專(zhuān)利名稱(chēng)：激光加熱裝置及激光加熱方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用例如從半導(dǎo)體激光器射出的激光，進(jìn)行錫焊、樹(shù)脂接合、 或焊接等加熱加工處理的激光加熱裝置及激光加熱方法。
背景技術(shù)：
以往，作為利用激光進(jìn)行非接觸式加熱加工處理的激光加熱裝置，例如提 出一種裝置，該裝置由將多個(gè)激光二極管堆積形成的激光二極管組件(半導(dǎo)體 激光器陣列)、將從前述多個(gè)激光二極管射出的激光進(jìn)行準(zhǔn)直化(平行光化)的 準(zhǔn)直透鏡、以及將準(zhǔn)直化的激光進(jìn)行聚焦的聚焦透鏡而構(gòu)成(例如，參照
JP2002-9388A)。根據(jù)該構(gòu)成，以往的激光加熱裝置能夠?qū)χ糜诰劢雇哥R的焦 點(diǎn)位置的被加熱對(duì)象進(jìn)行加熱加工處理。
但是，在利用激光的加熱加工處理中，只要持續(xù)照射激光，則被加熱對(duì)象 物體的溫度不斷上升，但是在上述以往的激光加熱裝置的構(gòu)成中，在進(jìn)行錫焊 或樹(shù)脂接合時(shí)，不能測(cè)定被加熱對(duì)象物體的溫度，不能檢測(cè)出成為焊錫的周邊 部或樹(shù)脂發(fā)生燒焦的征兆的異常發(fā)熱。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述問(wèn)題，其目的在于提供能夠檢測(cè)出在加工點(diǎn)的焊錫或樹(shù)脂 等熔融時(shí)的溫度變化或成為發(fā)生燒焦的征兆的異常發(fā)熱，并進(jìn)行周邊部不燒焦 的錫焊或樹(shù)脂不燒焦的樹(shù)脂接合等的激光加熱裝置及激光加熱方法。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明設(shè)置生成根據(jù)從焊錫或樹(shù)脂等被加熱對(duì)象物體 輻射的紅外線(xiàn)的光譜輻射亮度的累計(jì)值的信號(hào)的紅外線(xiàn)傳感器。而且，在進(jìn)行 激光加熱加工處理之前，預(yù)先求出前述紅外線(xiàn)傳感器的輸出信號(hào)與校準(zhǔn)用被加 熱對(duì)象物體的實(shí)測(cè)溫度的校準(zhǔn)值的關(guān)系式。然后，在實(shí)際進(jìn)行激光加熱加工處 理時(shí)，根據(jù)前述紅外線(xiàn)傳感器的輸出信號(hào)及前述關(guān)系式，算出被加熱對(duì)象物體
的溫度。
艮卩，本發(fā)明第1方面所述的激光加熱裝置，具有射出向被加熱對(duì)象物體 照射的激光的激光射出部；生成根據(jù)用受光面受光的紅外線(xiàn)的光譜輻射亮度的 累計(jì)值的信號(hào)的紅外線(xiàn)傳感器；接受從前述被加熱對(duì)象物體及其周邊部輻射或 反射的光，并將除了前述激光的波長(zhǎng)的光以外的紅外線(xiàn)向前述紅外線(xiàn)傳感器的 受光面引導(dǎo)的光學(xué)系統(tǒng)；預(yù)先存儲(chǔ)利用前述紅外線(xiàn)傳感器生成的信號(hào)電平與前 述被加熱對(duì)象物體的實(shí)測(cè)溫度的校準(zhǔn)值的關(guān)系式的存儲(chǔ)部；以及根據(jù)利用前述 紅外線(xiàn)傳感器生成的信號(hào)及前述關(guān)系式、算出前述被加熱對(duì)象物體的溫度的溫 度測(cè)定部。
另外，本發(fā)明第2方面所述的激光加熱裝置，是在本發(fā)明第l方面所述的 激光加熱裝置中，前述激光射出部射出1.6izm以下波長(zhǎng)的激光。
另外，本發(fā)明第3方面所述的激光加熱裝置，是在本發(fā)明第l方面所述的 激光加熱裝置中，前述紅外線(xiàn)傳感器在1.2um以上的波長(zhǎng)時(shí)的靈敏度為峰值。
另外，本發(fā)明第4方面所述的激光加熱裝置，是在本發(fā)明第l方面所述的 激光加熱裝置中，前述光學(xué)系統(tǒng)將前述激光波長(zhǎng)以上的長(zhǎng)波長(zhǎng)的紅外線(xiàn)，向前 述紅外線(xiàn)傳感器的受光面引導(dǎo)。
另外，本發(fā)明第5方面所述的激光加熱裝置，是在本發(fā)明第2方面所述的 激光加熱裝置中，前述光學(xué)系統(tǒng)僅透過(guò)特定波長(zhǎng)范圍的紅外線(xiàn)。
另外，本發(fā)明第6方面所述的激光加熱裝置，是在本發(fā)明第l方面所述的 激光加熱裝置中，還具有拍攝來(lái)自前述被加熱對(duì)象物體及其周邊部的可見(jiàn)光的 攝像裝置。
另外，本發(fā)明第7方面所述的激光加熱裝置，是在本發(fā)明第l方面所述的 激光加熱裝置中，設(shè)置規(guī)定進(jìn)行溫度測(cè)定的區(qū)域的孔。
另外，本發(fā)明第8方面所述的激光加熱裝置，是在本發(fā)明第l方面所述的 激光加熱裝置中，前述紅外線(xiàn)傳感器對(duì)于1.2um以上的波長(zhǎng)具有10%以上的相 對(duì)靈敏度，生成根據(jù)用受光面受光的紅外線(xiàn)的10—5W/(Cm2，sr* um)以上的光 譜輻射亮度的累計(jì)值的信號(hào)。
另外，本發(fā)明第9方面所述的激光加熱裝置，是在本發(fā)明第l方面所述的 激光加熱裝置中，前述紅外線(xiàn)傳感器是InGaAsPIN光電二極管。
另外，本發(fā)明第io方面所述的激光加熱裝置，是在本發(fā)明第l方面所述
的激光加熱裝置中，加工點(diǎn)的激光照射范圍形成點(diǎn)狀。
另外，本發(fā)明第ll方面所述的激光加熱裝置，是在本發(fā)明第l方面所述 的激光加熱裝置中，還具有使加工面的激光照射范圍形成為長(zhǎng)方形或橢圓形用 的光學(xué)系統(tǒng)。
另外，本發(fā)明第12方面所述的激光加熱裝置，是在本發(fā)明第l方面所述 的激光加熱裝置中，還具有至少l個(gè)以上的掃描反射鏡，前述掃描反射鏡用來(lái) 將從前述激光射出部射出的前述激光進(jìn)行反射，對(duì)加工面將前述激光進(jìn)行線(xiàn)掃 描照射或兩維掃描照射，使加工面的激光照射范圍形成為長(zhǎng)方形或橢圓形。
另外，本發(fā)明第13方面所述的激光加熱裝置，是在本發(fā)明第l方面所述 的激光加熱裝置中，前述激光射出部具有射出前述激光的2個(gè)以上的激光二極 管，還具有光學(xué)系統(tǒng)，前述光學(xué)系統(tǒng)用來(lái)對(duì)從前述各激光二極管射出的前述各
激光抑制FAST方向的發(fā)散，利用抑制了該發(fā)散的前述各激光，使加工面的激 光照射范圍形成為長(zhǎng)方形或橢圓形。
另外，本發(fā)明第14方面所述的激光加熱裝置，是在本發(fā)明第l方面所述 的激光加熱裝置中，前述激光射出部具有射出前述激光的2個(gè)以上的激光二 極管；對(duì)從前述各激光二極管射出的前述各激光抑制FAST方向的發(fā)散用的透 鏡；以及與前述透鏡接合，并能夠調(diào)整前述透鏡相對(duì)于前述各激光二極管的激 光射出端面的位置的調(diào)整機(jī)構(gòu)，利用來(lái)自前述透鏡的前述各激光，使加工面的 激光照射范圍形成為長(zhǎng)方形或橢圓形。
另外，本發(fā)明第15方面所述的激光加熱裝置，是在本發(fā)明第l方面所述 的激光加熱裝置中，還具有控制部，若前述紅外線(xiàn)傳感器的輸出信號(hào)電平的變 化量達(dá)到設(shè)定變化量，則前述控制部使前述激光射出部停止射出前述激光，或 者以規(guī)定的激光功率斷續(xù)地射出前述激光。
另外，本發(fā)明第16方面所述的激光加熱方法，是對(duì)被加熱對(duì)象物體照射 激光來(lái)加熱該被加熱對(duì)象物體的激光加熱方法，在對(duì)被加熱對(duì)象物體照射激光 期間，向著生成根據(jù)用受光面受光的紅外線(xiàn)的光譜輻射亮度的累計(jì)值的信號(hào)的 紅外線(xiàn)傳感器的前述受光面，引導(dǎo)從前述被加熱對(duì)象物體及其周邊部輻射或反 射的光中的、除了前述激光的波長(zhǎng)的光以外的紅外線(xiàn)，根據(jù)利用前述紅外線(xiàn)傳
感器生成的信號(hào)、以及預(yù)先求得的前述被加熱對(duì)象物體的實(shí)測(cè)溫度與利用前述 紅外線(xiàn)傳感器生成的信號(hào)電平的校準(zhǔn)值的關(guān)系式，算出前述被加熱對(duì)象物體的 溫度。
另外，本發(fā)明第17方面所述的激光加熱方法，是在本發(fā)明第16方面所述
的激光加熱方法中，對(duì)加工面將前述激光進(jìn)行線(xiàn)掃描照射或兩維掃描照射，使 加工面的激光照射范圍形成為長(zhǎng)方形或橢圓形。
另外，本發(fā)明第18方面所述的激光加熱方法，是在本發(fā)明第16方面所述 的激光加熱方法中，若前述紅外線(xiàn)傳感器的輸出信號(hào)電平的變化量達(dá)到設(shè)定變 化量，則停止射出前述激光，或者以規(guī)定的激光功率斷續(xù)地射出前述激光。
根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)檢測(cè)加工點(diǎn)的溫度變化、焊錫或樹(shù)脂等在熔融變化前后 的急劇的溫度變化、以及在焊錫的周邊部或樹(shù)脂發(fā)生燒焦前后的急劇的溫度變 化，能夠?qū)M(jìn)行了錫焊或樹(shù)脂接合等所希望的加工的情況進(jìn)行檢測(cè)、以及對(duì)發(fā) 生燒焦進(jìn)行檢測(cè)，防止發(fā)生燒焦等。再有，還能夠利用攝像裝置來(lái)觀察加工狀 態(tài)。另外，利用孔來(lái)檢測(cè)被加熱對(duì)象物體的周邊部的微小的特定位置或被加熱 對(duì)象物體上的微小的特定位置的溫度變化，能夠檢測(cè)該特定位置發(fā)生燒焦及防 止發(fā)生燒焦等。
另外，通過(guò)使激光照射范圍形成為長(zhǎng)方形或橢圓形，能夠完全適應(yīng)對(duì)像 FPIC或FPC等那樣連接盤(pán)與樹(shù)脂基板并排的加工面進(jìn)行錫焊等。
另外，通過(guò)監(jiān)視紅外線(xiàn)傳感器的輸出信號(hào)電平的變化量，能夠得到不含有 溫度漂移等誤差的紅外線(xiàn)傳感器的輸出信號(hào)，穩(wěn)定控制被加熱對(duì)象物體的溫 度。


圖1所示為本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1的激光加熱裝置的構(gòu)成圖。
圖2所示為本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1的InGaAsPIN光電二極管的分光靈敏度特性圖。
圖3所示為光學(xué)零部件材料的紅外線(xiàn)吸收特性圖。
圖4所示為從黑體輻射的紅外線(xiàn)的光譜輻射亮度特性圖。
圖5所示為本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1的InGaAsPIN光電二極管檢測(cè)的實(shí)用輻射亮
度圖(加工點(diǎn)的溫度是227"的情況)。
圖6所示為本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1的InGaAsPIN光電二極管檢測(cè)的實(shí)用輻射亮
度圖(加工點(diǎn)的溫度是127'C的情況)。
圖7所示為本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1的InGaAsPIN光電二極管檢測(cè)的實(shí)用輻射亮
度圖(加工點(diǎn)的溫度是327。C的情況)。
圖8所示為本發(fā)明實(shí)施形態(tài)2的激光加熱裝置的構(gòu)成圖。
圖9所示為本發(fā)明實(shí)施形態(tài)3的激光加熱裝置的構(gòu)成圖。
圖10所示為本發(fā)明實(shí)施形態(tài)4的激光加熱裝置的構(gòu)成圖。
圖11所示為本發(fā)明實(shí)施形態(tài)5的激光加熱裝置的構(gòu)成圖。
圖12所示為本發(fā)明實(shí)施形態(tài)6的激光加熱裝置的構(gòu)成圖。
圖13所示為本發(fā)明實(shí)施形態(tài)7的激光加熱裝置的構(gòu)成圖。
圖14所示為本發(fā)明實(shí)施形態(tài)8的激光加熱裝置的構(gòu)成圖。
圖15所示為本發(fā)明實(shí)施形態(tài)9的激光加熱裝置的構(gòu)成圖。
圖16為說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施形態(tài)9的激光加熱裝置在加工面上形成的激光的
形狀(激光照射范圍)用的說(shuō)明圖。
圖17所示為本發(fā)明實(shí)施形態(tài)10的激光加熱裝置具有的激光射出部的一個(gè)
具體例的構(gòu)成圖。
圖18為說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施形態(tài)11的激光加熱裝置的激光功率控制用的說(shuō)明圖。
圖19為說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施形態(tài)11的激光加熱裝置的激光功率控制用的說(shuō)明圖。
具體實(shí)施例方式
以下，參照

本發(fā)明實(shí)施形態(tài)的激光加熱裝置及激光加熱方法。 在以下的實(shí)施形態(tài)中，設(shè)置生成根據(jù)用受光面受光的紅外線(xiàn)的光譜輻射亮 度的累計(jì)值的信號(hào)的紅外線(xiàn)傳感器。而且，在進(jìn)行激光加熱加工處理之前，預(yù) 先求出前述紅外線(xiàn)傳感器的輸出信號(hào)與校準(zhǔn)用被加熱對(duì)象物體的實(shí)測(cè)溫度的 校準(zhǔn)值的關(guān)系式。然后，在實(shí)際進(jìn)行激光加熱加工處理時(shí)，將從前述被加熱對(duì) 象物體及其周邊部輻射或反射的光中的、除了前述激光的波長(zhǎng)的光以外的紅外
線(xiàn)向前述紅外線(xiàn)傳感器的前述受光面引導(dǎo)，根據(jù)前述紅外線(xiàn)傳感器生成的信號(hào) 及預(yù)先求出的前述關(guān)系式，算出被加熱對(duì)象物體的溫度。 (實(shí)施形態(tài)1)
圖1所示為本實(shí)施形態(tài)1的激光加熱裝置的構(gòu)成。激光加熱裝置對(duì)被加熱 對(duì)象物體照射激光，加熱該被加熱對(duì)象物體。
在圖1中，激光射出部l射出一定波長(zhǎng)的激光。激光射出部具有例如半導(dǎo)
體激光器或半導(dǎo)體激勵(lì)激光器。這里以具有產(chǎn)生波長(zhǎng)是920nm的激光振蕩的激 光二極管的情況為例進(jìn)行說(shuō)明。另外，當(dāng)然激光波長(zhǎng)不限于920nm。 一般地， 激光二極管的激光的波長(zhǎng)為1.6ym以下。
聚焦透鏡2將來(lái)自激光射出部1的激光進(jìn)行聚焦，將置于聚焦位置的被加 熱對(duì)象物體即焊錫3進(jìn)行加熱。將焊錫3涂布在印刷電路基板4的連接盤(pán)5上。 這里以被加熱對(duì)象物體是焊錫的情況為例進(jìn)行說(shuō)明。
若利用激光照射對(duì)焊錫3進(jìn)行加熱，則從焊錫3及其周邊部的連接盤(pán)5及 印刷電路基板4輻射紅外線(xiàn)。另外，從焊錫3及其周邊部對(duì)照射的激光及可見(jiàn) 光進(jìn)行反射。激光截止濾光片6接受從焊錫3等輻射或反射的光，截止激光的 波長(zhǎng)(920nm)的光?？梢?jiàn)光截止濾光片7接受激光截止濾光片6的透射光，截 止可見(jiàn)光。因而，從焊錫3等輻射的紅外線(xiàn)中的除了激光的波長(zhǎng)的光(紅外線(xiàn)) 的紅外線(xiàn)入射至聚焦透鏡8。
聚焦透鏡8將可見(jiàn)光截止濾光片7的透射光進(jìn)行聚焦，對(duì)置于聚焦位置的 紅外線(xiàn)傳感器9的受光面10，入射除了激光的波長(zhǎng)的光的紅外線(xiàn)。這樣，在本 實(shí)施形態(tài)1的激光加熱裝置中，光學(xué)系統(tǒng)接受從焊錫3及其周邊部輻射或反射 的光，將除了激光的波長(zhǎng)(920nm)的光的紅外線(xiàn)向紅外線(xiàn)傳感器的受光面引導(dǎo)， 該光學(xué)系統(tǒng)利用激光截止濾光片6及可見(jiàn)光截止濾光片7及聚焦透鏡8構(gòu)成。 另外，聚焦透鏡8及激光截止濾光片6及可見(jiàn)光截止濾光片7的配置順序可以 是任意的。另外，也可以例如使用透過(guò)比激光的波長(zhǎng)要長(zhǎng)的長(zhǎng)波長(zhǎng)的光的濾光 片，來(lái)代替激光截止濾光片。
紅外線(xiàn)傳感器9生成根據(jù)用受光面10受光的紅外線(xiàn)的光譜輻射亮度的累 計(jì)值的信號(hào)。這里作為紅外線(xiàn)傳感器，是以具有在2. 3y m的波長(zhǎng)時(shí)的靈敏度 為峰值的規(guī)定的靈敏度范圍的InGaAsPIN光電二極管為例進(jìn)行說(shuō)明的。
另外，雖未圖示，但該激光加熱裝置具有預(yù)先存儲(chǔ)利用紅外線(xiàn)傳感器9 生成的信號(hào)電平與焊錫3的實(shí)測(cè)溫度的校準(zhǔn)值(校正值)的關(guān)系式的存儲(chǔ)部；以 及根據(jù)利用紅外線(xiàn)傳感器9生成的信號(hào)及前述關(guān)系式，算出焊錫3的溫度的溫 度測(cè)定部即微型計(jì)算機(jī)。
下面，用圖2至圖7的曲線(xiàn)，說(shuō)明本實(shí)施形態(tài)1的溫度測(cè)定的原理。圖2 所示為具有在2. 3 y m的波長(zhǎng)時(shí)的靈敏度為峰值的規(guī)定的靈敏度范圍的InGaAs PIN光電二極管的分光靈敏度特性。如圖2所示，該InGaAsPIN光電二極管對(duì) 于1.2um 2.6iim的波長(zhǎng)具有10%以上的相對(duì)靈敏度。
圖3所示為聚焦透鏡及后述的半透明反射鏡等所使用的光學(xué)零部件材料即 BK7(硼硅酸無(wú)鉛玻璃)、合成石英及無(wú)水合成石英的透射率(紅外線(xiàn)吸收特性)。 在圖3中，實(shí)線(xiàn)表示BK7的透射率曲線(xiàn)，點(diǎn)劃線(xiàn)表示合成石英的透射率曲線(xiàn)， 虛線(xiàn)表示無(wú)水合成石英的透射率曲線(xiàn)。以下，以使用BK7作為光學(xué)零部件材料 的情況為例進(jìn)行說(shuō)明。
圖4為被稱(chēng)為所謂的普朗克輻射定律，表示從黑體輻射的紅外線(xiàn)的光譜輻 射亮度特性。這里作為一個(gè)例子，表示在0'C(273K)、測(cè)定下限溫度附近的溫 度即127°C(400K)、無(wú)鉛焊錫的熔點(diǎn)附近的溫度即227'C(500K)、以及在無(wú)鉛 焊錫的周邊部發(fā)生燒焦的溫度附近的溫度即327。C(600K)時(shí)的光譜輻射亮度曲 線(xiàn)。另外，曲線(xiàn)的輻射亮度表示10—8W/(cm2'Sr， um)以上，但實(shí)用上為了避 免干擾的影響，使用10—5W/(cm2 sr u m)以上作為實(shí)用區(qū)域。
圖5至圖7所示為加工點(diǎn)(被加熱對(duì)象物體)的溫度在227t:、 127°C、 327 'C時(shí)紅外線(xiàn)傳感器(InGaAsPIN光電二極管)9檢測(cè)的實(shí)用輻射亮度。在圖5至 圖7中，虛線(xiàn)表示從加工點(diǎn)輻射的紅外線(xiàn)的光譜輻射亮度曲線(xiàn)，點(diǎn)劃線(xiàn)表示透 過(guò)聚焦透鏡等的光學(xué)零部件材料即BK7后的紅外線(xiàn)的光譜輻射亮度曲線(xiàn)，實(shí)線(xiàn) 表示紅外線(xiàn)傳感器9檢測(cè)的紅外線(xiàn)的實(shí)用輻射亮度曲線(xiàn)。
這樣，紅外線(xiàn)傳感器9實(shí)際上檢測(cè)出將圖2所示的分光靈敏度特性與圖3 所示的紅外線(xiàn)吸收特性與圖4所示的光譜輻射亮度特性相乘的圖5至圖7所示 的實(shí)線(xiàn)。然后，紅外線(xiàn)傳感器9生成根據(jù)用該實(shí)線(xiàn)與10—5W/(cm2*Sr. yra)的 直線(xiàn)包圍的范圍的面積(用受光面10受光的紅外線(xiàn)的10—5W/(cm2 sr y m)以 上的光譜輻射亮度的累計(jì)值)的信號(hào)電平的信號(hào)。
如圖5至圖7所示，紅外線(xiàn)傳感器9的輸出信號(hào)電平在127C時(shí)很小，若 成為227。C，則增加至5倍以上，再在327。C時(shí)，單調(diào)增加至10倍以上。
因而，在實(shí)施實(shí)際的激光加熱加工處理之前，對(duì)埋入校準(zhǔn)用的熱電偶的校 準(zhǔn)用焊錫照射激光，預(yù)先求出紅外線(xiàn)傳感器9的輸出信號(hào)電平與熱電偶的輸出 信號(hào)電平(實(shí)測(cè)溫度)的校準(zhǔn)值的關(guān)系式，通過(guò)這樣在實(shí)際的激光加熱加工處理 中，能夠基本上正確測(cè)定焊錫3的溫度。
另外，例如也可以使用僅能夠透過(guò)比激光的波長(zhǎng)要長(zhǎng)的長(zhǎng)波長(zhǎng)的特定波長(zhǎng) 范圍的光的光學(xué)帶通濾光片(以下，稱(chēng)為BPF)，例如在紅外線(xiàn)傳感器9的受光 面配置BPF，來(lái)代替激光截止濾光片。在使用BPF時(shí)，作為接受BPF的透射光 的紅外線(xiàn)傳感器，要使用對(duì)透過(guò)BPF的特定波長(zhǎng)范圍的光具有實(shí)用靈敏度的紅 外線(xiàn)傳感器。利用該構(gòu)成，能夠檢測(cè)出加工點(diǎn)(被加熱對(duì)象物體)達(dá)成特定溫度 的情況。g卩，根據(jù)該構(gòu)成，由于在加工點(diǎn)達(dá)成特定溫度時(shí)，紅外線(xiàn)傳感器9的 輸出信號(hào)電平急劇上升，因此BPF在檢測(cè)特定溫度時(shí)有效果。
例如，僅透過(guò)波長(zhǎng)為1064nm、而且半輻值為10 y m的窄帶寬的紅外線(xiàn)的 BPF，對(duì)于檢測(cè)加工點(diǎn)達(dá)成約200度附近(焊錫的熔點(diǎn)附近的溫度)的情況是有 用的，通過(guò)維持該溫度，能夠?qū)崿F(xiàn)確實(shí)熔融、而且周邊部未燒焦的錫焊。
另外，由圖4所示的光譜輻射亮度特性可知，為了在400K以上測(cè)定被加 熱對(duì)象物體的溫度，紅外線(xiàn)傳感器最好具有在1.2um以上的波長(zhǎng)時(shí)的靈敏度 為峰值的規(guī)定的靈敏度范圍。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施形態(tài)1，若加工點(diǎn)(被加熱對(duì)象物體)達(dá)成100度以上 的溫度，則捕捉到急劇增加的紅外線(xiàn)傳感器的輸出信號(hào)電平，能夠基本上正確 測(cè)定激光照射中一直上升的被加熱對(duì)象物體的溫度，到400K以上。
因而，通過(guò)檢測(cè)加工點(diǎn)(被加熱對(duì)象物體)的溫度變化、焊錫或樹(shù)脂等在熔 融變化前后的急劇的溫度變化、以及在焊錫的周邊部或樹(shù)脂發(fā)生燒焦前后的急 劇的溫度變化，能夠?qū)﹀a焊或樹(shù)脂接合等所希望的加工己經(jīng)完成的情況進(jìn)行檢 測(cè)、及對(duì)發(fā)生燒焦進(jìn)行檢測(cè)，防止發(fā)生燒焦。
(實(shí)施形態(tài)2)
圖8所示為本實(shí)施形態(tài)2的激光加熱裝置的構(gòu)成。圖中，對(duì)于與根據(jù)圖l
說(shuō)明的構(gòu)件相同的構(gòu)件，附加同一標(biāo)號(hào)，并省略說(shuō)明。
在圖8中，光纖ll將來(lái)自激光射出部l的激光向空中射出。準(zhǔn)直透鏡12 將來(lái)自光纖11的激光形成平行光(以下，稱(chēng)為準(zhǔn)直光)。對(duì)半透明反射鏡13加 上薄膜濾光片，將準(zhǔn)直光反射，使得從焊錫3及其周邊部的連接盤(pán)5及印刷電 路基板4輻射或反射的光透過(guò)。另外，也可以使用加上僅將例如920nm(激光的 波長(zhǎng)的光)反射的薄膜覆蓋層的半透明反射鏡。另外，也可以配置能夠僅使比 激光的波長(zhǎng)要長(zhǎng)的長(zhǎng)波長(zhǎng)的特定波長(zhǎng)范圍的紅外線(xiàn)透過(guò)的折疊BPF，來(lái)代替半 透明反射鏡。
在本實(shí)施形態(tài)2中，光學(xué)系統(tǒng)接受從焊錫3及其周邊部輻射或反射的光， 將除了激光的波長(zhǎng)(920nm)的光的紅外線(xiàn)向紅外線(xiàn)傳感器9的受光面10引導(dǎo)， 該光學(xué)系統(tǒng)利用半透明反射鏡13及激光截止濾光片6及可見(jiàn)光截止濾光片7 及聚焦透鏡8構(gòu)成。另外，聚焦透鏡8及激光截止濾光片6及可見(jiàn)光截止濾光 片7的配置順序可以是任意的。
前置放大器14將來(lái)自紅外線(xiàn)傳感器9的輸出信號(hào)進(jìn)行放大。另外，雖未 圖示，但該激光加熱裝置具有預(yù)先存儲(chǔ)前置放大器14的輸出信號(hào)電平與焊 錫3的實(shí)測(cè)溫度的校準(zhǔn)值的關(guān)系式的存儲(chǔ)部。另外，雖未圖示，但測(cè)量?jī)x表15 作為溫度測(cè)定部具有根據(jù)前置放大器14的輸出信號(hào)及前述關(guān)系式、算出焊錫3 的溫度微型計(jì)算機(jī)。測(cè)量?jī)x表15顯示利用微型計(jì)算機(jī)算出的測(cè)定溫度。
另外，該激光加熱裝置采用從測(cè)量?jī)x表15向激光射出部1輸出檢測(cè)信號(hào) 的構(gòu)成。根據(jù)該構(gòu)成，在檢測(cè)出例如焊錫3在熔融變化前后的急劇的溫度變化 時(shí)，能夠降低激光功率，或者在檢測(cè)出焊錫3的周邊部發(fā)生燒焦的前后急劇的 溫度變化時(shí)，停止激光振蕩，從而能夠進(jìn)行自動(dòng)結(jié)束錫焊及防止發(fā)生燒焦。
根據(jù)以上的構(gòu)成，通過(guò)觀察測(cè)量?jī)x表15上顯示的溫度變化，能夠進(jìn)行焊 錫的熔融檢測(cè)、大概的溫度檢測(cè)、以及燒焦發(fā)生的檢測(cè)。另外，如上所述，還 能夠進(jìn)行自動(dòng)結(jié)束錫焊及防止發(fā)生燒焦。另外，與實(shí)施形態(tài)l相同，也可以在 紅外線(xiàn)傳感器9的受光面10上，配置僅能夠透過(guò)比激光的波長(zhǎng)要長(zhǎng)的長(zhǎng)波長(zhǎng) 的特定波長(zhǎng)范圍的紅外線(xiàn)的BPF。另外，是對(duì)于將激光形成為平行光的情況進(jìn) 行了說(shuō)明，但即使調(diào)整準(zhǔn)直透鏡的F值，形成非準(zhǔn)直狀態(tài)，但通過(guò)縮短光纖的 射出口與半透明反射鏡之間的距離，也能夠得到同樣的效果。
(實(shí)施形態(tài)3)
圖9所示為本實(shí)施形態(tài)3的激光加熱裝置的構(gòu)成。圖中，對(duì)于與根據(jù)圖l、 圖8說(shuō)明的構(gòu)件相同的構(gòu)件，附加同一標(biāo)號(hào)，并省略說(shuō)明。
在圖9中，熱反射鏡16通過(guò)聚焦透鏡8，接受半透明反射鏡13的透射光， 將紅外線(xiàn)反射，向紅外線(xiàn)傳感器9的受光面10引導(dǎo)，使可見(jiàn)光透過(guò)，向第2 激光截止濾光片17引導(dǎo)。接受通過(guò)激光截止濾光片17的可見(jiàn)光的攝像頭(攝 像裝置)18，拍攝焊錫3及其周邊部。
在本實(shí)施形態(tài)3中，光學(xué)系統(tǒng)接受從焊錫3及其周邊部輻射或反射的光， 將除了激光的波長(zhǎng)(920mn)的光的紅外線(xiàn)向紅外線(xiàn)傳感器9的受光面10引導(dǎo)， 同時(shí)將可見(jiàn)光向攝像頭18引導(dǎo)，該光學(xué)系統(tǒng)利用半透明反射鏡13及聚焦透鏡 8及2個(gè)激光截止濾光片6和17及熱反射鏡16構(gòu)成。另外，也可以使用透過(guò) 比激光的波長(zhǎng)要長(zhǎng)的長(zhǎng)波長(zhǎng)的光的濾光片或BPF，例如在紅外線(xiàn)傳感器9的受 光面10配置BPF，來(lái)代替激光截止濾光片6。
在該激光加熱裝置中，在向著紅外線(xiàn)傳感器9的受光面10的光路軸20的 附近，安裝規(guī)定進(jìn)行溫度測(cè)定的位置的孔19。因而，通過(guò)改變孔19的尺寸、 形狀或配置位置，來(lái)改變加工點(diǎn)檢測(cè)視野21，則能夠檢測(cè)出焊錫3的周邊的溫 度異常等，或者測(cè)定激光照射范圍的特定部分的溫度。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施形態(tài)3，通過(guò)具有紅外線(xiàn)傳感器9及攝像頭18，能 夠觀察激光照射中與加工點(diǎn)的溫度變化同時(shí)的加工點(diǎn)的外觀變化。另外，由于 通過(guò)改變孔19的配置位置及尺寸等，能夠改變加工點(diǎn)的視野，因此能夠檢測(cè) 周邊部發(fā)生的燒焦及檢測(cè)微小的特定位置的溫度變動(dòng)，能夠防止發(fā)生燒焦等。
另外，也可以將紅外線(xiàn)傳感器9及攝像頭18的配置位置反過(guò)來(lái)，使用冷 反射鏡來(lái)代替熱反射鏡。另外，也可以將紅外線(xiàn)傳感器9及攝像頭18的配置 位置反過(guò)來(lái)，配置能夠僅使比激光的波長(zhǎng)要長(zhǎng)的長(zhǎng)波長(zhǎng)的特定波長(zhǎng)范圍的紅外 線(xiàn)透過(guò)的折疊BPF，來(lái)代替熱反射鏡。在配置BPF來(lái)代替熱反射鏡時(shí)，用BPF 反射并透過(guò)激光截止濾光片17后的可見(jiàn)光入射至攝像頭18。這樣，攝像頭18 能夠拍攝加工點(diǎn)。根據(jù)本實(shí)施形態(tài)3，能夠一面用攝像頭進(jìn)行監(jiān)視， 一面實(shí)現(xiàn) 確實(shí)熔融、而且周邊部無(wú)燒焦的錫焊。
另外，是以錫焊為例進(jìn)行了說(shuō)明，但在進(jìn)行樹(shù)脂接合、或樹(shù)脂標(biāo)記的兩個(gè) 以上的樹(shù)脂接合時(shí)，也同樣能夠?qū)嵤?。另外，作為紅外線(xiàn)傳感器，是采用了
InGaAsPIN光電二極管，但只要是在1. 2 u m以上的波長(zhǎng)時(shí)的靈敏度為峰值的紅 外線(xiàn)傳感器即可，例如也可以使用化合物半導(dǎo)體等。
另外，這里為了簡(jiǎn)化說(shuō)明，作為各聚焦透鏡及反射鏡等光學(xué)零部件，是采 用無(wú)AR覆蓋層的吸收1. 7 u ra以上的波長(zhǎng)的紅外線(xiàn)的BK7進(jìn)行說(shuō)明的，但也可 以是無(wú)鉛玻璃或消色差透鏡。特別是無(wú)水合成石英，即使在InGaAsPIN光電二 極管的靈敏度的極限點(diǎn)即2.7iim附近，透射率也不降低，能夠提高S/N比， 是比較合適的。另外，也可以施加對(duì)紅外線(xiàn)傳感器的靈敏度范圍的波長(zhǎng)的AR 覆蓋層。
(實(shí)施形態(tài)4)
在上述各實(shí)施形態(tài)1 3的激光加熱裝置中，在加工點(diǎn)形成的激光的形狀 (激光照射范圍)限定為點(diǎn)狀(圓形)。因此，在上述各實(shí)施形態(tài)1 3的激光加 熱裝置中，對(duì)于FPIC(field programmable interconnect component)及FPC (柔 性印刷布線(xiàn)板)等那樣連接盤(pán)與樹(shù)脂基板并排的加工面不完全能夠適應(yīng)。
在本實(shí)施形態(tài)4中，通過(guò)使加工面上形成的激光的形狀形成為長(zhǎng)方形或橢 圓形(以下，稱(chēng)為長(zhǎng)方形等)，能夠完全適應(yīng)對(duì)像FPIC或FPC等那樣連接盤(pán)與 樹(shù)脂基板并排的加工面進(jìn)行錫焊等。
另外，在本實(shí)施形態(tài)4中，將包含該長(zhǎng)方形等的激光照射范圍及其周邊的 較大范圍作為紅外線(xiàn)傳感器的檢測(cè)范圍(溫度觀測(cè)區(qū)域)。根據(jù)斯蒂芬 玻耳茲 曼定律，由于紅外輻射能量與溫度的4次方成比例增加，因此通過(guò)擴(kuò)大紅外線(xiàn) 傳感器的溫度觀測(cè)區(qū)域，紅外線(xiàn)傳感器能夠迅速地檢測(cè)在該溫度觀測(cè)區(qū)域中發(fā) 生異常發(fā)熱時(shí)的溫度上升，并能夠迅速地進(jìn)行降低激光功率等控制。
圖10(a)所示為本實(shí)施形態(tài)4的激光加熱裝置的構(gòu)成。圖中，對(duì)于與根據(jù) 圖l、圖8、圖9說(shuō)明的構(gòu)件相同的構(gòu)件，附加同一標(biāo)號(hào)，并省略說(shuō)明。
本實(shí)施形態(tài)4的激光加熱裝置中，作為使加工面上形成的激光的形狀形成 為長(zhǎng)方形等用的光學(xué)系統(tǒng)，是在半透明反射鏡13與加工面之間，配置柱面透 鏡，來(lái)代替聚焦透鏡，這一點(diǎn)與前述的實(shí)施形態(tài)3不同。
在圖10(a)中，柱面透鏡22接受利用折疊反射鏡即半透明反射鏡13反射 的激光，在加工面上形成長(zhǎng)方形等的激光。在這里，作為被加熱對(duì)象物體，是 以涂布在FPIC23的各連接盤(pán)上的焊錫為例進(jìn)行說(shuō)明的。
圖10(b)為從y方向來(lái)看激光加熱裝置時(shí)的側(cè)視圖，選擇其中的準(zhǔn)直透鏡 12及半透明反射鏡13及柱面透鏡22及FPIC23來(lái)表示。另外，圖10(c)為表 示加工面上形成的激光的形狀的俯視圖。
如圖10(b)、 (c)所示，柱面透鏡22將接受的點(diǎn)狀(圓形)的激光在加工面 上形成為長(zhǎng)方形或橢圓形(激光照射范圍24)。
通過(guò)改變柱面透鏡22到加工面的距離，能夠調(diào)整激光照射范圍24的x方 向的大小。另外，如圖10(c)所示，在本實(shí)施形態(tài)4中，將比激光照射范圍24 要大的范圍作為溫度觀測(cè)區(qū)域25。
另外，通過(guò)調(diào)整準(zhǔn)直透鏡12到光纖11的距離，能夠調(diào)整激光的發(fā)散角。 另外，如后所述，在配置柱面透鏡來(lái)代替準(zhǔn)直透鏡12時(shí)，通過(guò)調(diào)整該柱面透 鏡到光纖11的距離，也能夠調(diào)整激光的發(fā)散角。
在圖10(a)中，對(duì)折疊反射鏡26施加使可見(jiàn)光透過(guò)、將2um附近的紅外 線(xiàn)反射的薄膜覆蓋層或薄膜濾光片。折疊反射鏡26通過(guò)聚焦透鏡8(消色差透 鏡等進(jìn)行了球差校正的凸透鏡)接受半透明反射鏡13的透射光，將2um附近 的紅外線(xiàn)反射，向紅外線(xiàn)傳感器9的受光面10引導(dǎo)，同時(shí)將可見(jiàn)光向攝像頭(例 如CCD攝像頭的CCD面)18引導(dǎo)。接受通過(guò)了第2激光截止濾光片17的可見(jiàn)光 的攝像頭18，能夠無(wú)失真地放大觀察加工面。
另外，前置放大器(放大電路)14是高增益放大器，將紅外線(xiàn)傳感器9的輸 出信號(hào)電平放大至幾百倍以上。
在本實(shí)施形態(tài)4中，光學(xué)系統(tǒng)接受從溫度觀測(cè)區(qū)域(被加熱對(duì)象物體及其 周邊部)25輻射或反射的光，將除了激光的波長(zhǎng)的光的紅外線(xiàn)向紅外線(xiàn)傳感器 9的受光面10引導(dǎo)，同時(shí)將可見(jiàn)光向攝像頭18引導(dǎo)，該光學(xué)系統(tǒng)利用半透明 反射鏡13及聚焦透鏡8及折疊反射鏡26及2個(gè)激光截止濾光片6和17構(gòu)成。
接著，說(shuō)明本實(shí)施形態(tài)4的激光加熱裝置的激光功率控制。
在圖10(a)中，激光控制裝置27控制激光功率，使得被加熱對(duì)象物體的溫 度達(dá)到預(yù)先設(shè)定的設(shè)定溫度Ts，該激光控制裝置27具有激光射出部l、計(jì)算被加熱對(duì)象物體的溫度的溫度電平變換電路(溫度測(cè)定部)28、對(duì)設(shè)定溫度Ts 進(jìn)行設(shè)定的電位器29、以及控制供給激光射出部1具有的激光二極管(LD元件) 的電流的控制部30。另外，雖未圖示，但激光控制裝置27還具有存儲(chǔ)部，該 存儲(chǔ)部預(yù)先存儲(chǔ)前置放大器14的輸出信號(hào)電平與涂布在FPIC23的各連接盤(pán)上 的焊錫的實(shí)測(cè)溫度(例如涂布在各連接盤(pán)上的焊錫的實(shí)測(cè)溫度的平均值、或涂 布在特定的連接盤(pán)上的焊錫的實(shí)測(cè)溫度等)的校準(zhǔn)值(校正值)的關(guān)系式。
溫度電平變換電路28根據(jù)前置放大器14的輸出信號(hào)及前述關(guān)系式，計(jì)算 被加熱對(duì)象物體的溫度，生成表示該溫度的信號(hào)。
預(yù)先對(duì)電位器29將設(shè)定溫度Ts進(jìn)行設(shè)定，控制部30根據(jù)溫度電平變換 電路28的輸出信號(hào)(相當(dāng)于被加熱對(duì)象物體的溫度)及利用電位器29產(chǎn)生的信 號(hào)(相當(dāng)于設(shè)定溫度Ts)，控制對(duì)激光射出部l供給的電流，使得被加熱對(duì)象物 體的溫度成為設(shè)定溫度Ts。
這樣，根據(jù)本實(shí)施形態(tài)4，利用柱面透鏡，能夠使加工面上形成的激光的 形狀形成為長(zhǎng)方形等，對(duì)于FPIC及FPC等那樣連接盤(pán)與樹(shù)脂基板并排的加工 面上的錫焊、或長(zhǎng)方形區(qū)域或橢圓形區(qū)域的樹(shù)脂接合，完全能夠適應(yīng)。
另外，通過(guò)使準(zhǔn)直透鏡12及柱面透鏡22的焦點(diǎn)位置或固定位置前后移動(dòng)， 能夠任意放大/縮小加工面上形成的激光的形狀，另外，能夠使該激光的形狀 的長(zhǎng)寬比任意變化。
另外，也可以配置柱面透鏡來(lái)代替準(zhǔn)直透鏡12，配置消色差透鏡等進(jìn)行了 球差校正的凸透鏡來(lái)代替柱面透鏡22。即，也可以首先利用柱面透鏡使激光的 長(zhǎng)寬比變化后，將該長(zhǎng)寬比變化的激光用凸透鏡聚焦，使加工面上形成的激光 的形狀形成為長(zhǎng)方形等。在這種情況下，也通過(guò)使柱面透鏡及凸透鏡的焦點(diǎn)位 置或固定位置前后移動(dòng)，能夠任意放大/縮小加工面上形成的激光的形狀，另 外，能夠使該激光的形狀的長(zhǎng)寬比任意變化。
(實(shí)施形態(tài)5)
圖11所示為本實(shí)施形態(tài)5的激光加熱裝置的構(gòu)成。圖中，對(duì)于與根據(jù)圖1、 圖8、圖9、圖IO說(shuō)明的構(gòu)件相同的構(gòu)件，附加同一標(biāo)號(hào)，并省略說(shuō)明。
本實(shí)施形態(tài)5的激光加熱裝置將從溫度觀測(cè)區(qū)域25輻射或反射的紅外線(xiàn)返回光纖，將除了從溫度觀測(cè)區(qū)域25輻射的激光的波長(zhǎng)的光(紅外線(xiàn))的紅外 線(xiàn)用激光射出部1內(nèi)置的紅外線(xiàn)傳感器進(jìn)行檢測(cè)，這一點(diǎn)與前述的實(shí)施形態(tài)4 不同。
在圖11中，光纖11具有纖芯部31及包層部32。從光纖11的纖芯部31 射出激光。
對(duì)折疊反射鏡33施加將紅外線(xiàn)反射、使可見(jiàn)光透過(guò)的薄膜覆蓋層或薄膜 濾光片。折疊反射鏡33通過(guò)柱面透鏡22，接受從溫度觀測(cè)區(qū)域25輻射或反射 的光，將紅外線(xiàn)反射，向準(zhǔn)直透鏡12引導(dǎo)，同時(shí)使可見(jiàn)光透過(guò)，向聚焦透鏡8 引導(dǎo)。
準(zhǔn)直透鏡12將利用折疊反射鏡33反射的紅外線(xiàn)向光纖11的包層部32引導(dǎo)。
在本實(shí)施形態(tài)5中，激光射出部1具有LD元件34、聚焦透鏡35、折疊反 射鏡36、紅外線(xiàn)傳感器9、以及前置放大器14。
對(duì)折疊反射鏡36施加使紅外線(xiàn)透過(guò)、但激光的波長(zhǎng)的光反射的薄膜濾光 片或薄膜覆蓋層。折疊反射鏡36將從LD元件34射出的激光反射，向聚焦透 鏡35引導(dǎo)。聚焦透鏡35將來(lái)自折疊反射鏡36的激光向纖芯部31引導(dǎo)。這樣， 從LD元件34射出的激光與光纖ll耦合。
另一方面，折疊反射鏡36從通過(guò)包層部32返回來(lái)的紅外線(xiàn)分離出激光的 波長(zhǎng)的紅外線(xiàn)，將除了激光的波長(zhǎng)的紅外線(xiàn)的紅外線(xiàn)向紅外線(xiàn)傳感器9的受光 面IO引導(dǎo)。
在本實(shí)施形態(tài)5中，光學(xué)系統(tǒng)接受從溫度觀測(cè)區(qū)域25輻射或反射的光， 將除了激光的波長(zhǎng)的光的紅外線(xiàn)向紅外線(xiàn)傳感器9的受光面10引導(dǎo)，該光學(xué) 系統(tǒng)利用2個(gè)折疊反射鏡33和36及聚焦透鏡35構(gòu)成。另外，也可以在折疊 反射鏡36與紅外線(xiàn)傳感器9的受光面IO之間設(shè)置激光截止濾光片。另外，與 實(shí)施形態(tài)4相同，也可以配置柱面透鏡來(lái)代替準(zhǔn)直透鏡12，配置凸透鏡來(lái)代替 柱面透鏡22。
(實(shí)施形態(tài)6)
圖12所示為本實(shí)施形態(tài)6的激光加熱裝置的構(gòu)成。圖中，對(duì)于與根據(jù)圖1、圖8 11說(shuō)明的構(gòu)件相同的構(gòu)件，附加同一標(biāo)號(hào)，并省略說(shuō)明。
本實(shí)施形態(tài)6的激光加熱裝置利用掃描反射鏡使加工面上形成的激光的形
狀形成為長(zhǎng)方形等，這一點(diǎn)與前述的實(shí)施形態(tài)5不同。g卩，對(duì)加工面將激光進(jìn)
行線(xiàn)掃描照射或兩維掃描照射，使加工面的激光照射范圍形成為長(zhǎng)方形或橢圓 形。
在圖12中，對(duì)掃描反射鏡37施加將紅外線(xiàn)反射、使可見(jiàn)光透過(guò)的薄膜覆 蓋層或薄膜濾光片。另外，掃描反射鏡37能夠以旋轉(zhuǎn)軸38為軸進(jìn)行搖動(dòng)。掃 描反射鏡37 —面以旋轉(zhuǎn)軸38為軸往復(fù)僅搖動(dòng)規(guī)定角度， 一面將來(lái)自準(zhǔn)直透鏡 12的激光反射。聚焦透鏡(消色差透鏡等進(jìn)行了球差校正的凸透鏡)2將利用該 往復(fù)搖動(dòng)的掃描反射鏡37反射的激光進(jìn)行聚焦，對(duì)加工面將激光進(jìn)行線(xiàn)掃描 照射或兩維掃描照射。該線(xiàn)掃描或兩維掃描的范圍成為激光照射范圍24。
另外，也可以這樣構(gòu)成，即設(shè)置2個(gè)以上的掃描反射鏡，利用各掃描反射 鏡的往復(fù)搖動(dòng)，對(duì)加工面將激光進(jìn)行線(xiàn)掃描照射或兩維掃描照射。
另外，掃描反射鏡37—面往復(fù)搖動(dòng)， 一面將從溫度觀測(cè)區(qū)域25輻射或反 射的紅外線(xiàn)進(jìn)行反射，通過(guò)掃描反射鏡37，返回光纖11的包層部33。
在本實(shí)施形態(tài)6中，光學(xué)系統(tǒng)接受從溫度觀測(cè)區(qū)域25輻射或反射的光， 將除了激光的波長(zhǎng)的光的紅外線(xiàn)向紅外線(xiàn)傳感器9的受光面10引導(dǎo)，該光學(xué) 系統(tǒng)利用掃描反射鏡37及折疊反射鏡36及聚焦透鏡35構(gòu)成。
另外，掃描反射鏡37的透射光通過(guò)聚焦透鏡8及激光截止濾光片17，入 射至攝像頭18。
(實(shí)施形態(tài)7)
圖13所示為本實(shí)施形態(tài)7的激光加熱裝置的構(gòu)成。圖中，對(duì)于與根據(jù)圖1、 圖8 12說(shuō)明的構(gòu)件相同的構(gòu)件，附加同一標(biāo)號(hào)，并省略說(shuō)明。
在圖13中，對(duì)掃描反射鏡39施加使紅外線(xiàn)透過(guò)、而激光的波長(zhǎng)的光反射 的薄膜濾光片或薄膜覆蓋層。掃描反射鏡39與實(shí)施形態(tài)6相同， 一面以旋轉(zhuǎn) 軸38為軸往復(fù)僅搖動(dòng)規(guī)定角度， 一面將來(lái)自準(zhǔn)直透鏡12的激光反射。
除了從溫度觀測(cè)區(qū)域25輻射的激光的波長(zhǎng)的光的紅外線(xiàn)通過(guò)掃描反射鏡 39，與前述的實(shí)施形態(tài)2相同，利用聚焦透鏡8，通過(guò)激光截止濾光片6及可
見(jiàn)光截止濾光片7，向紅外線(xiàn)傳感器9的受光面10引導(dǎo)。
在本實(shí)施形態(tài)7中，光學(xué)系統(tǒng)接受從溫度觀測(cè)區(qū)域25輻射或反射的光， 將除了激光的波長(zhǎng)的光的紅外線(xiàn)向紅外線(xiàn)傳感器9的受光面10引導(dǎo)，該光學(xué) 系統(tǒng)利用掃描反射鏡39及激光截止濾光片6及可見(jiàn)光截止濾光片7及聚焦透 鏡8構(gòu)成。
這樣，本實(shí)施形態(tài)7的激光加熱裝置能夠不斷地監(jiān)視從整個(gè)溫度觀測(cè)區(qū)域 25輻射的紅外線(xiàn)量。
(實(shí)施形態(tài)8)
本實(shí)施形態(tài)8的激光加熱裝置不使用光纖，.利用從激光射出部具有的LD 元件(激光二極管)射出的激光本身來(lái)照射加工面，這一點(diǎn)與上述的實(shí)施形態(tài) 1 7不同。
以下，對(duì)于本實(shí)施形態(tài)8的激光加熱裝置，說(shuō)明與上述各實(shí)施形態(tài)1 7 不同的部分。但是，對(duì)于與上述各實(shí)施形態(tài)1 7相同的部分則省略說(shuō)明。
圖14所示為本實(shí)施形態(tài)8的激光加熱裝置的構(gòu)成。圖中，圖14(a)為從激 光的SLOW方向來(lái)看激光加熱裝置時(shí)的側(cè)視圖，圖14(b)為從與激光的SLOW方 向垂直的方向來(lái)看激光加熱裝置時(shí)的側(cè)視圖。另外，對(duì)于與根齒圖l、圖8 13說(shuō)明的構(gòu)件相同的構(gòu)件，附加同一標(biāo)號(hào)，并省略說(shuō)明。
在圖14(a) 、 (b)中，LD元件40射出一定波長(zhǎng)的激光。這里，作為L(zhǎng)D元 件，使用單片的單輻射體。柱面透鏡41配置在對(duì)從LD元件40射出的激光抑 制FAST方向的發(fā)散的方向。柱面透鏡41使得從LD元件40射出的激光在FAST 方向形成平行光或小發(fā)散。
半透明反射鏡13將來(lái)自柱面透鏡41的激光42進(jìn)行反射，聚焦透鏡2將 來(lái)自半透明反射鏡13的激光進(jìn)行聚焦。利用柱面透鏡41及聚焦透鏡，則加工 面上形成的激光的形狀成為長(zhǎng)方形等。
這樣，在本實(shí)施形態(tài)8中，作為使加工面的激光照射范圍形成為長(zhǎng)方形或 橢圓形用的光學(xué)系統(tǒng)，具有柱面透鏡41及聚焦透鏡2。 g卩，在利用柱面透鏡 41對(duì)從LD元件40射出的激光抑制了 FAST方向的發(fā)散之后，利用聚焦透鏡2 進(jìn)行聚焦，使加工面上形成的激光的形狀形成為長(zhǎng)方形等。(實(shí)施形態(tài)9)
本實(shí)施形態(tài)9的激光加熱裝置不使用聚焦透鏡，利用2個(gè)LD元件(激光二
極管)，使加工面上形成的激光的形狀形成為長(zhǎng)方形等，這一點(diǎn)與前述實(shí)施形
態(tài)8不同。
以下，對(duì)于本實(shí)施形態(tài)9的激光加熱裝置，說(shuō)明與上述各實(shí)施形態(tài)1 8 不同的部分。但是，對(duì)于與上述各實(shí)施形態(tài)1 8相同的部分則省略說(shuō)明。
圖15所示為本實(shí)施形態(tài)9的激光加熱裝置的構(gòu)成。圖中，圖15(a)為從激 光的SLOW方向來(lái)看激光加熱裝置時(shí)的側(cè)視圖。另外，圖15(b)為從與激光的 SLOW方向垂直的方向來(lái)看激光加熱裝置時(shí)的側(cè)視圖，選擇其中半透明反射鏡 13及準(zhǔn)直透鏡43來(lái)表示。另外，對(duì)于與根據(jù)圖l、圖8 13說(shuō)明的構(gòu)件相同 的構(gòu)件，附加同一標(biāo)號(hào)，并省略說(shuō)明。
在圖15(a)中，激光射出部具有2個(gè)LD元件40及散熱器45。散熱器45 例如是銅制的。2個(gè)LD元件40與散熱器45接合。如圖15(a) 、 (b)所示，2個(gè) LD元件40以規(guī)定的間隔d配置在同一平面上，使得激光從散熱器45的端面向 同一方向與光軸平行射出。
準(zhǔn)直透鏡43配置在對(duì)從LD元件40射出的激光抑制FAST方向的發(fā)散的方 向。準(zhǔn)直透鏡43使得從LD元件40射出的激光的FAST方向形成平行光或小發(fā) 散。半透明反射鏡13將來(lái)自準(zhǔn)直透鏡43的激光44進(jìn)行反射。
在這樣將2個(gè)LD元件40以規(guī)定的間隔d配置在同一平面上、使得激光向 同一方向與光軸平行射出而構(gòu)成時(shí)，通過(guò)調(diào)整從LD元件40(準(zhǔn)直透鏡43的射 出面)到加工面46的距離，能夠使加工面46上的SLOW方向的激光功率密度分 布形成為梯形形狀?；蛘撸軌蚴辜庸っ?6上的SL0W方向的溫度分布形成為 梯形形狀。這是根據(jù)以下的理由。
在圖16中，設(shè)加工面46位于A、 B、 C的各位置時(shí)的從準(zhǔn)直透鏡43的射 出端到加工面46的距離為WDA、 WDB、 WDC。另外，設(shè)加工面46位于A、 B、 C 的各位置時(shí)的加工面46上的SLOW方向的半值激光功率密度分別為PA、PB、PC。 另外，設(shè)加工面46位于A、 B、 C的各位置時(shí)的加工面46上的SL0W方向的溫 度分布分別為T(mén)A、 TB、 TC。
如圖16(a)所示，從散熱器45的端面2束激光沿相同的光軸方向在SL0W 方向(設(shè)為X方向)以規(guī)定的發(fā)散角射出。激光在FAST方向(與圖16紙面垂直 的方向)利用準(zhǔn)直透鏡43形成平行光或小發(fā)散。
這里若加工面46從位置A向位置B遠(yuǎn)離，則如圖16(b)所示，激光功率密 度分布在位置A是2個(gè)梯形功率分布，但在位置B有一部分互相干涉。其結(jié)果， 在位置B，雖然中心部的功率低，但溫度密度分布變成均勻。
該梯形形狀(TOP HAT形狀)的溫度密度分布對(duì)于FPIC及FPC、以及線(xiàn)狀樹(shù) 脂接合是極有效的，由于溫度密度分布均勻，因此能夠減少中心部產(chǎn)生燒焦或 損壞，提高熱接合質(zhì)量。
若加工面46再進(jìn)一步到達(dá)位置C，則如圖16(c)所示，激光功率密度分布 成為梯形形狀(TOP HAT形狀)。若激光功率密度分布成為梯形形狀，則加熱時(shí) 的溫度梯度在中心部升高。但是，在激光的照射時(shí)間是短時(shí)間的情況下，不受 溫度梯度之差的影響，能夠均勻加熱。
在本實(shí)施形態(tài)9中，光學(xué)系統(tǒng)用來(lái)對(duì)從2個(gè)LD元件(激光二極管)射出的2 束激光抑制FAST方向的發(fā)散，利用抑制了該發(fā)散的2束激光，使激光照射范 圍形成為長(zhǎng)方形等，該光學(xué)系統(tǒng)利用準(zhǔn)直透鏡構(gòu)成。
另外，也可以使用柱面透鏡來(lái)代替準(zhǔn)直透鏡43。另外，也可以設(shè)置2個(gè)以 上的準(zhǔn)直透鏡43。另外，LD元件的數(shù)量也可以是2個(gè)以上。
(實(shí)施形態(tài)10)
本實(shí)施形態(tài)10的激光加熱裝置的激光射出部具有準(zhǔn)直透鏡、紅外線(xiàn)傳感 器、激光截止濾光片、及聚焦透鏡，這一點(diǎn)與前述的實(shí)施形態(tài)9不同。以下， 參照

本實(shí)施形態(tài)10的激光加熱裝置的激光射出部。
圖17(a)所示為本實(shí)施形態(tài)10的激光射出部的俯視圖。另外，圖17(b)所 示為本實(shí)施形態(tài)10的激光射出部的前視圖。另外，圖17(c)所示為本實(shí)施形態(tài) 10的激光射出部在去掉上蓋的狀態(tài)下的俯視圖。另外，圖17(d)所示為本實(shí)施 形態(tài)10的在加工面上形成的激光的形狀。另外，圖17(e)所示為本實(shí)施形態(tài) IO的激光射出部的透視側(cè)視圖。另外，圖17(f)所示為本實(shí)施形態(tài)10的在加 工面上形成的激光的形狀。圖中，對(duì)于與根據(jù)圖l、圖8 16說(shuō)明的構(gòu)件相同
的構(gòu)件，附加同一標(biāo)號(hào)，并省略說(shuō)明。
如圖17所示，該激光射出部l具有保持盒47、及保持盒47的上蓋48。 在保持盒47的內(nèi)部，設(shè)置與2個(gè)LD元件40接合的散熱器45。散熱器45內(nèi)裝 有激光截止濾光片6、聚焦透鏡8、及紅外線(xiàn)傳感器9等。
另外，在保持盒47的內(nèi)部，設(shè)置可動(dòng)件50及51。雖未圖示，但在保持盒 47的內(nèi)側(cè)的兩側(cè)面，設(shè)置支持上側(cè)可動(dòng)件50用的支持部。
在上側(cè)可動(dòng)件50的下表面?zhèn)?，利?個(gè)螺絲49固定長(zhǎng)度及寬度以上側(cè)可 動(dòng)件50要小的下側(cè)可動(dòng)件51。下側(cè)可動(dòng)件51利用2個(gè)螺絲49的旋緊量，以 突起部52為支點(diǎn)，呈蹺蹺板狀運(yùn)動(dòng)。準(zhǔn)直透鏡43與下側(cè)可動(dòng)件51接合，使 其位于LD元件40的激光射出端面前方。這樣，該激光射出部1形成能夠?qū)D 元件40的激光射出端面沿上下方向調(diào)整準(zhǔn)直透鏡43的固定位置的結(jié)構(gòu)。因而， 根據(jù)激光射出部l，能夠使激光照射范圍24任意變化。另外，突起部52也可 以設(shè)置在上側(cè)可動(dòng)件50及下側(cè)可動(dòng)件51的任意一方。
另外，上側(cè)可動(dòng)件50的前后方向的長(zhǎng)度比保持盒47的前后方向的長(zhǎng)度要 短，在上側(cè)可動(dòng)件50與保持盒47的前后端面之間有間隙。從保持盒47內(nèi)側(cè) 的前后端面突出的3個(gè)螺絲53與上側(cè)可動(dòng)件50的前后端面接觸。這樣，利用 3個(gè)螺絲53的旋緊量，上側(cè)可動(dòng)件50沿保持盒47的前后方向移動(dòng)。因而，準(zhǔn) 直透鏡43的固定位置能夠利用3個(gè)螺絲53沿保持盒47的前后方向進(jìn)行調(diào)整。 這樣，該激光射出部1形成能夠?qū)D元件40的激光射出端面沿前后方向調(diào)整 準(zhǔn)直透鏡43的固定位置的結(jié)構(gòu)。另外，螺絲53的數(shù)量不限定于3個(gè)。
因而，根據(jù)該激光射出部l，能夠使加工面46上形成的激光的形狀(激光 照射范圍)的長(zhǎng)寬比任意變化。例如，如圖17(f)所示，能夠從用實(shí)線(xiàn)表示激光 照射范圍24的長(zhǎng)寬比的激光照射范圍24變?yōu)橛锰摼€(xiàn)表示的激光照射范圍24。
再有，根據(jù)該激光射出部1，能夠調(diào)整從準(zhǔn)直透鏡43的射出端到加工面46 的距離，能夠使加工面46上的SLOW方向的激光功率密度分布形成為梯形形狀。 或者，能夠使加工面46上的SLOW方向的溫度分布形成為梯形形狀。
另外，該激光射出部1如圖17所示，具有激光截止濾光片6、聚焦透鏡8、 及紅外線(xiàn)傳感器9，形成能夠檢測(cè)從溫度觀測(cè)區(qū)域輻射的紅外線(xiàn)的結(jié)構(gòu)。另外， 聚焦透鏡8與能夠調(diào)整到紅外線(xiàn)傳感器9的受光面10的距離的透鏡架接合。
這樣，根據(jù)該激光射出部l，能夠使溫度觀測(cè)區(qū)域的大小任意變化。例如，如
圖17(f)所示，能夠從用實(shí)線(xiàn)表示溫度觀測(cè)區(qū)域25的溫度觀測(cè)區(qū)域25變?yōu)橛?虛線(xiàn)表示的溫度觀測(cè)區(qū)域25。
在本實(shí)施形態(tài)10中，作為對(duì)從LD元件射出的激光抑制FAST方向的發(fā)散 用的透鏡，具有準(zhǔn)直透鏡43。另外，作為與準(zhǔn)直透鏡43接合、能夠調(diào)整準(zhǔn)直 透鏡43相對(duì)于LD元件的激光射出端面的位置的調(diào)整機(jī)構(gòu)，具有螺絲49、可動(dòng) 件50和51、突起部52、及螺絲52。
另外，也可以使用柱面透鏡來(lái)代替準(zhǔn)直透鏡43。另外，也可以設(shè)置2個(gè)以 上的準(zhǔn)直透鏡43。另外，LD元件的數(shù)量也可以是2個(gè)以上。
(實(shí)施形態(tài)11)
若想要將nW等級(jí)的紅外線(xiàn)放大到通常的控制電路動(dòng)作的mV等級(jí)的信號(hào)電 平，則作為放大紅外線(xiàn)傳感器的輸出信號(hào)電平用的前置放大器，需要高增益放 大器。但是，作為高增益放大器，無(wú)論使用怎樣高級(jí)的運(yùn)算放大器，或者即使 使用具有溫度補(bǔ)償功能的運(yùn)算放大器，該放大器輸出也都有很大的漂移變化。
在上述各實(shí)施形態(tài)1 10中，通過(guò)預(yù)先求出紅外線(xiàn)傳感器的輸出信號(hào)電平 或前置放大器的輸出信號(hào)電平與實(shí)測(cè)溫度的校準(zhǔn)值(校正值)的關(guān)系式，來(lái)測(cè)定 溫度。但是，校準(zhǔn)用溫度測(cè)定時(shí)與實(shí)際的激光加熱加工處理時(shí)由于環(huán)境發(fā)生變 化，因而僅根據(jù)前述關(guān)系式，也許不能進(jìn)行正確的溫度測(cè)定。
另外，由于激光本身是紅外線(xiàn)，錫焊等加工用的激光的功率較強(qiáng)，達(dá)到W 等級(jí)，因此即使設(shè)置激光截止濾光片，對(duì)于能夠檢測(cè)出nW等級(jí)的微弱紅外線(xiàn) 的紅外線(xiàn)傳感器，激光會(huì)作為干擾光產(chǎn)生影響。
因此，在本實(shí)施形態(tài)ll中，監(jiān)視激光剛照射后的紅外線(xiàn)傳感器的輸出信 號(hào)電平的變化量，判定該變化量是否大于預(yù)先設(shè)定的變化量，通過(guò)這樣判定紅 外線(xiàn)傳感器的輸出信號(hào)電平(相當(dāng)于被加熱對(duì)象物體的溫度)是否達(dá)到設(shè)定溫 度Ts。然后，若紅外線(xiàn)傳感器的輸出信號(hào)電平的變化量達(dá)到設(shè)定變化量，則停 止射出激光，或以規(guī)定的激光功率斷續(xù)地射出激光。
本實(shí)施形態(tài)11的激光加熱裝置的構(gòu)成是與上述實(shí)施形態(tài)4至10的構(gòu)成相 同。這里，以實(shí)施形態(tài)4的激光加熱裝置的構(gòu)成為例進(jìn)行說(shuō)明(參照?qǐng)D10)。
圖18(a)所示為激光的激光功率P與經(jīng)過(guò)時(shí)間t的曲線(xiàn)。另外，圖18(b) 所示為前置放大器14的輸出信號(hào)電平與經(jīng)過(guò)時(shí)間t的曲線(xiàn)。另外，圖18(c) 所示為以從激光照射開(kāi)始時(shí)間ts經(jīng)過(guò)At后的時(shí)間t0的前置放大器14的輸出 信號(hào)電平為基準(zhǔn)的、前置放大器14的輸出信號(hào)電平的差分電平與經(jīng)過(guò)時(shí)間t 的曲線(xiàn)。
在圖18(b)中，實(shí)線(xiàn)表示包含溫度漂移及激光的泄漏檢測(cè)分量的實(shí)際的前 置放大器14的輸出信號(hào)電平。另外，虛線(xiàn)表示不包含溫度漂移及激光的泄漏 檢測(cè)分量的理想的前置放大器14的輸出信號(hào)電平。另外，在圖18(a)、 (b)中， tl表示實(shí)際的前置放大器14的輸出信號(hào)電平達(dá)到電平PDs(相當(dāng)于設(shè)定溫度Ts) 的時(shí)間。另外，t2表示理想的前置放大器14的輸出信號(hào)電平達(dá)到電平PDs的 時(shí)間。
如圖18(a)、 (b)所示，在從時(shí)間ts照射激光功率Ps的激光時(shí)，該激光照 射開(kāi)始時(shí)間ts的前置放大器14的輸出信號(hào)電平中包含溫度漂移分量APD及激 光的泄漏檢測(cè)分量APDL，大于理想的前置放大器14的輸出信號(hào)電平。因此， 即使在前置放大器14的輸出信號(hào)電平達(dá)到電平PDs的時(shí)刻(時(shí)間tl)想要停止 激光振蕩，但該時(shí)間tl也從理想的前置放大器14的輸出信號(hào)電平達(dá)到電平PDs 的時(shí)間t2偏離。
因此，在本實(shí)施形態(tài)11的激光加熱裝置中，如圖18(c)所示，若以從激光 照射開(kāi)始時(shí)間ts經(jīng)過(guò)At后的時(shí)間t0的前置放大器14的輸出信號(hào)電平為基準(zhǔn) 的、前置放大器14的輸出信號(hào)電平的差分電平APD達(dá)到設(shè)定變化量APDs，則 控制部30使激光停止。另外，控制部30根據(jù)利用電位器29產(chǎn)生的信號(hào)電平， 對(duì)設(shè)定變化量APDs進(jìn)行設(shè)定。
由于差分電平APD不受溫度漂移及激光的泄漏檢測(cè)、以及激光功率Ps的 大小不同等的影響，差分電平厶PD從O電平到達(dá)設(shè)定變化量APDs的期間(時(shí) 間t3)為某規(guī)定的時(shí)間，因此能夠穩(wěn)定地使激光照射停止。
另外，也可以如圖19所示，不僅使激光照射停止，而且用激光功率Ps以 下的規(guī)定的激光功率，以設(shè)定變化量APDs為基準(zhǔn)，斷續(xù)地進(jìn)行激光振蕩(斬波 動(dòng)作)。
這樣，本實(shí)施形態(tài)11的激光加熱裝置能夠消除激光的泄漏檢測(cè)、及紅外
線(xiàn)傳感器或前置放大器的溫度漂移，能夠穩(wěn)定而且重復(fù)性好地進(jìn)行動(dòng)作。
另外，由于PIN光電二極管能夠獲得較大的動(dòng)態(tài)范圍，因此即使有激光產(chǎn) 生的大的干擾光，但通過(guò)監(jiān)視前置放大器的輸出信號(hào)電平的變化量，也能夠得 到不包含溫度漂移等誤差的紅外線(xiàn)檢測(cè)信號(hào)(前置放大器的輸出信號(hào))。這樣， 該激光加熱裝置能夠穩(wěn)定控制被加熱對(duì)象物體的溫度。
工業(yè)上的實(shí)用性
本發(fā)明有關(guān)的激光加熱裝置及激光加熱方法，能夠檢測(cè)出在加工點(diǎn)的焊錫 或樹(shù)脂等熔融時(shí)的溫度變化或成為發(fā)生燒焦的征兆的異常發(fā)熱，進(jìn)行周邊部不 燒焦的錫焊或樹(shù)脂不燒焦的樹(shù)脂接合等，例如對(duì)于利用從半導(dǎo)體激光器射出的 激光進(jìn)行錫焊、樹(shù)脂接合、樹(shù)脂標(biāo)記、或焊接等激光加熱加工處理是有用的。
權(quán)利要求
1.一種激光加熱裝置，其特征在于，具有射出向被加熱對(duì)象物體照射的激光的激光射出部；生成根據(jù)用受光面受光的紅外線(xiàn)的光譜輻射亮度的累計(jì)值的信號(hào)的紅外線(xiàn)傳感器；接受從所述被加熱對(duì)象物體及其周邊部輻射或反射的光，并將除了所述激光的波長(zhǎng)的光以外的紅外線(xiàn)向所述紅外線(xiàn)傳感器的受光面引導(dǎo)的光學(xué)系統(tǒng)；預(yù)先存儲(chǔ)利用所述紅外線(xiàn)傳感器生成的信號(hào)電平與所述被加熱對(duì)象物體的實(shí)測(cè)溫度的校準(zhǔn)值的關(guān)系式的存儲(chǔ)部；以及根據(jù)利用所述紅外線(xiàn)傳感器生成的信號(hào)及所述關(guān)系式，算出所述被加熱對(duì)象物體的溫度的溫度測(cè)定部。
2. 如權(quán)利要求1所述的激光加熱裝置，其特征在于， 所述激光射出部射出1.6ixm以下波長(zhǎng)的激光。
3. 如權(quán)利要求1所述的激光加熱裝置，其特征在于， 所述紅外線(xiàn)傳感器在1.2nm以上的波長(zhǎng)時(shí)的靈敏度為峰值。
4. 如權(quán)利要求l所述的激光加熱裝置，其特征在于，所述光學(xué)系統(tǒng)將所述激光波長(zhǎng)以上的長(zhǎng)波長(zhǎng)的紅外線(xiàn)，向所述紅外線(xiàn)傳感 器的受光面引導(dǎo)。
5. 如權(quán)利要求2所述的激光加熱裝置，其特征在于，所述光學(xué)系統(tǒng)僅透過(guò)特定波長(zhǎng)范圍的紅外線(xiàn)。
6. 如權(quán)利要求1所述的激光加熱裝置，其特征在于， 還具有拍攝來(lái)自所述被加熱對(duì)象物體及其周邊部的可見(jiàn)光的攝像裝置。
7. 如權(quán)利要求1所述的激光加熱裝置，其特征在于， 設(shè)置規(guī)定進(jìn)行溫度測(cè)定的區(qū)域的孔。
8. 如權(quán)利要求1所述的激光加熱裝置，其特征在于，所述紅外線(xiàn)傳感器對(duì)于1. 2 n ra以上的波長(zhǎng)具有10%以上的相對(duì)靈敏度，生 成根據(jù)用受光面受光的紅外線(xiàn)的10—5W/(cm2 sr y m)以上的光譜輻射亮度的 累計(jì)值的信號(hào)。
9. 如權(quán)利要求1所述的激光加熱裝置，其特征在于， 所述紅外線(xiàn)傳感器是InGaAsPIN光電二極管。
10. 如權(quán)利要求1所述的激光加熱裝置，其特征在于， 加工點(diǎn)的激光照射范圍形成點(diǎn)狀。
11. 如權(quán)利要求1所述的激光加熱裝置，其特征在于， 還具有使加工面的激光照射范圍形成為長(zhǎng)方形或橢圓形用的光學(xué)系統(tǒng)。
12. 如權(quán)利要求1所述的激光加熱裝置，其特征在于，還具有至少l個(gè)以上的掃描反射鏡，所述掃描反射鏡用來(lái)將從所述激光射 出部射出的所述激光進(jìn)行反射，對(duì)加工面將所述激光進(jìn)行線(xiàn)掃描照射或兩維掃 描照射，使加工面的激光照射范圍形成為長(zhǎng)方形或橢圓形。
13. 如權(quán)利要求1所述的激光加熱裝置，其特征在于， 所述激光射出部具有射出所述激光的2個(gè)以上的激光二極管， 還具有光學(xué)系統(tǒng)，所述光學(xué)系統(tǒng)用來(lái)對(duì)從所述各激光二極管射出的所述各激光抑制FAST方向的發(fā)散，利用抑制了該發(fā)散的所述各激光，使加工面的激 光照射范圍形成為長(zhǎng)方形或橢圓形。
14. 如權(quán)利要求1所述的激光加熱裝置，其特征在于， 所述激光射出部具有射出所述激光的2個(gè)以上的激光二極管；對(duì)從所述各激光二極管射出的所述各激光抑制FAST方向的發(fā)散用的透鏡；以及與所述透鏡接合，并能夠調(diào)整所述透鏡相對(duì)于所述各激光二極管的激光射 出端面的位置的調(diào)整機(jī)構(gòu)，利用來(lái)自所述透鏡的所述各激光，使加工面的激光照射范圍形成為長(zhǎng)方形 或橢圓形。
15. 如權(quán)利要求1所述的激光加熱裝置，其特征在于， 還具有控制部，若所述紅外線(xiàn)傳感器的輸出信號(hào)電平的變化量達(dá)到設(shè)定變化量，則所述控制部使所述激光射出部停止射出所述激光，或者以規(guī)定的激光 功率斷續(xù)地射出所述激光。
16. —種激光加熱方法，其特征在于， 是對(duì)被加熱對(duì)象物體照射激光來(lái)加熱該被加熱對(duì)象物體的激光加熱方法， 在對(duì)被加熱對(duì)象物體照射激光期間，向著生成根據(jù)用受光面受光的紅外線(xiàn)的光譜輻射亮度的累計(jì)值的信號(hào)的 紅外線(xiàn)傳感器的所述受光面，引導(dǎo)從所述被加熱對(duì)象物體及其周邊部輻射或反 射的光中的、除了所述激光的波長(zhǎng)的光以外的紅外線(xiàn)，根據(jù)利用所述紅外線(xiàn)傳感器生成的信號(hào)、以及預(yù)先求得的所述被加熱對(duì)象 物體的實(shí)測(cè)溫度與利用所述紅外線(xiàn)傳感器生成的信號(hào)電平的校準(zhǔn)值的關(guān)系式， 算出所述被加熱對(duì)象物體的溫度。
17. 如權(quán)利要求16所述的激光加熱方法，其特征在于，對(duì)加工面將所述激光進(jìn)行線(xiàn)掃描照射或兩維掃描照射，使加工面的激光照 射范圍形成為長(zhǎng)方形或橢圓形。
18. 如權(quán)利要求16所述的激光加熱方法，其特征在于， 若所述紅外線(xiàn)傳感器的輸出信號(hào)電平的變化量達(dá)到設(shè)定變化量，則停止射出所述激光，或者以規(guī)定的激光功率斷續(xù)地射出所述激光。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠檢測(cè)出在加工點(diǎn)的焊錫或樹(shù)脂等熔融時(shí)的溫度變化或成為發(fā)生燒焦的征兆的異常發(fā)熱、進(jìn)行周邊部不燒焦的錫焊或樹(shù)脂不燒焦的樹(shù)脂接合等的激光加熱裝置及激光加熱方法。紅外線(xiàn)傳感器9生成根據(jù)從被加熱對(duì)象物體即焊錫輻射的紅外線(xiàn)的光譜輻射亮度的累計(jì)值的信號(hào)。首先，在實(shí)際進(jìn)行錫焊之前，預(yù)先求出紅外線(xiàn)傳感器9的輸出信號(hào)與校準(zhǔn)用焊錫的實(shí)測(cè)溫度的校準(zhǔn)值的關(guān)系式。在實(shí)際進(jìn)行錫焊時(shí)，用紅外線(xiàn)傳感器9接受從焊錫3輻射的紅外線(xiàn)，根據(jù)紅外線(xiàn)傳感器9的輸出信號(hào)及前述關(guān)系式，算出焊錫3的溫度。
文檔編號(hào)H01S5/00GK101107501SQ200680002869
公開(kāi)日2008年1月16日 申請(qǐng)日期2006年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月4日
發(fā)明者櫻井努, 船見(jiàn)浩司 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社