波焊机的污染物去除的助焊剂管理系统和方法技术方案

一种波焊机被配置成在电子衬底上执行波焊作业。所述波焊机包含：助焊站，被配置成将助焊剂涂覆到电子衬底上；预加热站，被配置成对电子衬底进行加热；波焊站，被配置成通过焊料而将电子组件附接到电子衬底；以及输送机，被配置成传送衬底穿过隧道，所述隧道经过助焊站、预加热站和波焊站。所述波焊机还包含被配置成从隧道去除污染物的助焊剂管理系统。助焊剂管理系统与隧道流体连通以使蒸气流从隧道经过助焊剂管理系统并返回到隧道。还公开执行波焊作业的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
1.
本申请总的来说涉及通过使用波焊工艺进行的电子组件到印刷电路板上的表面安装，并且更具体地涉及用于从波焊机提取并收集汽化污染物(例如，助焊剂)并且去除所收集的污染物而不中断波焊工艺的系统和方法。2.
技术介绍
在印刷电路板的制造中，电子组件可通过被称为“波焊”的工艺而被安装到印刷电路板。在典型的波焊机中，印刷电路板由输送机在倾斜路径上移动经过助焊站、预加热站以及最终经过波焊站。在波焊站处，使焊波穿过波焊喷嘴向上涌出(通过泵进行)并接触印刷电路板的将被焊接的部分。波焊工艺的进步已导致惰性氛围隧道系统的使用。当波焊工艺隧道呈惰性时，在加热工艺期间汽化的助焊剂挥发性污染物不能够像在非惰性隧道系统中常见地那样通过排气系统来排空。因此，这些挥发性污染物积聚在隧道内的内部器件上，并且需要大量的维护来进行清洁。虽然已在回焊炉中使用了助焊剂管理系统，但这些系统尚未用于波焊机中。对于从回焊炉去除污染物的系统和方法可参照转让给本公开的受让人的第6,749,655号、第8,110,015号和第8,128,720号美国专利。
技术实现思路
本公开的一个方面涉及一种波焊机，所述波焊机被配置成在电子衬底上执行波焊作业。在一个实施例中，波焊机包括：助焊站，被配置成将助焊剂涂覆到电子衬底上；预加热站，被配置成对电子衬底进行加热；波焊站，被配置成通过焊料而将电子组件附接到电子衬底；输送机，被配置成传送衬底穿过隧道，所述隧道经过助焊站、预加热站和波焊站；以及助焊剂管理系统，被配置成从隧道去除污染物。助焊剂管理系统与隧道流体连通以使蒸气流从隧道经过助焊剂管理系统并返回到隧道。波焊机的实施例还可包含以如下构成配置助焊剂管理系统：外壳、设置在外壳内的第一级单元以及设置在外壳内并与第一级单元流体连通的第二级单元。第一级单元可包含空气-空气热交换器，所述空气-空气热交换器使用压缩空气作为冷却介质以使助焊剂蒸气通过与空气-空气热交换器接触而冷凝，其中第一级单元将较大颗粒从气体流分离出来。空气-空气热交换器可包含被配置成接纳压缩空气的多根管道。空气-空气热交换器还可包含与多根管道热接触的至少一个气流偏导板。第二级单元可包含钢球填充床，所述钢球填充床包含在多孔薄板金属结构内。第二级单元的多孔薄板金属结构可包含上结构部分和下结构部分，其中钢球填充床被包含在上结构部分与下结构部分内。助焊剂管理系统还可包含从第二级单元收集污染物的至少一个收集容器。外壳可包含被配置成容纳第一级单元的组件的第一级隔室以及被配置成容纳第二级单元的组件的第二级隔室。外壳还可包含被定位在第一级隔室与第二级隔室之间的分隔壁。分隔壁可包含形成在其中以使处理气体能够在第一级隔室与第二级隔室之间通过的至少一个开口。助焊剂管理系统还可包含鼓风机，所述鼓风机固定到外壳并被配置成将第二级隔室内的气体移动回到第一级隔室。本公开的另一方面涉及一种从波焊机内去除汽化污染物的方法。在一个实施例中，所述方法包括：从波焊机的隧道中抽取包含汽化污染物的气体；将气体导引到被配置成从气体中去除污染物的助焊剂管理系统；通过助焊剂管理系统从气体去除污染物以产生经处理的气体；以及将经处理的气体引入回隧道中。所述方法的实施例还可包含：从冷却盘管收集所去除的污染物，将第一级单元内的气体与第二级单元分离和/或将第二级单元内的气体的一部分移动回第一级单元。通过助焊剂管理系统从气体中去除污染物可包含使气体在助焊剂管理系统的第一级单元上经过，所述第一级单元具有使气体冷凝的热交换器。通过助焊剂管理系统从气体中去除污染物还可包含使气体在助焊剂管理系统的第二级单元上经过，所述第二级单元具有过滤器组装件。第二级单元的过滤器组装件可包含钢球填充床，所述钢球填充床包含在多孔薄板金属结构内。附图说明附图不打算按比例绘制。在附图中，各图中所图示的每一相同或近乎相同的组件由相同附图标记表示。为了清楚起见，可并未在每一附图中标记出每一组件。在附图中：图1是波焊机的立体图；图2是波焊机的侧视图，其中外部包装被去除以显露波焊机的内部组件；图3是波焊机中所设置的本公开的实施例的助焊剂管理系统的立体图；图4是助焊剂管理系统的横截面图；图5是助焊剂管理系统的分解立体图；图6是助焊剂管理系统的外壳的立体图；图7是助焊剂管理系统的热交换器的立体图；图8是助焊剂管理系统的填充床过滤器组装件的分解立体图；以及图9A到图9C是通过填充床过滤器组装件进行的助焊剂收集的过程的示意图。具体实施方式本公开的应用不限于下文描述所阐述或附图所图示的组件的构造和布置的细节。本公开能够具有其它实施例，并且能够以各种方式实践或实现。并且，本文所使用的用语和术语是出于描述的目的且不应视为限制性的。本文中，“包含”、“包括”、“具有”、“含有”、“涉及”及其变化形式的使用意图涵盖之后列出的项目与其等同物以及额外项目。本公开的实施例可涉及与波焊机一起使用的二级助焊剂抽取和过滤系统的使用。波焊机是印刷电路板生产/组装流水线中的若干机器之一。如上所述，输送机递送将由波焊机处理的印刷电路板。在进入波焊机之后，每一印刷电路板沿着倾斜路径行进经过助焊站和预加热站以为了波焊而对印刷电路板进行条件处理。一旦作了条件处理，印刷电路板便行进到波焊站以将熔融的焊料涂覆到印刷电路板。在一个实施例中，波焊站包含与焊料的储器流体连通的波焊喷嘴。泵被配置成将熔融的焊料从储器递送到波焊喷嘴。一旦焊接，印刷电路板便经由输送机离开波焊机，而进入生产流水线中所设置的另一个站，例如，取放机。控制器被设置以按熟知方式使波焊机的若干站的作业自动化，其中所述若干站包含但不限于，助焊站、预加热站和波焊站。助焊剂通常包含载体、溶剂、活化剂和其它添加剂。载体是对将被焊接的表面进行涂布的固体或非挥发性液体，并且可包含松香、树脂、乙二醇、聚乙二醇、聚乙二醇表面活性剂和丙三醇。在预热和波焊工艺期间蒸发的溶剂用于溶解载体活化剂和其它添加剂。典型溶剂的实例包含乙醇、乙二醇、乙二醇酯和/或乙二醇醚与水。活化剂促进从将被焊接的表面去除金属氧化物。常用的活化剂包含胺盐酸盐、二羧酸(例如，己二酸或琥珀酸)和有机酸(例如，柠檬酸、苹果酸或松香酸)。其它助焊剂添加剂可包含表面活性剂、粘度调节剂以及用于提供在回焊之前将组件固持在适当位置的低坍落或良好粘性特性的添加剂。波焊工艺的进步已导致惰性氛围隧道系统在波焊机中的使用。当波焊工艺隧道呈惰性时，在加热工艺期间汽化的助焊剂挥发性污染物不能像在非惰性隧道系统的情况下那样通过排气系统来排空。因此，这些挥发性污染物聚集在隧道内的内部组件上，并且需要大量的维护来进行清洁。对于本公开的实施例的二级助焊剂管理系统来说，第一级利用空气-空气热交换器，所述空气-空气热交换器被配置成当冷却介质被引入到热交换器中时使汽化的助焊剂挥发性污染物冷凝。助焊剂管理系统的第二级包含收集挥发性污染物的过滤介质。本公开的实施例的二级过滤/分离管理系统被设计成从波焊机的工艺隧道内去除汽化污染物。第一级单元着重于通过使用空气-空气热交换器进行冷凝而分离出大颗粒。第二级单元通过与钢球填充床相互作用而过滤小颗粒。第二过滤级还包括加热器以提供填充床过滤器的自洁功能。此外，系统包括收集助焊剂的收集容器以及在收集容器填满时进行通知的传感器。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种波焊机，被配置成在电子衬底上执行波焊作业，所述波焊机包括：助焊站，被配置成将助焊剂涂覆到所述电子衬底上；预加热站，被配置成对所述电子衬底进行加热；波焊站，被配置成通过焊料而将电子组件附接到所述电子衬底；输送机，被配置成传送衬底穿过隧道，所述隧道经过所述助焊站、所述预加热站和所述波焊站；以及助焊剂管理系统，被配置成从所述隧道去除污染物，所述助焊剂管理系统与所述隧道流体连通以使蒸气流从所述隧道经过所述助焊剂管理系统并返回到所述隧道。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.01.23 US 14/162,1981.一种波焊机，被配置成在电子衬底上执行波焊作业，所述波焊机包括：助焊站，被配置成将助焊剂涂覆到所述电子衬底上；预加热站，被配置成对所述电子衬底进行加热；波焊站，被配置成通过焊料而将电子组件附接到所述电子衬底；输送机，被配置成传送衬底穿过隧道，所述隧道经过所述助焊站、所述预加热站和所述波焊站；以及助焊剂管理系统，被配置成从所述隧道去除污染物，所述助焊剂管理系统与所述隧道流体连通以使蒸气流从所述隧道经过所述助焊剂管理系统并返回到所述隧道。2.根据权利要求1所述的波焊机，其中所述助焊剂管理系统包括外壳、设置在所述外壳内的第一级单元以及设置在所述外壳内并与所述第一级单元流体连通的第二级单元。3.根据权利要求2所述的波焊机，其中所述第一级单元包含空气-空气热交换器，所述空气-空气热交换器使用压缩空气作为冷却介质以使助焊剂蒸气通过与所述空气-空气热交换器接触而冷凝，所述第一级单元将较大颗粒从气体流分离出来。4.根据权利要求3所述的波焊机，其中所述空气-空气热交换器包含被配置成接纳压缩空气的多根管道。5.根据权利要求4所述的波焊机，其中所述空气-空气热交换器包含与所述多根管道热接触的至少一个气流偏导板。6.根据权利要求2所述的波焊机，其中所述第二级单元包含钢球填充床，所述钢球填充床包含在多孔薄板金属结构内。7.根据权利要求6所述的波焊机，其中所述第二级单元的所述多孔薄板金属结构包含上结构部分和下结构部分，其中所述钢球填充床被包含在所述上结构部分与所述下结构部分之内。8.根据权利要求6所述的波焊机，其中所述助焊剂管理系统还包含从所述第二级单元收集污染物的至少一个收集容器。9.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔纳森·M·多滕哈恩，
申请(专利权)人：伊利诺斯工具制品有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US