明の前提となる半田付は装置1の構
成を示している。この半田付は装置1は、CPU、シー
ケンサなどの主制御装置2を備えている。この主制御装
置2は、レーザ発振器3を制御するレーザ制御器4、半
田供給機5を制御する供給制御器6、温度センサー7お
よびNC制御装置8に接続されている他、入力装置9、
ディスプレイlOおよび外部メモリ11にも接続されて
いる。
上記レーザ発振器3は、固体レーザ例えばYAG(イツ
トリウム・アルミニウム・ガーネット)レーザによるレ
ーザビーム12を発生し、光ファイバ13、および集光
へソド14を経て半田付は対象のプリント基板15の半
田付は部分、および電子部品16の半田付は部としての
リード線17に照射する。また半田供給機5は、送りロ
ーラなどを備えており、線状の半田18を半田付は部分
に供給する。また温度センサー7は、光ファイバなどの
先端の温度検出端19によって、被加熱部分つまり半田
付は部20の赤外線を検知し、その°  温度情報を上
記主制御装置2に送る。また上記NC制御装置8は、制
御対象のプリント基板15のX−Y平面上の位置決め、
上記集光ヘッド14および温度検出端19のZ軸上の位
置決め送り運動を行うことによって、それらの相対的な
位置決めを行う。
次に、第2図は半田付は部分を示している。リード線1
7は、プリント基板15の礼状の半田付は部20に挿入
されている。そして、上記レーザビーム12は、集光ヘ
ッド14がら発射され、リード線17および半田付は部
20を同時に加熱し、さらに送り込まれた半田18をも
加熱する。なお、半田18の先端位置は、位置センサー
21によって検出され、主制御装置2の入力情報となる
発明の構成 さて、本発明のレーザ半田付は制御方法は、主制御装置
2のプログラムによって実行される。
第3図はその制御方法の順序を示しており、また第4図
は、その制御時の温度変化一時間を他の制御条件との関
連で示している。さらに、第5図は、半田18の送り量
(距離)を示している。
まず、このプログラムの開始後、ステップ■で初期値が
入力される。ここで必要な初期値は、下記の通りである
半田直径:d レーザパワー:P レーザパワーの適正範囲:Po、P1 温度上昇勾配の最小値:a1 温度上昇勾配の最大値:a2 半田の適正供給量:Q0=πd2・L0/4適正供給量
の許容値:ΔQ、または許容範囲の最小値および最大値
: Q+ 、Qz待機時の半田先端と半田点との距離:
D0待機時の半田先端と位置センサーとの距離:Dl(
0〜10酊程度の範囲) 半田の1次戻し距離=D3 半田の2次戻し速度:■。
半田付は部到着時の半田の温度:Ta 半田付は部の半田完了時の温度:Tb なお上記式中のLoは、適正半田付は時の供給量である
このような初期値が入力された後、次のステップ■で、
レーザ発振器3がオンの状態に設定される。これによっ
て、レーザ発振器3は、初期に設定されたレーザパワー
Pのもとに、レーザビーム12を発生し、これを光ファ
イバ13、集光ヘッド14を経て半田付は部20に照射
する。このとき、半田付は部20の゛温度Tは、時間t
の経過とともに、はぼ直線的に上昇する。このときの半
田付は部20の温度は、加熱の初期に温度センサー7に
よって検出され、その温度Tを含む情報として主制御装
置2に送りこまれる。
そこで、主制御装置2は、ステップ■で、加熱過程の初
期に、微小時間Δtの間に上昇温度ΔTを測定し、それ
らの比の関係から、温度上昇勾配a(a=Δt/ΔT)
を演算によって求め、その求めた温度上昇勾配aにもと
づいて、続くステップ■でレーザパワーPの適否の判断
を行う。このような判断は、予め設定されたその最小値
a、および最大値a2を用い、a、Sa≦a2の比較を
行うことによって判断できる。
レーザパワーPが適正な範囲にあったとき、主制御装置
2は、次のステップ■に移り、ステップ■で求めた温度
上昇勾配aをもとにして、供給制御器6の制御に必要な
パラメータの計算をする。
ここで必要な制御パラメータは、下記の計算によって求
められる。
半田送り速度: V= f、(a) 半田の半田点への到着時間: tL=Do /V半田供
給開始温度:T、 =Ta−a −tp半田供給時間:
 t、l= (Do +Lo )/V半田送り停止時間
: tt =fz(V)第1次半田戻り速度: Va 
= f 3(V)第1次半田戻り時間: t B = 
D 3 / V yr適正レーザ照射時間: tA=f
y  (a)+f7(Lo、P、a) その計算結果は、ステップ■で、供給制御器6に送り込
まれる。ここで、供給制御器6は、計算後の制御パラメ
ータに基づいt、半田供給器5の送り動作を制御する。
この間に、主制御装置2は、ステップ■で、半田付は部
20の温度Tが、供給開始温度T8に達したかどうかの
判断を継続的に行う。半田付は部20の温度Tが半田供
給開始温度T、に達した時点で、主制御装置2は、供給
制御器6に供給開始の指令を発するため、半田供給器5
および供給制御器6は、次のステップ■で、送り速度■
のもとに半田18を供給していく。半田18の先端があ
る時間tL後に、半田付は部20に達すると、レーザビ
ーム12の熱が半田18によって奪われるため、半田付
は部20の温度は、そのグラフに示すように一時的に低
下するが、まもなく、ある勾配で、再び上昇しはじめる
一方、供給制御器6は、半田供給器5を半田供給時間t
、の経過後に自動的に停止させ、所定の送り停止時間1
Tだけ停止した後、第1次戻り速度V、で、半田18を
戻り時間1Bにわたって後退させ、その後、第2次戻り
速度V、のちとに後退させる。この間に、位置センサー
21は、後退中の半田18の先端位置を検出し、その情
報を主制御装置2に転送する。その時点で、主制御装置
2は、時間tcの経過をまって、供給制御器6によって
、半田供給機5の動作を停止させる。このようにして、
半田18の先端は、半田付は部2゜で消費されても、再
び待機位置に戻り、次の供給動作に備える。
一方、このようにして供給された半田18および半田付
は部20の温度Tは、次第に上昇し半田終了温度T、に
近付く。そこで、主制御装置2は、ステップ■′で実際
のレーザ照射時間1>>適正レーザ照射時間1.0比較
判断をし、1 >> 1゜のとき、ステップOに飛んで
、異常信号を出す。
そうでないときには、主制御装置2は、次のステップ■
で、温度センサー7からの情報に基づいて、半田付は部
20の温度T=半田完了温度Tb?および1>>1.?
の判断を継続的に行っていく。
そのステップ■で温度が一致したとき、主制御装置2は
、ステップ[相]で、レーザ発振器3の動作を停止させ
、つづくステップ@1′で、実際のレーザ照射時間tが
適正であるかどうかの判断をし、適正であれば、ステッ
プ0にスキップするが、適正でなかったとき、次のステ
ップ■で、消費された半田18の長さを計算する。この
実際の長さし。
および供給量Qは、送り量LI、戻り量L2から、下記
の式により求められる。
L=LI  −L。
Q=πd2・L/4 これらの送り量LI、および戻り量L2は、半田供給機
5の供給ローラの回転量あるいはそのエンコーダの回転
量から検出され、主制御装置2に転送されている。そこ
で、主制御装置2は、その演算機能によって、上記式の
計算を実行する。適正な量の半田付けであれば、上記供
給量Qは、初期入力の供給量Q0とほぼ等しいはずであ
る。そで、続くステップ0で、実際の供給量Qの計算値
こが適正であるかどうか、つまり初期入力時の供給量Q
0ζ実際の供給量Q?の判断が行われる。
この判断は、初期入力に応じて、下記のいずれかの式に
よって行われる。
IQ−QOI≦ΔQ Q1≦Q≦Q2 上記比較判断の結果、実際の半田供給量Qが適正であれ
ば、次のステップ@に移り、外部メモリ11に記憶され
ている理論熱サイクルを読み出し、続くステップ[相]
で、ステップ■での計算結果と理論熱サイクル(温度・
時間)のデータとを比較し、それに基づいて、「正常」
、「注意」および「異常」の判断を行う。
この判断結果が正常であれば、これで一連の制御プログ
ラムは終了となる。また、この判断結果が注意範囲に属
したとき、主制御装置2は、次のステップ[相]で、理
論熱サイクルの補正計算・確認(P=fP  (a)の
演算および補正値の確12P0≦P≦P1の判断)を行
い、続くステップ[相]で次回の半田付けに備えてレー
ザパワーPの補正動作を行う。またステップ[相]で異
常が確認されたとき、ステップ@で異常信号が出され、
一連の制御は直ちに停止の状態に設定される。゛ ところで、前記ステップ■で、レーザパワーPが適正で
ないとき、続くステップ[相]でレーザ発振器3がオフ
の状態に設定され、続くステップ0でレーザオフの回数
が一度であるかどうかの判断がなされる。レーザオフが
一度でなかったとき、制御は、既に述べたステップOに
移り、異常信号を発した後、停止状態に設定される。し
かし、レーザオフの状態が一度であるとき、続くステッ
プ[相]でレーザパワーPの補正計算が行われ、その結
果に基づいて続くステップ■でレーザパワーPが適正で
あるかどうかの判断が行われる。ここでレーザパワーP
が適正であれば、ステップ■に戻り、再び同様の動作を
繰り返す。
またステップ@で計算値が適正でなかったとき、ステッ
プ[相]で最適な半田を行うのに必要な補充供給量を計
算によって求め、これを入力値とし°ζ、前記ステップ
[相]と同様に、ステップ■に戻る。
以上の制御動作は、半田付は対象の半田付は部20ごと
に行われていく。このため、半田付は部20に熱的な、
あるいは機械的なばらつきがあったとしても、その部分
の半田付けは、常に最適な条件のもとに行われることに
なる。
発明の効果 本発明では、実際の半田付は工程で、半田の供給量から
適正な半田付は状態の判断が行われ、その後に適正半田
に必要な半田補充量によって、゛再び半田付けが自動的
に行われるため、たとえ半田付は工程で半田付は不良が
発生したとしても、その自動半田付は工程中に、同じ位
置のままで、自動的に修正されるので、半田付けの不良
率がなくなり、また製品の一連の生産ラインから外れた
状態で、煩雑な手作業による半田付は作業が必要とされ
ず、半田付は工程が合理化できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は半田付は装置のブロック線図、第2図は半田付
は部分の拡大断面図、第3図は制御動作時のフローチャ
ート図、第4図は温度上昇特性と他の制御条件との関係
を示すタイムチャート図、第5図は半田の供給動作の説
明図である。 1・・半田付は装置、2・・主制御装置、3・・レーザ
発振器、4・・レーザ制御器、5・・半田供給機、6・
・供給制御器、7・・温度センサー、8・・NC制御装
置、12・・レーザビーム、15・・プリント基板、1
6・電子部品、17・・リード線、18・・線状の半田
、19・・温度検出端、20・・半田付は部。 特 許 出 願 人 株式会社日平トヤマ第1図 第4図 哨呻 第5図 半 田 手続(甫正書1発) 1o事件の表示 昭和60年特許願第076530号 2、発明の名称  半田付は制御方法 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所  東京都港区浜松町2丁目4番1号名 称  
株式会社 日 平 ト ヤ マ代表者 松本勝周 4、代理人8160 氏名 −(8377)弁理土中用國男 5、補正命令の日付  な    し 6、補正の対象  明細書の発明の詳細な説明の欄7、
補正の内容 (1)  明細書第8頁第8行のr(a−Δt/ΔT)
 Jをr(a−ΔT/Δt)Jと訂正する。 以上

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 基板に電子部品を装着し、この基板の半田付け部および
    上記電子部品のリード線をレーザにより加熱し、この被
    加熱部に線状の半田を供給することにより、上記電子部
    品のリード線を上記基板に半田付けする半田付け装置に
    おいて、半田付け後に、実際の半田供給量を半田の送り
    量および戻り量から計算によって求める過程、この計算
    値があらかじめ設定された適正な供給量の範囲にあるか
    どうかを判断する過程、計算値が適正な供給量の範囲を
    越えて不足しているとき、再半田付けに必要な半田補充
    量を計算によって算出し、同一半田付け部に対する再半
    田時の初期入力として設定する過程からなることを特徴
    とする半田付け制御方法。
JP7653085A 1985-04-12 1985-04-12 半田付け制御方法 Granted JPS61235066A (ja)

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JPS61235066A true JPS61235066A (ja) 1986-10-20
JPH0586314B2 JPH0586314B2 (ja) 1993-12-10

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63163273U (ja) * 1987-04-14 1988-10-25
JP2010137241A (ja) * 2008-12-10 2010-06-24 Kazuhito Kito 溶接装置
CN102601483A (zh) * 2012-04-06 2012-07-25 深圳市创乐仪科技有限公司 一种自动送锡系统
JP2019209356A (ja) * 2018-06-05 2019-12-12 太洋電機産業株式会社 ハンダ供給機、ハンダ供給機の制御方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63163273U (ja) * 1987-04-14 1988-10-25
JP2010137241A (ja) * 2008-12-10 2010-06-24 Kazuhito Kito 溶接装置
CN102601483A (zh) * 2012-04-06 2012-07-25 深圳市创乐仪科技有限公司 一种自动送锡系统
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