JPH03226362A - 熱源ユニットの集光装置 - 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〕 本発明は、プリント基板に例えばフラットパッケージＩ
Ｃをハンダ付する際、スペースが狭くかつ部品数が多く
存在して溶着作業がやりにくい場合等に好適な熱源ユニ
ットの集光装置に関する。

〔従来の技術〕

例えばプリント基板に二方向リード付フラットパッケー
ジＩＣ（ＳＯＰ）および四方向リート付フラントパソケ
ージＩＣ（ＱＦＰ）（以下、フラットパッケージＩＣと
呼称する）をハンダ付する装置として、本出願人は例え
ば特開昭６１−１４０３６８号、実開昭６１−１５２３
８１号、実開昭６１−１８５５６６号の如く非接触型の
ハンダ付装置を提案した。

このような、ハンダ付装置の熱源ユニットは、反射ミラ
ーと、該反射ミラーの頂部に収容した熱源ランプとから
構成され、熱源ランプからの反射ビーム光を、反射ミラ
ーの開口面に配置したガラス板を透過せしめ、プリント
基板とフラットパッケージＩＣとの加工部に焦点を結ば
せて加工部を溶着する構成であった。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記のような反射ミラーは、反射開口面
の全体から反射されるため、反射ビーム光がプリント基
板とフラットパッケージＩＣとのハンダ付する加工部以
外の部分までを照射することになるので、製品に対する
信頼性の点から好ましいとは言えなかった。このため、
従来においては反射開口面にマスクを配置して、不必要
な反射ビーム光、すなわち加工部以外の部分を照射する
反射ビーム光をカッティングするマスキング方法が提案
された。しかしながら、このような装置はユニットの反
射開口面に配置されるため、その部分の構造が複雑とな
る。それ故、加工部分のスペースが狭くなればなる程、
マスク装置がプリント基板上に搭載された各種の部品に
突き当たり、ある一定の加工部分までしか近ずけること
ができないので、充分満足し得る反射ビーム光のカンテ
ィングが難しくなる。

本発明は上記のような課題を解決するために研究開発さ
れたものであり、狭いスペースの加工部分であっても当
該装置をその加工すべき部分に近接させて必要とすべき
加工部分のみに反射ビーム光を照射せしめてハンダ付が
行えるようにした熱源ユニットの集光装置を提供するも
のである。

本発明は、加工部に要求される加工幅および加工部の温
度に応して反射ビーム光が得られるようにした熱源ユニ
ットの集光装置を提供するものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記のような目的を達成するための本発明の熱源ユニッ
トは、熱源ランプのビーム光を反射ミラーで反射して加
工すべき部分に照射せしめて溶着するようにしたものに
おいて、反射ミラーの頂部に形成したランプ収容部に収
容した熱源ランプと、反射ミラーの反射開口縁の外側に
取りつけられかつ反射された最外側の反射ビーム光より
外側方向に反射せしめられる反射ビーム光を遮光する遮
光体と、該遮光体に設けられかつ前記の反射ビーム光の
焦点が結ばれる位置に形成された開口部と、この開口部
に着脱可能に装着して集光した上記の反射ビーム光を加
工部に伝達するビーム光伝達エレメントとを備えたもの
である。

反射開口縁の外側には遮光体を着脱可能に取りつけるこ
とが望ましい。

遮光体は非透光性の一対の板状材料もしくは断面がろ斗
状をした形状に形成することが望ましい。

ビーム光伝達エレメントはヘッドと脚部とからなること
が望ましい。

ビーム光伝達エレメントはその集光面および出光面が鏡
面仕上げされ、その他の面は非透光処理が施されること
が望ましい。

ビーム光伝達エレメントは板状もしくはピン状に形成さ
れることが望ましい。

すなわち、本発明は反射開口縁により反射される最外側
の反射ビーム光よりさらに外側に反射される反射ビーム
光をすべて遮光して加工部分以外への照射を完全に阻止
し、またそれより内側方向に反射される反射ビーム光は
すべて溶着用として集光せしめ、該集光した反射ビーム
光をプリント基板とこれに搭載したフラットパッケージ
ＩＣとの加工部分に的確に照射して溶着を行うものであ
る。

以下図面に示した本発明の好適な実施例について詳細に
説明する。

〔実施例〕

第１図は第１実施例による熱源ユニットの全体が断面図
で示してあり、第２図はビーム光伝達エレメントが斜面
図で示しである。符号１で示す全体が長方形状に形成さ
れた熱源ユニット１はユニット本体２．２を備え、該ユ
ニ、ト本体２．２は互いに他と合致せしめて一体的に取
りつけられ、熱源ユニット１が組み立てられる。熱源ユ
ニット１の中央部には断面が凹状をなすランプ収容部３
が形成され、これにライン状のハロゲンランプ４が着脱
可能に収容しである。ランプ収容部３の頂部と連絡する
通路５が熱源ユニットｌに形成してあり、該通路５は熱
源ユニット１のほぼ中央部に形成した空気溜部６に連絡
しである。空気溜部６はさらに通路７を介して空気導入
パイプ８に連絡しである。空気導入パイプ８はパイプ９
により適宜の空気供給源に接続しである。しかるに、例
えば冷却空気がパイプ９を介して空気導入パイプ８に送
られ、さらに空気溜部６に送り込まれて通路５からラン
プ収容部３内に送り込まれ、反射面ｌ０１１０を常にク
リーンな状態にし、反射効率の低下を防止している。

本発明は、反射ミラー１１の反射開口縁１０ａの外側に
位置して遮光体１２が例えばビス等により着脱可能に取
りつけである。遮光体１２は非透光性の材料からなる遮
光板１３．１３から構成され、該遮光板１３．１３は第
１図においてその上端から下端にわたり垂直部１３ａ、
１３ａ、傾斜部１３ｂ、１３ｂ、垂直部１３ｃ、１３ｃ
、傾斜部１３ｄ、１３ｄおよび垂直部１３ｅ、１３ｅが
それぞれ形成しである。上記の垂直部１３ａ、１３ａ、
傾斜部１３ｂ、１３ｂおよび垂直部１３ｃ１３ｃはユニ
７）本体２．２のそれぞれ垂直面２ａ、２ａ、傾斜面２
ｂ、２ｂおよび傾斜片２ｃ、２ｃにそれぞれ合致せしめ
て一体的に取りつけである。したがって、遮光板１３．
１３の傾斜部１３ｄ、１３ｄは反射ミラー１１の反射開
口縁１０ａ、１０ａの外側に位置される。それ故、反射
開口縁１０ａ、１０ａにより反射される最外側の反射ビ
ーム光１４より内側方向に反射される反射ビーム光の反
射が邪魔されないようにしである。

即ち、最外側のビーム１４．１４より内側方向に反射す
るすべてのビーム光は溶着用として利用され、また、最
外側の反射ビーム光１４より外側方向に反射する反射ビ
ーム光は遮光体１２によりすべて遮光され、外部への照
射が阻止される。上記の溶着用反射ビーム光は後述する
ビーム光伝達エレメントのヘッドに焦点が結ばれる。ビ
ーム光伝達エレメントのヘッドに焦点が結ばれたビーム
光は該エレメントを通り、プリント基板３５とこれに搭
載したフラットパッケージ３６との加工部３４に照射さ
れる。このように、高温度の反射ビーム光は必要とされ
る加工部のみに導かせることが可能となる。

遮光体１２の垂直部１３ｅ、１３ｅにより形成された開
口部１６にはビーム光伝達エレメント１７が着脱可能に
装着しである。ビーム光伝達エレメント１７は例えば石
英その他これに類する材料から形成しである。ビーム光
伝達エレメント１７は第２図に示されるように、ヘッド
１８と脚部１９とを有する長方形状に形成され、ヘッド
１８と脚部１９とを有し、ヘット】８の集光面１８ａと
脚部１９の出光面１９ａはそれぞれ鏡面仕上げされ、反
射ビーム光の透光性が高めてあり、さらにそれ以外の面
はくもり処理例えば化学処理その他任意の手段により非
透光性処理が施され、反射ビーム光の漏洩が防止しであ
る。ビーム光伝達エレメント１７は開口部１６に対して
その脚部１９が挿抜可能に嵌挿してあり、自由に交換で
き、したがって、脚部１７の幅および長さが種々異なる
ビーム光伝達エレメントを必要に応して交換すれば、加
工部分のパターン幅および温度に応じて加工条件の変更
が任意に行える。なお、前記の反射ミラーの長手方向の
両端部は側面反射板により閉鎖され、該側面反射板の内
面は前記の反射面１０．１０と同様に反射面に形成しで
ある。

次に、第３図ないし第５図に示される第２実施例につい
て説明すれば、熱源ユニット２０は、前記の実施例にお
ける熱源ユニット１と異なり、断面がほぼ扇形状に形成
しである。熱源ユニット２０の半球状のユニット本体２
１はその内面が反射ミラー２２に形成しである。ユニッ
ト本体２工の中央部にはこれと一体にスリーブ２３が突
出してあって、ランプ収容部２４が形成しである。ラン
プ収容部２４には円柱状のハロゲンランプ２５が通常の
ように挿入しである。

この実施例においても、前記の第１実施例と同様に反射
ミラー２２の反射開口縁２２ａの外側に位置して遮光体
２６が着脱可能に取りつけである。

遮光体２６は断面がろ斗状に形成してあり、その上端開
口縁には水平片２７が折り曲げ形成してあり、この水平
片２７は前記の反射ミラー２２の開口縁に形成した水平
片２８と互いに合致され、例えば伸縮自在の係止リング
２９により着脱可能に係止しである。遮光体２６の第３
図において下端には筒状の開口部３０が形成してあり、
これにビーム光伝達エレメント３１が挿入保持しである
。

ビーム光伝達エレメント３１は第５図に示されるように
、ヘッド３２と脚部３３とを有し、ヘッド３２の受光面
と脚部３３の出光面は前記第２図に示したビーム光伝達
エレメントと同様に鏡面仕上げして透光性が高められ、
それ以外の面はくもり処理が施され、非透光性としであ
る。上記の遮光体２６は反射ミラー２２の反射開口端８
！２２ａの外側に位置され、反射ミラー２２により反射
される最外側の反射ビーム２５ａの反射を邪魔しないよ
うにしである。したがって、前記の実施例と同様に、反
射開口縁２２ａによる最外側の反射ビーム光２５ａの内
側方向に反射する全てのビーム光はビーム光伝達エレメ
ント３１のヘッド３２に焦点が結ばれ、該エレメント３
１を介して加工部分に照射される。更に、反射開口縁２
２ａからの最外側のビーム光２５ａより外側方向に反射
するビーム光は遮光体２６によりすべて遮光され、外部
へは僅かのビーム光も漏洩されない。それ故、高温度の
反射ビーム光は必要とされる加工部分のみに導かせるこ
とが可能となる。上記のビーム光伝達エレメント１７は
前記の実施例と同様に例えば石英その他これに類する材
料から形成しである。

ビーム光伝達エレメント１７は第５図に示される如くビ
ン状に形成され、ヘッド３２と脚部３３とを有する。

しかして、第１図および第２図に示した第１実施例にお
ける熱源ユニットの溶着作用を説明すると、プリント基
板３５に搭載したフラットパッケージ３６との加工部分
３４を溶着する場合は、熱源ユニット１の全体を傾斜せ
しめ、ビーム光伝達エレメント１７の出光面１９ａを加
工部３４に近接せしめる。この場合、加工部分は作業の
邪魔になりやすい背丈の高い部品および低い部品３５ａ
が数多く入り組んで存在し、そして加工部分のスペース
はかなり狭くなった加工条件となっている。

このような加工条件において、熱源ランプ４を点灯し、
該熱源ランプよりのビーム光をランプ収容部３の反射面
および反射ミラー１０および側面反射板の反射面で反射
させて、ビーム光伝達エレメント１７のヘッド１８に焦
点を結ばせる。この場合、反射開口縁１０ａにより反射
された最外側の反射ビーム光１４より内側方向に反射す
るビーム光はビーム光伝達エレメント１７のへノド１８
に集光され、かつまた最外側の反射ビーム光１４より外
側方向に反射する反射ビーム光は遮光体１２により遮光
され、外部への漏洩は防止される。

上記のヘッド１８に集光された反射ビーム光は、ビーム
光伝達エレメント１７の集光面１８ａから脚部１９を透
過し、出光面１９ａから加工部３４に照射せしめられ、
加工部分３４は瞬時に溶着される。ビーム光伝達エレメ
ント１７は直線状に形成しであるため、脚部１９の出光
面１９ａを加工部分３４の全長にわたり位置せしめてお
けば、長い加工部分３４が一瞬に溶着される。また、脚
部１９は板状に形成しであるため、加工部分が複雑な形
状であるため、背丈の高い部品と低い部品とが入り組ん
で、スペースが狭くても、ビーム光伝達エレメント１８
を加工部分に簡単に近接させて溶着作業が行え、しかも
反射ビーム光は局所部へ集中して照射できるので、反射
ビーム光の漏洩防止と共にいかなる加工条件でも簡単に
溶着作業が行えることになる。特に、第３図に示した実
施例のビン状のビーム光伝達エレメントはビン状である
ため、ビーム光はスポット照射され、点溶着が行える。

〔発明の効果〕

本発明は以上説明したように、反射開口縁により反射さ
れる最外側の反射ビーム光よりさらに外側に反射される
反射ビーム光をすべて遮光して加工部分以外への照射を
完全に阻止し、またそれより内側方向に反射される反射
ビーム光はすべて溶着用として集光せしめ、該集光した
反射ビーム光をプリント基板とこれに搭載したフラット
パッケージＩＣとの加工部分に的確に照射して溶着を行
うものであるから、以下の如き作用効果が得られる。

ｆｉ１反射開口縁による最外側の反射ビーム光より外側
方向に反射するビーム光は、遮光体によりすべて遮光す
るから、反射ビーム光が加工部以外に照射されることが
なく、製品の信頼性が高められる。

（２）遮光体は反射開口縁の外側に配置しであるため、
反射開口縁による最外側の反射ビーム光より内側方向に
反射する溶着用ビーム光は、その反射が阻害されること
はない。

（３）集光された反射ビーム光はビーム光伝達エレメン
トにより加工部分に確実に照射せしめることができる。

（４）集光された反射ビーム光をビーム光伝達エレメン
トを介して加工部分へ照射するので、作業条件に影響さ
れずに溶着作業が簡単に行える。

（５）ビーム光伝達エレメントはその受光面および出光
面は透光性に仕上げられ、それ以外は非透光性に処理し
であるため、反射ビーム光を加工部に効率的に照射せし
めることができる。

（６）ビーム光伝達エレメントは遮光体に対して着脱可
能であるため、エレメント幅または厚さおよび長さを任
意に選択することにより、種々の加工条件に応じた加エ
バターンおよび加工温度を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示したものであり、第１図は第
１実施例による本発明の装置により加工部分を加工する
状態の断面図、第２図は第１実施例の装置に使用される
ビーム光伝達エレメントの部分斜視図、第３図は本発明
の第２実施例による装置要部の断面図、第４図は第３図
の遮光体の水平断面図、第４図は第２実施例装置に使用
されるビーム光伝達エレメントの斜視図である。 符号の説明 ３．２４・・・ランプ収容部 ４．２５・・・熱源ランプ １０．２２・・反射ミラー １０ａ、２２ａ・・・反射開口縁 １２．２６・・・遮光体 １４．２５ａ・・最外側の反射ビーム光１６．３０・・
・開口部 １７３１・・・ビーム光伝達エレメント１８．３２・・
・ヘッド １９．３３・・・脚部 ３５・・・プリント基板 ３６・・・フラットパッケージ ３４・・・加工部 第３図

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）熱源ランプのビーム光を反射ミラーで反射して加
   工すべき部分に照射せしめて溶着するようにしたものに
   おいて、反射ミラーの頂部に形成したランプ収容部に収
   容した熱源ランプと、反射ミラーの反射開口縁の外側に
   取りつけられかつ反射された最外側の反射ビーム光より
   外側方向に反射せしめられる反射ビーム光を遮光する遮
   光体と、該遮光体に設けられかつ前記の反射ビーム光の
   焦点が結ばれる位置に形成された開口部と、この開口部
   に着脱可能に装着して集光した上記の反射ビーム光を加
   工部に伝達するビーム光伝達エレメントとを備えたこと
   を特徴とする熱源ユニットの集光装置。
2. （２）反射開口縁の外側に位置して遮光体を着脱可能に
   取りつけたことを特徴とする請求項１記載の熱源ユニッ
   トの集光装置。
3. （３）遮光体が非透光性の一対の板状材料もしくは断面
   がろ斗状をした形状に形成されたことを特徴とする請求
   項１記載の熱源ユニットの集光装置。
4. （４）ビーム光伝達エレメントはヘッドと脚部とからな
   ることを特徴とする請求項１記載の熱源ユニットの集光
   装置。
5. （５）ビーム光伝達エレメントはその集光面および出光
   面が鏡面仕上げされ、その他の面は非透光処理が施され
   ていることを特徴とする請求項１記載の熱源ユニットの
   集光装置。
6. （６）ビーム光伝達エレメントは板状もしくはピン状に
   形成されていることを特徴とする請求項１記載の熱源ユ
   ニットの集光装置。