JPH02220774A - 加熱圧着装置 - 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】 （産業上の利用分野） この発明は、例えばフレキシブルプリント基板のはんだ
付、樹脂フィルムの熱圧着等に使用する加熱圧着装置に
関するものである。

（従来の技術） 予め設定した温度と圧力でワークを加熱、押圧してはん
だ付作業や熱圧着作業等を行う加熱圧着装置が知られて
いる。

このような加熱圧着装置にあっては、ワークを加熱する
ヒータチップに熱電対を取付け、この熱電対の出力電圧
を予め設定したヒータデツプの温度に対応する基準電圧
と比較し、実際のヒータチップの温度を設定温度（以下
、加熱温度と称す）まで上昇させ、その後ヒータチップ
の温度が加熱温度を維持するようにヒータチップへの加
熱電流を制御することで、ヒータチップの温度を制御し
ている。

（発明が解決しようとする課題） ところが、上述した従来の加熱圧着装置にあっては、加
熱開始時のヒータチップの温度と加熱温度との温度差が
大きい程、ヒータチップの温度上昇速度が高くなるため
、ヒータチップの温度上昇時にあっては、ヒータチップ
の温度が加熱温度を超えることがあり、これに起因して
ワークが熱的影響を受けて損傷したり、あるいは、はん
だが球状になって不要箇所に流れ込み、ワークの導体間
を短絡させるといった不具合があった。

また、加熱開始時のヒータチップの温度が高い程、加熱
温度に到達するまでの温度上昇時間が短くなるため、加
熱開始時のヒータチップの温度が異なると、加熱温度に
到達するまでの温度上昇時間が異なり、はんだ付作業等
を連続して行う際の作業性の面でも改善の余地があった
。

そこで、この発明は、上記課題を考慮して案出されたも
のであり、ヒータチップの温度上昇時において、ヒータ
チップの温度が加熱温度を超えるのを防止することがで
き、また、加熱開始時のヒータチップの温度が異なって
も、加熱温度に到達するまでの温度上昇時間を一定にす
ることができる加熱圧着装置を提供することを目的とす
る。

（課題を解決するための手段） 前記課題を解決するため、この発明は、第５図のクレー
ム対応図に示すように、ワークを加熱するヒータチップ
Ａと、このヒータチップＡの？ｍ度を検出する温度検出
手段Ｂと、前記ワークを加熱する際の加熱温度を設定す
る加熱温度設定手段Ｃと、前記温度検出手段Ｂの出力と
前記加熱温度設定手段Ｃの出力とに基づいて前記ヒータ
チップＡへ供給する加熱電流を制御する加熱電流制御手
段りとを備えた加熱圧着装置において、前記ヒータチッ
プＡの加熱開始から前記加熱温度に到達するまでの温度
上昇時間を設定する温度上昇時間設定手段Ｅを設け、こ
の温度上昇時間設定手段Ｅの出力に基づいて前記加熱電
流制御手段りを制御することを特徴とする。

（作用） このような加熱圧着装置では、ヒータチップの加熱開始
から加熱温度に到達するまでの温度上昇時間を設定する
温度上昇時間設定手段を設け、この温度上昇時間設定手
段の出力に基づいて加熱電流制御手段を制御するように
構成したため、ヒータチップの温度は、温度上昇時間が
経過した時に加熱温度に到達する。

（実施例） 以下、この発明の好適実施例を添付図面に基づいて説明
する。

第１図は、この発明の一実施例に係る加熱圧着装置の構
成図、第２図は、同加熱圧着装置のブロック図である。

まず、第１図に基づいて加熱圧着装置の構成について説
明する。

図面に示すように、加熱圧着装置１は、ヘッドユニット
２、コントロールユニット３、ｉ却−ｃア噴射装置４等
から構成される。

ヘッドユニット２を構成するヘッド５の下部には、ヒー
タチップ取付部材６を介してヒータチップ７が取付けら
れており、このヒータチップ７には、温度検出手段とし
て熱電対８が取付けられている。

この熱電対８は、ヒータチップ７の温度を検出して、そ
の温度に対応する電圧信号をコントロールユニット３に
出力（フィードバック）し、ヒータチップ７は、コント
ロールユニット３から出力される加熱電流によってその
温度が制御される。

ヘッド駆動手段９は、エアシリンダ、電磁弁等から構成
され、この電磁弁の開閉によりエアシリンダにエアを導
入、あるいは、エアシリンダからエアを排出することで
ヘッド５を上昇、下降させるもので、このヘッド５の上
昇、下降によってヒータチップ７が作業テープ１０上を
上昇、下降する。尚、このヘッド駆動手段９は、コント
ロールユニット３によって制御される。

冷却エア噴射装置４は、冷却エア供給手段１１、電磁弁
１２、冷却エア供給バイブ１３および冷却エア噴射ノズ
ル１４等から構成され、この電磁弁１２を開成されるこ
とで、ノズル１４から冷却エアを噴射し、ヒータチップ
７および作業テープ１０上に載置したワーク１５のはん
だ付部分を強制冷却し、ヒータチップ７およびワーク１
５のはんだ付部分の温度をはんだ融点以下の温度に下降
させるものである。尚、この冷却エア噴射装置４は、コ
ントロールユニット３によって制御される。

また、第１図において、符号１６は、フットスイッチを
示し、このフットスイッチ１６をＯＮ）桑作することで
後述する一連のはんだ付作業が行われる。

次に、第２図に基づいて、加熱圧着装置１の電気的構成
について説明する。

加熱圧着装置１は、コントロールユニット３内に設けら
れた中央処理装置（以下、ＣＰＵと称す）１７によって
制御される。

このＣＰＵ１７には、熱電対８、フットスイッチ１６、
光電センサから構成されてヘッド５の上下方向の位置を
検出するヘッド位置検出手段１８および加熱条件設定手
段１９が入力インターフェース回路２０を介して接続さ
れる。

尚、加熱条件設定手段１９は、加熱温度Ｔａを設定する
加熱温度設定手段１９ａ、冷却エアの噴射を停止する温
度Ｔｂを設定する冷却エア停止温度設定手段１９ｂ、加
熱開始から加熱温度Ｔａに到達するまでの温度上昇時間
ｔ１を設定する温度上昇時間設定手段１９ｃ、加熱開始
から加熱停止までの通電時間ｔｂを設定する通電時間設
定手段１９ｄから構成される。

また、ＣＰＵ１７には、ヘッド駆動手段９−を制御する
ヘッド駆動手段制御１２１、ヒータチップ７に供給する
加熱電流を制御する加熱電流制御部２２、電磁弁１２の
開閉を制御する電磁弁制御部２３、予め設定した加熱温
度Ｔ　ａ　、Ａ却エア停止温度Ｔｂ、温度上昇時間ｔ１
、通電時間ｔｂおよびヒータチップ７の実際の温度Ｔ等
をデジタル表示する表示装置２４が出力インターフェー
ス回路２５を介して接続されるとともに、ヒータチップ
７への加熱電流の通電時間を計時するタイマ２７が接続
されている。

ＣＰＵ１７は、ＲＡＭ２５およびＲＯＭ２６とともにマ
イクロコンピュータを構成するものであって、フットス
イッチ１６のＯＮ操作に基づいて、ＲＡＭ２５の一時記
憶機能を利用しつつ予めＲＯＭ２６に記憶されたプログ
ラムに従って熱電対８、ヘッド位置検出手段１８の出力
信号を処理し、ヘッド駆動手段制御部２１、加熱電流制
御部２２、電磁弁制御部２３のそれぞれに制御信号を出
力して、後述する一連のはんだ付作業を実行させるとと
もに、表示装置２４に所望の情報を表示させる。

次に、第３図および第４図に基づいて、加熱圧着装置１
の動作について説明する。

尚、第３図は、制御プログラムによる加熱圧着装置１の
動作を説明するためのフ・ローチャートであり、図中の
５７５１〜ＳＴ６５は、フローチャートの各ステップを
示し、第４図は加熱圧着装置１の動作状態を示す図であ
る。

まず、電源スィッチをＯＮ操作し、次に、加熱温度Ｔａ
、冷却エア停止温度Ｔｂ、温度上昇時間ｔａおよび通電
時間ｔｂを加熱条件設定手段１９に設定し、試験加熱ス
イッチをＯＮ操作する。これにより、ステップ５Ｔ５１
の「試験加熱スイッチ：ＯＮ？」の判定がＹＥＳとなり
、続くステップ５Ｔ５２で試験加熱が行なわれる。

この試験加熱において、ヒータチップ取付部材６に取付
けたヒータチップ７の大きさ、予め設定した加熱温度Ｔ
ａおよび温度上昇時間ｔ１に対して最適な温度上昇曲線
をＲＯＭ２６から読み出してＲＡＭ２５に記憶させる。

次に、フットスイッチ１６をＯＮ操作すると（時間ｔｏ
）、ステップ５Ｔ５３における「フットスイッチ・ＯＮ
？Ｊの判定がＹＥＳとなり、続くステップ５Ｔ５４にお
いて、ヘッド駆動手段制御部２１が作動し、ヘッド駆動
手段９によりヘッド５を待機位置Ｈ１から下降させる。

ヘッド５の下降にともなってヒータチップ７が下降し、
ヒータチップ７がワーク１５を所定の圧力で押圧する位
置まで下降すると（時間１＋）、ヘッド５が動作位置Ｈ
Ｏまで下降したことを検出するヘッド位置検出手段１７
の出力信号によってステップ５Ｔ５５における「ヒータ
チップがワークを押圧？Ｊの判定がＹＥＳとなる。

これによりステップ５Ｔ５６において、タイマ２７によ
る計時が開始され、また、ステップ５Ｔ５７において、
熱電対８の出力信号とＲＡＭ２５に記憶された温度上昇
曲線とに基づき加熱電流制両部２２が作動して、ヒータ
チップ７に加熱電流を供給し、温度上昇時間ｔ１でヒー
タチップ７の温度を加熱温度Ｔａまで上昇させる温度上
昇制御が行われる。

次に、ステップ５Ｔ５Ｂにおいて、ヒータチップ７の温
度Ｔが加熱温度Ｔａに到達すると（時間ｔ２）、温度上
昇制御が解除され、続くステップ５Ｔ５９において、熱
電対８の出力信号に基づいて加熱電流制御部２２が作動
し、ヒータチップ７に加熱電流を供給して、ヒータチッ
プ７の温度Ｔを加熱温度Ｔａに維持し、ワーク１５．１
５ｂ間のけんだ１５ａを溶融する。

次に、タイマ２７が通電時間ｔｂを計時すると（時間ｔ
３）、ステップ５Ｔ６０における「通電時間ｔｂ経過？
」の判定がＹＥＳとなり、続くステップＳＴ６１におい
て、ヒータチップ７への加熱電流の供給が停止し、また
、ステップ５Ｔ６２において、電ｔｉｎ弁制御部２３が
作動し電磁弁１２を開成させ、ヒータチップ７およびワ
ーク１５゜１５ａに冷却エアを噴射する。

次に、ヒータチップ７の温度が冷却エア停止温度Ｔｂま
で下降すると（時間ｔ４）、ステップ５Ｔ６３における
「冷却エア停Ｊ止温度Ｔｂに到達−？」の判定がＹＥＳ
となり、続くステップ５Ｔ６４において、電磁弁制御部
２３が作動し、電磁弁１２を閉成させて冷却エアの噴射
を停止させ、また、ステップ５Ｔ６５において、ヘッド
駆動手段制御部２１が作動し、ヘッド駆動手段９により
ヘッド５を動作位置ＨＯから待機位置Ｈ１まで上昇させ
、これにより一連のはんだ付作業が終了する。

以上のステップ５Ｔ５１〜５Ｔ６５により一連のはんだ
付作業が行われ、続いてフットスイッチ１６を再度ＯＮ
操作すると、上述のステップ５Ｔ５３〜５Ｔ６５の処理
が実行されて、一連のはんだ付作業が再度行われる。

以上説明したように、この実施例に係る加熱圧着装置１
によれば、ヒータチップ７の温度は、温度上昇時間ｔ、
が経過した時に加熱温度Ｔａに到達するため、ヒータチ
ップ７の温度上昇時において、ヒータチップ７の温度が
加熱温度Ｔａを超えるのを防止することかでき、以て、
ワーク１５゜１５ｂへの熱的影響を防止することができ
る。

また、加熱開始時（時間１＋）のヒータチップ７の温度
が異なっても、加熱温度Ｔａに到達するまでの温度上昇
時間ｔ、は一定となるため、はんだ付作業等を連続して
行う際の作業性が向上するとともに、均一な製品を得る
ことができる。

さらに、温度上昇時間設定手段１９ｃを設けたため、温
度上昇時間ｔａをヒータチップ７、ワーク１５　１５ｂ
、はんだ１５ａの量や成分等に応じて最適な時間に設定
することができる。

そして、ＲＯＭ２６内のプログラムを変更することで、
温度上昇曲線を容易に変更することができる。

尚、この実施例にあっては、加熱圧着装置ｌをはんだ付
作業に使用する場合を例示したが、加熱圧着装置１は、
はんだ付作業のみの使用に限定されるものではない。

（発明の効果） 以上説明したように、この発明に係る加熱圧着装置によ
れば、ヒータチップの温度は温度上昇時間が経過した時
に加熱温度に到達するため、ヒータチップの温度上昇時
において、ヒータチップの温度が加熱温度を超えるのを
防止することができ、以てワークへの熱的影響を防止す
ることができる。

また、加熱開始時のヒータチップの温度が異なっても、
加熱温度に到達するまでの温度上昇時間は一定となるた
め、はんだ付作業等を連続して行う際の作業性が向上す
るとともに、均一な製品を得ることができる。

さらに、温度上昇時間設定手段を設けたため、１黒度上
昇時間をヒータチップ、ワーク、はんだの量や成分等に
応じて最適な時間に設定することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は、この発明の一実施例に係る加熱圧
着装置を示す図であり、第１図は構成図、第２図はブロ
ック図、第３図はフローチャート、第４図は動作状態を
示す図である。また、第５図はこの発明のクレーム対応
図である。 尚、図面中、１は加熱圧着装置、７はヒータチップ、８
は熱電対、１７はＣＰＬＩ、１９ａは加熱温度設定手段
、１９ｃは温度上昇時間設定手段、２２は加熱電流制御
部、２５はＲＡＭ、２６はＲＯＭである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　ワークを加熱するヒータチップと、このヒータチップ
   の温度を検出する温度検出手段と、前記ワークを加熱す
   る際の加熱温度を設定する加熱温度設定手段と、前記温
   度検出手段の出力と前記加熱温度設定手段の出力とに基
   づいて前記ヒータチップへ供給する加熱電流を制御する
   加熱電流制御手段とを備えた加熱圧着装置において、前
   記ヒータチップの加熱開始から前記加熱温度に到達する
   までの温度上昇時間を設定する温度上昇時間設定手段を
   設け、この温度上昇時間設定手段の出力に基づいて前記
   加熱電流制御手段を制御することを特徴とする加熱圧着
   装置。