JPH037073Y2 - - Google Patents
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- JPH037073Y2 JPH037073Y2 JP1986084567U JP8456786U JPH037073Y2 JP H037073 Y2 JPH037073 Y2 JP H037073Y2 JP 1986084567 U JP1986084567 U JP 1986084567U JP 8456786 U JP8456786 U JP 8456786U JP H037073 Y2 JPH037073 Y2 JP H037073Y2
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- solder
- temperature
- soldering
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- rotation
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Description
【考案の詳細な説明】
考案の技術分野
本考案は、レーザを熱源とするレーザはんだ付
け装置に関し、特に糸はんだの送り速度をはんだ
付け対象の温度との関連で最適状態に制御するは
んだ送り込み装置に係る。[Detailed Description of the Invention] Technical Field of the Invention The present invention relates to a laser soldering device that uses a laser as a heat source, and in particular a solder feeding device that controls the feeding speed of solder thread to an optimal state in relation to the temperature of the soldering target. Pertains to.
従来技術
はんだ付け装置の熱源として、レーザビームが
利用されている。レーザはんだ付け装置では、は
んだ付け時に、レーザビームがはんだ付け点を連
続的に加熱するが、そのはんだ付け点が所定の温
度に到達したとき、はんだ付け点に糸はんだが供
給される。この糸はんだがはんだ付け点に供給さ
れると、その糸はんだの熱吸収によつて、はんだ
付け点の温度が一時的に低下する。はんだ付け点
の温度が低下したにも拘わらず、糸はんだがその
後も連続的に供給されると、熱的に良好なはんだ
付けが不可能となる。Prior Art A laser beam is used as a heat source for soldering equipment. In a laser soldering device, a laser beam continuously heats a soldering point during soldering, and when the soldering point reaches a predetermined temperature, thread solder is supplied to the soldering point. When this solder thread is supplied to a soldering point, the temperature of the soldering point is temporarily lowered due to the heat absorption of the solder thread. If thread solder is continuously supplied even after the temperature at the soldering point has decreased, thermally good soldering becomes impossible.
考案の目的
したがつて、本考案の目的は、レーザビームの
熱源をほぼ一定に維持しながら、糸はんだの供給
時に、はんだ付け点の温度の一時的な低下を未然
に防止し、はんだ付け点毎の熱容量や熱拡散度合
の変化にも拘わらず、熱的に良好なはんだ付けを
自動的にできるようにすることである。Purpose of the invention Therefore, the purpose of the invention is to prevent a temporary drop in the temperature of the soldering point when supplying thread solder while maintaining the heat source of the laser beam almost constant. To automatically perform thermally good soldering despite changes in heat capacity and degree of thermal diffusion.
考案の解決手段
そこで、本考案は、糸はんだをはんだ付け点に
供給する間に、温度センサーによつてはんだ付け
点の温度を連続的に測定し、その温度変化に応じ
て糸はんだの供給速度を比例的に制御し、はんだ
付け点および溶融はんだ面の温度を熱容量や熱拡
散度合の変化に拘わらず、常に目標の温度内に収
めるようにしている。Therefore, the present invention continuously measures the temperature of the soldering point using a temperature sensor while supplying thread solder to the soldering point, and adjusts the feeding speed of the thread solder according to the temperature change. The temperature of the soldering point and the molten solder surface is controlled proportionally so that the temperature of the soldering point and the molten solder surface is always kept within the target temperature, regardless of changes in heat capacity or degree of heat diffusion.
考案の構成
第1図は、レーザはんだ付け装置1とともに、
本考案のはんだ送り込み装置2を示している。Configuration of the invention FIG. 1 shows a laser soldering device 1 and
1 shows a solder feeding device 2 of the present invention.
レーザはんだ付け装置1は、レーザ発振・制御
器3を備えており、光フアイバー4によつて、レ
ーザを集光照射器5まで送り込んでいる。この集
光照射器5は、レーザビーム6を適当に集光しな
がら、プリント基板7aおよび電子部品7bのは
んだ付け点7に向けて照射している。 The laser soldering apparatus 1 includes a laser oscillation/controller 3, and sends a laser beam to a condensing irradiator 5 through an optical fiber 4. The condensing irradiator 5 irradiates the soldering points 7 of the printed circuit board 7a and the electronic component 7b while appropriately focusing the laser beam 6.
一方、上記はんだ送り込み装置2は、はんだ付
け点7の温度および溶融はんだ面の温度を測定す
るための温度センサー8、はんだ付け点7に向け
て糸はんだ9を送り込むための供給装置10およ
びレーザ発振・制御器3および供給装置10を総
合的に制御するために、コンピユータなどの主制
御装置11を備えている。 On the other hand, the solder feeding device 2 includes a temperature sensor 8 for measuring the temperature of the soldering point 7 and the temperature of the molten solder surface, a feeding device 10 for feeding the solder thread 9 toward the soldering point 7, and a laser oscillation device. - In order to comprehensively control the controller 3 and the supply device 10, a main control device 11 such as a computer is provided.
そして、上記供給装置10は、供給すべき糸は
んだ9を貯えながら、一対の送りローラ12によ
つて糸はんだ9を挟み込みながら引き出し、ノズ
ル13の部分に供給する。なお、ノズル13内で
の糸はんだ9の先端位置は、位置センサー14に
よつて検出され、主制御装置11に制御情報とし
て送り込まれる。そして、一方の送りローラ12
は、例えばステツピング型のモータ15によつて
駆動される。このモータ15の回転制御は、駆動
制御器16によつて行われる。すなわちこの駆動
制御器16は、主制御装置11に対し双方向的に
接続されており、またモータ15に連結された回
転検出器17およびV−F発振器18にも接続さ
れている。なお、前記温度センサー8は、このV
−F発振器18のほか主制御装置11にも接続さ
れている。 The supplying device 10 stores the solder thread 9 to be supplied, draws out the solder thread 9 while sandwiching it between a pair of feed rollers 12, and supplies the solder thread 9 to the nozzle 13. Note that the position of the tip of the solder wire 9 within the nozzle 13 is detected by a position sensor 14 and sent to the main controller 11 as control information. Then, one feed roller 12
is driven by, for example, a stepping type motor 15. Rotation control of this motor 15 is performed by a drive controller 16. That is, this drive controller 16 is bidirectionally connected to the main control device 11, and is also connected to a rotation detector 17 connected to the motor 15 and a V-F oscillator 18. Note that the temperature sensor 8
-F oscillator 18 as well as main controller 11 .
考案の作用
上記主制御装置11は、所定の順序のはんだ付
けプログラムを予め記憶し、それにもとづいて以
下のはんだ付け工程を順次に実行する。Effect of the invention The main controller 11 stores a soldering program in a predetermined order in advance, and sequentially executes the following soldering processes based on the soldering program.
まず、はんだ付けの開始時点で、レーザ発振・
制御器3を動作させ、集光照射器5によつてはん
だ付け点7に一定のエネルギーのレーザビーム6
を照射する。これによつて、はんだ付け点7の温
度Tは、時間tの経過とともに、しだいに一定の
勾配で上昇していく。 First, at the beginning of soldering, the laser oscillation
The controller 3 is operated, and the laser beam 6 with a constant energy is applied to the soldering point 7 by the condensing irradiator 5.
irradiate. As a result, the temperature T at the soldering point 7 gradually increases at a constant gradient as time t passes.
第2図は、その時間tと温度Tの変化の状況を
示している。もちろん、この温度上昇の勾配は、
はんだ付け点7の熱容量や熱拡散の度合によつて
はんだ付け対象毎に変化する。 FIG. 2 shows the changes in time t and temperature T. Of course, the gradient of this temperature rise is
It varies depending on the soldering target depending on the heat capacity of the soldering point 7 and the degree of heat diffusion.
はんだ付け点7の温度が目標の温度T0に到達
したとき、主制御装置11は、温度センサー8に
よつてそれを確認し、駆動制御器16に起動指令
を与えるとともに、糸はんだ9に関して標準の供
給速度および供給量の指令をも同時に与える。そ
こで、駆動制御器16は、まずモータ15を糸は
んだ9の供給方向に標準の供給速度で回転させ、
一対の送りローラ12の間で糸はんだ9を挟み込
みながらはんだ付け点7に向けて送り出す。この
ときの糸はんだ9の供給量は、モータ15の回転
量として回転検出器17によつて検出され、駆動
制御器16のほか主制御装置11にも送り込まれ
ている。 When the temperature of the soldering point 7 reaches the target temperature T 0 , the main controller 11 confirms this with the temperature sensor 8 , gives a start command to the drive controller 16 , and sets the standard for the thread solder 9 . At the same time, commands for the supply rate and amount of supply are given. Therefore, the drive controller 16 first rotates the motor 15 in the feeding direction of the solder thread 9 at a standard feeding speed.
The solder thread 9 is fed out toward the soldering point 7 while being sandwiched between a pair of feed rollers 12. The amount of solder wire 9 supplied at this time is detected by the rotation detector 17 as the amount of rotation of the motor 15, and is sent to the main control device 11 as well as the drive controller 16.
このようにして、糸はんだ9がはんだ付け点7
に送り込まれると、その糸はんだ9がはんだ付け
点7の部分で溶融状態となり、レーザビーム6の
熱を一時的に吸収するため、はんだ付け点7の温
度は、第2図のように、一時的に下降する。この
間にも、温度センサー8は、そのはんだ付け点7
および溶融状態の糸はんだ9の表面温度を検出
し、温度Tに比例する電圧の信号を発生し、これ
を主制御装置11、およびV−F発振器18に温
度情報として送り込んでいる。そこで、V−F発
振器18は、その温度情報を入力として、電圧値
に比例する周波数の指令パルスFを発生し、これ
を駆動制御器16に送り込んでいる。この結果、
駆動制御器16は、その指令パルスFを分配しな
がら所定の順序で励磁し、モータ15は駆動す
る。すなわち、その指令パルスFの周波数は、第
3図に示すように、高い温度のときに高くなつて
おり、また低い温度のときに低くなるよう比例的
に変化している。この結果、糸はんだ9の送り速
度は、はんだ付け点7およびその位置の溶融はん
だ面の温度Tに比例して速くまたは遅くなる。こ
のため、レーザビーム6のエネルギーが一定にも
拘わらず、はんだ付け点7の温度Tは、第2図に
示すように、目標の温度範囲ΔTの中に収められ
た状態で、時間的に経過することになる。 In this way, the thread solder 9 is connected to the soldering point 7.
When the solder thread 9 is fed into the soldering point 7, it melts at the soldering point 7 and temporarily absorbs the heat of the laser beam 6, so the temperature at the soldering point 7 temporarily decreases as shown in Figure 2. to descend. During this time, the temperature sensor 8 is also connected to its soldering point 7.
The surface temperature of the solder wire 9 in a molten state is detected, a voltage signal proportional to the temperature T is generated, and this is sent to the main controller 11 and the V-F oscillator 18 as temperature information. Therefore, the V-F oscillator 18 receives the temperature information, generates a command pulse F with a frequency proportional to the voltage value, and sends this to the drive controller 16. As a result,
The drive controller 16 excites the motor 15 in a predetermined order while distributing the command pulse F, and the motor 15 is driven. That is, as shown in FIG. 3, the frequency of the command pulse F increases proportionally when the temperature is high and decreases when the temperature is low. As a result, the feeding speed of the solder wire 9 becomes faster or slower in proportion to the temperature T of the soldering point 7 and the molten solder surface at that position. Therefore, even though the energy of the laser beam 6 is constant, the temperature T of the soldering point 7 remains within the target temperature range ΔT as shown in FIG. I will do it.
この間に、モータ15の回転量は、駆動制御器
16の内部で減算されていくため、所定の送り量
になつたとき、モータ15は、自動的に停止す
る。この時点で、主制御装置11は、駆動制御器
16に逆転方向の指令を与えることによつて、送
りローラ12を逆転方向すなわち糸はんだ9の引
き戻し方向に再回転させることにより、糸はんだ
9をノズル13の内部に引き戻す。糸はんだ9の
先端が位置センサー14によつて検出された時点
で、主制御装置11は、駆動制御器16に停止の
ための指令を与え、またレーザ発振・制御器3に
発振動作停止のための指令を与える。このように
してはんだ付け点7の一連のはんだ付け工程が完
了する。 During this time, the rotation amount of the motor 15 is subtracted inside the drive controller 16, so when the predetermined feed amount is reached, the motor 15 automatically stops. At this point, the main controller 11 causes the feed roller 12 to rotate again in the reverse direction, that is, in the direction in which the solder wire 9 is pulled back, by giving a command for the reverse direction to the drive controller 16. Pull it back into the nozzle 13. When the tip of the solder wire 9 is detected by the position sensor 14, the main controller 11 gives a command to the drive controller 16 to stop, and also gives a command to the laser oscillation/controller 3 to stop the oscillation operation. give instructions. In this way, the series of soldering steps for soldering point 7 is completed.
その後、主制御装置11は、モータ15の供給
方向の回転量から逆転方向の回転量を差し引くこ
とによつて、糸はんだ9の実際の送り量を正確に
算出し、はんだ量の過不足を判定する。 Thereafter, the main controller 11 accurately calculates the actual feed amount of the solder wire 9 by subtracting the amount of rotation in the reverse direction from the amount of rotation in the supply direction of the motor 15, and determines whether the amount of solder is excessive or insufficient. do.
なお、はんだ付け点7の温度が目標の温度より
も極端に低下したとき、主制御装置11は、駆動
制御器16に停止指令を一定の時間だけ与えるこ
とによつて、糸はんだ9の供給を一時的に停止す
る。これによつて、はんだ付け点7の温度は、目
標の温度内に速やかに回復する。その時点で主制
御装置11は、再び糸はんだ9の残りの供給を開
始することになる。 Note that when the temperature of the soldering point 7 becomes extremely lower than the target temperature, the main controller 11 stops the supply of the thread solder 9 by giving a stop command to the drive controller 16 for a certain period of time. Stop temporarily. As a result, the temperature of the soldering point 7 quickly recovers to within the target temperature. At that point, the main controller 11 will start supplying the remaining solder wire 9 again.
考案の効果
本考案では、レーザビームのエネルギーが一定
にも拘わらず、糸はんだの供給速度がはんだ付け
点の温度および溶融はんだ面の温度によつて自動
的に制御されるから、目標の温度でも良好なはん
だ付けが自動的に行える。また、はんだ付け点お
よび溶融はんだ面の温度が糸はんだの単位時間当
たりの供給量、すなわち速度によつて制御される
から、レーザ発振器側の制御が必要とされず、レ
ーザエネルギーの複雑な制御が不要となる。Effects of the invention In this invention, even though the energy of the laser beam is constant, the supply speed of the solder thread is automatically controlled by the temperature of the soldering point and the temperature of the molten solder surface. Good soldering can be done automatically. In addition, since the temperature of the soldering point and the molten solder surface is controlled by the amount of solder thread supplied per unit time, that is, the speed, no control is required on the laser oscillator side, and complex control of laser energy is not required. No longer needed.
第1図はレーザはんだ付け装置および本考案の
はんだ送り込み装置のブロツク線図、第2図はは
んだ付け点の時間−温度の関係のグラフ、第3図
は指令パルスの周波数と温度との関係の説明図で
ある。
1……レーザはんだ付け装置、2……はんだ送
り込み装置、3……レーザ発振・制御器、4……
光フアイバー、5……集光照射器、6……レーザ
ビーム、7……はんだ付け点、8……温度センサ
ー、9……糸はんだ、10……供給装置、11…
…主制御装置、12……送りローラ、13……ノ
ズル、14……位置センサー、15……モータ、
16……駆動制御器、17……回転検出器、18
……V−F発振器。
Fig. 1 is a block diagram of a laser soldering device and a solder feeding device of the present invention, Fig. 2 is a graph of the time-temperature relationship at a soldering point, and Fig. 3 is a graph of the relationship between command pulse frequency and temperature. It is an explanatory diagram. 1... Laser soldering device, 2... Solder feeding device, 3... Laser oscillation/control device, 4...
Optical fiber, 5... Focusing irradiator, 6... Laser beam, 7... Soldering point, 8... Temperature sensor, 9... Thread solder, 10... Supply device, 11...
...Main controller, 12...Feed roller, 13...Nozzle, 14...Position sensor, 15...Motor,
16... Drive controller, 17... Rotation detector, 18
...V-F oscillator.
Claims (1)
光しながら照射し、プリント基板などに電子部
品をはんだ付けするレーザはんだ付け装置にお
いて、 はんだ付け点および溶融はんだ面の温度を測
定する温度センサーと、供給すべき糸はんだを
貯え、その先端を正確にはんだ付け点に供給す
るノズルおよびはんだの停止点を検測する位置
センサーを含み、糸はんだを所定の速度で間欠
的に送り出す供給装置と、レーザビームのオン
オフ制御、上記温度センサーからの温度情報を
入力として上記供給装置に供給の速度および供
給量を指令し、糸はんだの供給終了時点で上記
位置センサーからの情報を入力として上記供給
装置の動作を停止させる主制御装置とからな
り、 上記供給装置は、特徴的な構成事項として、
糸はんだを挟み込んで送り出す一対のローラ
と、このローラを駆動する速度可変型のモータ
と、このモータの回転量を検出する回転検出器
と、主制御装置からの指令に基づいて上記モー
タの回転量、回転速度を制御する駆動制御器
と、温度センサーからの温度情報を入力として
温度に比例する周波数の指令パルスを発生し、
上記駆動制御器に送るV−F発振器とを具備
し、 上記はんだ付け点毎に熱容量や熱拡散度合の
異なる多数のはんだ付け点を目標の温度に自動
的に調整しながら供給するはんだ送り込み装
置。 (2) 上記主制御装置は、回転検出器からの送り方
向の回転量と、糸はんだの定位置への引き戻し
回転量との差から実質的なはんだの供給量を計
算する機能を持つことを特徴とする実用新案登
録請求の範囲第1項記載のはんだ送り込み装
置。 (3) 上記主制御装置は、温度センサーからの温度
情報を入力とし、指令パルスの周波数が一定の
限度以下になつたときに所定時間だけ指令パル
スの送り出しを停止し、温度センサーが所定の
温度を検出したときに指令パルスの送り出しを
再開することを特徴とする実用新案登録請求の
範囲第1項記載のはんだ送り込み装置。[Scope of Claim for Utility Model Registration] (1) In a laser soldering device that solders electronic components to a printed circuit board, etc. by emitting a laser beam as a heat source while focusing it on the soldering point, the soldering point and the molten solder surface. A nozzle that stores the solder wire to be supplied and accurately supplies the tip to the soldering point, and a position sensor that detects the stopping point of the solder. A supply device that sends out the solder intermittently, on/off control of the laser beam, temperature information from the above temperature sensor is used as input to command the supply speed and supply amount to the above supply device, and when the supply of thread solder is finished, the temperature information from the position sensor is sent out. It consists of a main control device that inputs information and stops the operation of the above-mentioned supply device, and the above-mentioned supply device has the following characteristic components:
A pair of rollers that sandwich and send out the solder thread, a variable speed motor that drives these rollers, a rotation detector that detects the amount of rotation of this motor, and a rotation amount of the motor that detects the amount of rotation of the motor based on commands from the main controller. , a drive controller that controls the rotational speed, and inputs temperature information from a temperature sensor to generate command pulses with a frequency proportional to the temperature.
and a V-F oscillator to send to the drive controller, a solder feeding device that supplies a large number of soldering points each having a different heat capacity and degree of thermal diffusion while automatically adjusting the temperature to a target temperature. (2) The above main control device has a function to calculate the actual amount of solder supplied from the difference between the amount of rotation in the feed direction from the rotation detector and the amount of rotation when pulling the solder wire back to its home position. A solder feeding device according to claim 1 of the patented utility model. (3) The main control device receives temperature information from the temperature sensor as input, and when the frequency of the command pulse falls below a certain limit, stops sending out the command pulse for a predetermined period of time, and when the temperature sensor reaches the predetermined temperature. The solder feeding device according to claim 1, wherein the solder feeding device resumes sending out the command pulse when detecting the solder feeding device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1986084567U JPH037073Y2 (en) | 1986-06-03 | 1986-06-03 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1986084567U JPH037073Y2 (en) | 1986-06-03 | 1986-06-03 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62199264U JPS62199264U (en) | 1987-12-18 |
| JPH037073Y2 true JPH037073Y2 (en) | 1991-02-21 |
Family
ID=30939185
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1986084567U Expired JPH037073Y2 (en) | 1986-06-03 | 1986-06-03 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH037073Y2 (en) |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5539434B2 (en) * | 1972-08-25 | 1980-10-11 | ||
| JPS54117998A (en) * | 1978-03-06 | 1979-09-13 | Toshiba Corp | Laser working device |
| JPS56146831A (en) * | 1980-04-14 | 1981-11-14 | Hitachi Ltd | Temperature controlling method for continuous heat treatment apparatus |
| JPS5717369A (en) * | 1980-07-04 | 1982-01-29 | Toshiba Corp | Method for soldering by laser |
| JPS57111089A (en) * | 1980-12-27 | 1982-07-10 | Omron Tateisi Electronics Co | Method of sodering chip part |
| JPS5812106B2 (en) * | 1981-05-25 | 1983-03-07 | 株式会社東芝 | Laser soldering equipment |
| JPS58122175A (en) * | 1982-01-18 | 1983-07-20 | Nec Corp | Soldering device |
-
1986
- 1986-06-03 JP JP1986084567U patent/JPH037073Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62199264U (en) | 1987-12-18 |
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