JPH0483350A

JPH0483350A - 加熱チップ装置および加熱チップの温度制御方法

Info

Publication number: JPH0483350A
Application number: JP19632290A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Oshima; 尾嶋　政明; Masakazu Nakazono; 中園　正和
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-07-26
Filing date: 1990-07-26
Publication date: 1992-03-17

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、例えば、通電されて発熱する加熱チップによ
り多端子電子部品を基板に押圧して熱圧着する加熱チッ
プ装置、および、加熱チップの温度制御方法に関する。

（従来の技術）一般に、フラットパッケージＩＣやＴＡＢ（Ｔａｐｅ　
Ａｕｔｏｍａｔｅｄ　Ｂｏｎｄｉｎｇ）部品等の多端子
電子部品（以下、電子部品と称する）を樹鮨製或いは金
属製等の基板に一括接続する加熱チップ装置が知られて
いる。そして、この加熱チップ装置には、モリブデンや
ニッケル・クロム鋼などからなる加熱チップに直接電流
を流し、発生するジュール熱を利用して加熱チップを昇
温させるタイプのものがある。

さらに、上述のタイプの加熱チップ装置は、十分に高温
になった加熱チップを多端子電子部品に突設された端子
に押し当てて、多端子電子部品を上記基板に熱圧着する
ようになっている。また、加熱チップ装置は、加熱チッ
プの表面に温度制御用熱電対を取付けられ七おり、この
温度制御用熱電対の出力を基にして加熱チップへの通電
時間等を決定し、加熱チップの温度制御を行っている。

（発明が解決しようとする課題）ところで、上述のように温度制御用熱電対のみに頼って
加熱チップの温度コントロールを行う加熱チップ装置お
よび温度制御方法においては、例えば、温度制御用熱電
対が加熱チップから外れかけたり、加熱チップから外れ
て金属フレーム部等に接触したりした場合に、正確な温
度検出を行えなくなるという不具合がある。

そして、このような場合には、加熱チップの温度が電子
部品の接続に十分な値に達していても、必要以上の大電
流が加熱チップに供給されてしまうことがあった。そし
て、加熱チップが所定温度以上に急速に昇温し、場合に
よっては、電子部品や基板、および加熱チップ等を焼損
してしまうことがあった。

本発明の目的とするところは、加熱チップの異常な温度
上昇、および、電子部品の焼損等を防止するとともに、
加熱チップの耐久性を向上させることが可能な加熱チッ
プ装置および加熱チ・ノブの温度制御方法を提供するこ
とにある。

［発明の構成］（課題を解決するための手段および作用）上記目的を達
成するために本発明は、通電されて発熱する加熱チップ
を備え、この加熱チ・ツブに取付けられた温度制御用熱
電対の出力に基づいて加熱チップを温度制御する加熱チ
ップ装置において、加熱チップに取付けられ加熱チ・ノ
ブの表面温度を検出する少なくとも一つの温度検出用熱
電対と、この温度検出用熱電対の出力を受けて加熱チッ
プの温度を監視する監視器と、温度制御用熱電対の出力
と監視器の監視結果とに基づいて加熱チップを温度制御
する制御部とを設けた。

また、通電されて発熱する加熱チップを、加熱チップに
取付けられた温度制御用熱電対の出力に基づいて温度制
御する加熱チップの温度制御方法において、加熱チップ
に取付けられた少なくとも一つの温度検出用熱電対によ
り加熱チップの表面温度を検出するとともに、この温度
検出用熱電対の出力を受ける監視器により加熱チップの
温度を監視し、温度制御用熱電対の出力と監視器の監視
結果とに基づいて加熱チップを温度制御するようにした
。

こうすることによって本発明は、加熱チップの異常な温
度上昇および電子部品等の焼損を防止でき、さらに、加
熱チップの耐久性を向上できるようにした。

（実施例）以下、本発明の一実施例を第１図および第２図に基づい
て説明する。

第１図は本発明の一実施例を示すもので、図中の符号１
は、例えばフラットパッケージＩＣやＴ　Ａ　Ｂ　（Ｔ
ａｐｅ　Ａｕｔｏｍａｔｅｄ　Ｂｏｎｄｉｎｇ）部品等
の多端子電子部品２を樹脂製或いは金属製等の基板（図
示しない）に−括接続する加熱チップ装置を示している
。そして、この加熱チップ装置１は、例えば昇降自在な
ボンディングツールの先端に取付けられる加熱チップ３
を有している。

上記加熱チップ３は、例えばモリブデンやニッケルφク
ロム鋼等のヒータ材料を成形してなるものである。そし
て、加熱チップ３は、電源トランス４を介在させて交流
電源５と接続されており、電源トランス４により変圧さ
れた電力を供給されて発熱するようになっている。そし
て、加熱チップ３は電子部品２へ向かって下降し、例え
ば電子部品２の端子６・・・を上記基板に押付けて、電
子部品２を基板に熱圧着する。

さらに、加熱チップ３には、温度制御用熱電対７が取付
けられている。この温度制御用熱電対７は加熱チップ３
の表面に接続されており、発生した熱電流を、電源トラ
ンス４と交流電源５との間に設けられた制御部８へ出力
するようになっている。そして、温度制御用熱電対７は
上記制御部８に、加熱チップ３の表面温度に応じた通電
量制御を行わせる。

また、第１図中に符号９で示すのは温度検出用熱電対で
ある。この温度検出用熱電対９は加熱チップ３の表面に
接続されている。そして、温度検出用熱電対９は加熱チ
ップ３の表面温度を検出し、検出結果を監視器としての
温度監視器（以下、監視器と称する）１０へ出力するよ
うになっている。

ここで、第１図中において、符号１１は温度制御用熱電
対７と加熱チップ３との接続部を示しており、符号１２
は温度検出用熱電対９と加熱チップ３との接続部を示し
ている。

また、前記監視器１０は制御部８と接続されており、制
御部８と温度検出用熱電対９との間に位置している。さ
らに、監視器１０は温度検出用熱電対９の検出結果を受
けて加熱チップ３の表面温度を監視している。そして、
監視器１０は温度範囲の例えば任意な設定を行えるよう
になっている。

そして、監視器１０は、温度制御用熱電、対９の出力を
基にして、加熱チップ３の温度に応じた出力信号を制御
部８へ出力する。

上記制御部８は、監視器１０の出力に基づいて開閉され
る設定温度検出接点（警報接点）を備えている。そして
、制御部８は、加熱チップ３が設定温度の例えば上限に
達したことを監視器１０から伝えられたときに、設定温
度検出接点により加熱チップ３への通電を遮断する。

ここで、例えば、加熱チップ３が制御部８へ常に加熱チ
ップ３の温度に応じた出力信号を発するようにしてもよ
く、また、加熱チップ３が設定温度の上限或いは下限に
達したときのみ監視器１０が制御部８の設定温度検出接
点を作動させるようにしてもよい。

また、温度検出用熱電対９の加熱チップ３への接続は第
２図に示すようにして行われている。つまり、温度検出
用熱電対９と加熱チップ３とは、ニッケル製板材１３を
介在させるとともに電極１４．１４により挟み付けられ
てスボ・ソト溶接されている。

また、温度制御用熱電対７を温度検出用熱電対９と同様
に加熱チップ３へ接続してもよい。

さらに、再熱電対７．９を加熱チップ３の、電子部品の
端子に接する押圧面１５の近傍に配置することが望まし
い。

つぎに、加熱チップ３の温度制御方法について説明する
。

例えば、温度制御用熱電対７が加熱チ・ツブ３から外れ
たり、外れかけたり、もしくは、加熱チップ３から外れ
て加熱チップ３の近くに位置する金属フレーム部（図示
しない）等に接触したりした場合には、温度制御用熱電
対７による正確な温度検出を行うことが困難になる。そ
して、温度制御用熱電対７は、加熱チップ３の温度にか
かわらず低温をあられす信号を制御部８へ出力する。

このため、加熱チップ３は温度制御用熱電対７の出力に
応じた大電流を供給されて急速に昇温するが、加熱チッ
プ３の温度は、温度検出用熱電対９により検出され且つ
監視器１０により監視されている。そして、加熱チップ
３の温度が設定範囲の上限値に達したときに、監視器１
０が上記温度が上限値に達したことを制御部８へ出力す
る。そして、制御部８の設定温度検出接点が作動し、加
熱チップ３への通電が遮断され、加熱チップ３の温度の
異常な昇温か阻止される。

また、例えば温度検出用熱電対９が加熱チップ３から外
れたり、外れかけたり、もしくは、加熱チップ３から外
れて加熱チップ３の近くに位置する金属フレーム部（図
示しない）等に接触したりした場合には、温度検出用熱
電対９の出力があられす温度の値が急激に低下する。こ
のため、温度検出用熱電対９の出力があられす温度の値
の変化を利用し、上記温度が設定温度の下限に達したと
きに設定温度検出接点を作動させて加熱チップ３への通
電を遮断する。

すなわち、このような加熱チップ装置１および加熱チッ
プの温度制御方法は、温度制御用熱電対７の他に温度検
出用熱電対９を用いて加熱チップ３の温度を検出してい
るから、温度制御用熱電対７による正確な温度検出を行
うことができなくなった場合においても、温度検出用熱
電対９の検出結果を基に加熱チップ３の温度を電子部品
の接続に適した値に保つことができる。

さらに、温度検出用熱電対９の検出結果を基にして監視
器１０により加熱チッ′プ３の温度を監視するとともに
、加熱チップ３の温度が設定範囲の上限に達したときに
は制御部８の設定温度検出接点を作動させて、加熱チッ
プ３への通電を遮断するようにしている。したがって、
加熱チップ３に必要異常の大電流が流れることがなく、
加熱チップ３の異常な昇温を防ぐことができる。そして
、電子部品や基板、電子部品の端子と基板との接続部お
よび加熱チップ等の焼損を防止することができる。

そして、これらのことから、加熱チップ３により常に安
定した熱圧着を行うことが可能になり、さらに、加熱チ
ップ３の耐久性を向上することができる。

また、加熱チップ３の材質にモリブデンを採用する場合
には、一般に、焼結金属であるモリブデンを、圧延した
のち加熱チップ３に成形することが行われる。このため
、上述のように加熱チップ３の温度を常に適当な値に保
つようにした加熱チップ装置および温度制御方法によれ
ば、加熱チップ３の組織が過度な昇温に伴い圧延前の状
態に戻ってしまうことを防止できる。

また、第３図に接続部１１．１２．１２で省略して示す
ように、温度検出用熱電対を複数設けることも可能であ
る。そして、このように温度検出用熱電対を複数設ける
とともに、加熱チップ３の表面に適宜配置することによ
って、加熱チップ３の表面の温度分布を監視することが
できる。そして、加熱チップ３の各箇所の、熱圧着時の
温度状態を計測して確認することができ、常に安定した
熱圧着接続を行うことができる。

また、本実施例では、加熱チップ３と温度検出用熱電対
９との接続を、ニッケル製板材１３を介在させたスポッ
ト溶接により行っているので、温度検出用熱電対９によ
る正確な温度検出を行うことができる。

つまり、加熱チップ３と温度検出用熱電対９との接続は
、例えば第４図に示すように加熱チップ３に設けられた
接続用孔１６に温度検出用熱電対９の一端部を差込み、
接続用孔１６に銀ろう１７等を充填して温度検出用熱電
対９を加熱チップ３にろう付けすることにより行われる
場合がある。

そして、このような場合においては、温度検出用熱電対
９が銀ろう１７の突部１８の温度を検出してしまうこと
や、銀ろう１７の内部に空洞が生じて加熱チップ３の温
度が温度検出用熱電対９に確実に伝わらないことなどが
考えられる。

しかし、前述のように温度検出用熱電対９を加熱チップ
３にスポット溶接することにより、温度検出用熱電対９
による加熱チップ・３の正確な温度検出を行うことがで
きる。

なお、ニッケル以外の材料からなる板材を、加熱チップ
３と温度検出用熱電対９の間に介在させるようにしても
よい。

また、モリブデン製の加熱チップ３により電子部品２゛
のはんだ付けを行う場合には、加熱チップ３にはんだが
付着しにくい。したがって、モリブデン製の加熱チップ
３は、例えばパルスヒート式に加熱されても、はんだの
付着による汚れを生じにくい。

また、本発明は、例えば、加熱チップ３の押圧面１５の
中央部を補強したタイプの加熱チップ装置や、加熱チッ
プ３の肉厚を変化させて加熱チップの温度分布の均一化
を図ったタイプの加熱チップ装置にも適用可能である。

［発明の効果］以上説明したように本発明は、通電されて発熱する加熱
チップを備え、この加熱チップに取付けられた温度制御
用熱電対の出力に基づいて加熱チップを温度制御する加
熱チップ装置において、加熱チップに取付けられ加熱チ
ップの表面温度を検出する少なくとも一つの温度検出用
熱電対と、この温度検出用熱電対の出力を受けて加熱チ
ップの温度を監視する監視器と、温度制御用熱電対の出
力と監視器の監視結果とに基づいて加熱チップを温度制
御する制御部とを設けた。

したがって本発明は、加熱チップの異常な温度上昇およ
び電子部品等の焼損を防止でき、さらに、加熱チップの
耐久性を向上できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の一実施例を示すもので、
第１図は概略構成図、第２図は加熱チップと温度検出用
熱電対との接続方法を示す説明図、第３図は変形例を概
略的に示す同じく説明図、第４図は一般の加熱チップと
温度検出用熱電対との接続部を示す断面図である。１・・・加熱チップ装置、３・・・加熱チップ、７・・
・温度制御用熱電対、８・・・制御部、９・・・温度検
出用熱電対、１０・・・温度監視器（監視器）。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦Ｍ　３　図第１図第４図第２Ｍ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）通電されて発熱する加熱チップを備え、この加熱
チップに取付けられた温度制御用熱電対の出力に基づい
て上記加熱チップを温度制御する加熱チップ装置におい
て、上記加熱チップに取付けられ上記加熱チップの表面
温度を検出する少なくとも一つの温度検出用熱電対と、
この温度検出用熱電対の出力を受けて上記加熱チップの
温度を監視する監視器と、上記温度制御用熱電対の出力
と上記監視器の監視結果とに基づいて上記加熱チップを
温度制御する制御部とを設けたことを特徴とする加熱チ
ップ装置。
（２）通電されて発熱する加熱チップを、加熱チップに
取付けられた温度制御用熱電対の出力に基づいて温度制
御する加熱チップの温度制御方法において、上記加熱チ
ップに取付けられた少なくとも一つの温度検出用熱電対
により上記加熱チップの表面温度を検出するとともに、
この温度検出用熱電対の出力を受ける監視器により上記
加熱チップの温度を監視し、上記温度制御用熱電対の出
力と上記監視器の監視結果とに基づいて上記加熱チップ
を温度制御することを特徴とする加熱チップの温度制御
方法。