高精度温度制御レーザはんだ付け装置とは
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2種類の赤外線波長を用いて放射率の影響を抑えた高精度な温度制御を実現するレーザはんだ付け装置です。
はんだ付け工程での焦げや突沸を防ぎ、加工条件の安定化と品質向上を図ることができます。
現場のこんなお悩みを解決します
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超音波ガスメータなど高精度デバイスの生産現場
✔︎︎︎︎ はんだ付けができる条件設定に手間がかかるため、プロセス確立までが難しい。 ✔︎︎︎︎ 海外展開を考えているので、誰でも分かりやすい温度設定にしてほしい!」 -
車載電装系モータデバイスの生産現場
✔︎︎︎︎ 高出力レーザーによるはんだ付けで焦げが発生し、リワーク不可による廃棄ロスを削減したい。 ✔︎︎︎︎ レーザの出力効率に個体差があるため、電流値設定ではなく、温度設定で運用したい!
高精度温度制御レーザはんだ付け装置
原理と概要
ー 2色放射温度計の原理
放射温度計は、物質から放射される赤外線の強度を測定して、物質の温度に変換しています。
単色放射温度計で金属を測定する場合は、放射赤外線波長測定する物質によって、放射率が変わるため、赤外線放射強度がバラついて正確な測定ができません。
2色放射温度計は、2つの計測波長λ1とλ2の強度比を温度に変換するため、赤外線放射強度の温度変換ではくなり、放射率の影響が少ない温度計測が可能です。またヒュームなどによって遮られて放射赤外線強度が低下しても温度計測が可能となります。
単色放射温度計で金属を測定する場合は、放射赤外線波長測定する物質によって、放射率が変わるため、赤外線放射強度がバラついて正確な測定ができません。
2色放射温度計は、2つの計測波長λ1とλ2の強度比を温度に変換するため、赤外線放射強度の温度変換ではくなり、放射率の影響が少ない温度計測が可能です。またヒュームなどによって遮られて放射赤外線強度が低下しても温度計測が可能となります。
ー 高精度温度制御レーザはんだ付け装置の概要
2色放射温度計動向軸鏡筒は、加工レーザと同軸上に放射された放射赤外線をミラーで反射し、温度センサー①②のそれぞれの波長に分離して強度を計測します。また同軸上に観察カメラを搭載できるため加工点を観察しながら温度計測が可能です。
ここで計測した強度信号を温度に変換し、ターゲット温度になるようレーザの出力信号を調整し加工しています。
ここで計測した強度信号を温度に変換し、ターゲット温度になるようレーザの出力信号を調整し加工しています。
導入事例
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パナソニック株式会社 奈良工場
不良1/10・稼働ロス激減導入時期:2018年6月
導入機器:CB3(30W)/放射温度計同光軸鏡筒/はんだ送り装置 -

新電元工業株式会社
干渉リスク軽減
直上照射でデッドスペース解消導入時期:2022年9月
導入機器:CB5(75W)/鏡筒/はんだ送り装置
導入シチュエーション(はんだペーストの動画事例)
2色放射温度計を用いて、予備加熱・本加熱ともに温度フィードバック制御を行っており、はんだペーストの突沸やワークの焦げがなく、はんだ付けが可能となります。
動画内右側上段:2色放射温度計
動画内右側下段:単色放射温度計
異なる放射率材の温度測定比較
動画内右側上段:2色放射温度計
動画内右側下段:単色放射温度計
導入効果
高精度温度制御レーザはんだ付け装置の導入により、運用面や環境面において、以下のメリットがあります。
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✔︎︎︎︎レーザはんだ付け条件の設定にかかる工数削減(1/4程度)
✔︎︎︎︎廃棄によるロスコストの削減
✔︎︎︎︎消耗品交換が少ないことによるランニングコストの削減
✔︎︎︎︎高効率、低消費電力によるCO2排出量の削減
