用于焊接接合搭配物的设备以及方法，包括真空腔室以及板状元件的所述设备技术

本发明专利技术描述一种用于焊接具体来说为电组件的接合搭配物到印刷电路板或其它衬底元件上的设备(1)以及方法。接合搭配物可一起收纳并按压于两个板状元件(30、31)之间。可加热的板状元件(31)中的一者可是挠性的，且可通过多个弹性预加应力元件(62、63)在另一板状元件(30)的方向上被弹性预加应力。作为替代或另外，有可能提供用于两个板状元件(30、31)的加热系统(44、48)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术是关于用于将具体来说为电子组件的配合部分焊接到电路板或其它载体元件的设备以及方法。
技术介绍
在所属领域中，已知用于焊接配合部分且具体来说用于焊接电子组件到衬底的不同方法以及设备。在真空中执行焊接是常见的。举例来说，EP1474260B1揭示一种多腔室真空焊接系统，其中作为第一配合部分的衬底定位于通常形成为巨大刚性板的衬底载体上，且其中作为第二配合搭配物的电组件放置于衬底上。作为预成型件或作为膏状物的合适焊接材料提供于配合部分衬底/组件之间。随后借助于灯辐射在真空腔室中加热衬底载体，灯辐射产生于真空腔室外部并透射到真空腔室中。衬底载体接着经由热传导将衬底加热到足以熔融焊接材料的温度以借此焊接配合部分。在此类系统中，可能出现作为支撑物的衬底载体与衬底之间的热传导性中断且因此不可重现焊接结果的问题。举例来说，当衬底和/或衬底载体不平坦时可能发生热传导的此中断，使得仅得到衬底与衬底载体之间的精确接触，所述热传导可经由所述精确接触产生。具体来说，在大面积衬底情况下，此可导致衬底的不均匀加热，使得可出现焊料并未熔融或并未完全熔融且焊接结果不佳的区域。而且在具有作为配合部分的对应较小组件的多个较小衬底情况下，关于温度分布的对应不均匀性可能发生于相邻衬底之间，使得可能达成不均匀焊接结果。此外，当使用刚性状态时，可能出现板随时间推移越发变形且此变形可导致寿命缩短的问题，这是因为当变形到达一定程度时变形可迫使板的替换。此外，在此类系统中，配合部分之间的接触压力仅取决于上部配合部分的重量，使得于配合部分之间偶尔形成不佳连接或接合，尤其在配合部分之间的焊料并未充分加热的状况下。可能发生于这些系统中的又一问题为上部配合部分通常加热到低于焊接材料的温度，此情况可能损害焊接点。具体来说，此可导致冷焊接点，此情况导致不佳接合。因此，本专利技术的一个目标为提供可减少或克服上文提及问题中的一或多者的用于焊接配合部分的设备以及方法。
技术实现思路
根据本专利技术，此目标由如权利要求第1项所述的设备、如权利要求第10项所述的方法或如权利要求第13项所述的设备达成。其它实施例尤其揭示于各别附属权利要求项中。具体来说，提供一种用于焊接配合部分(诸如电组件)到电路板或其它载体元件的设备，所述设备包括：可连接到真空单元的真空腔室；真空腔室中的第一板状元件；真空腔室中的第二板状元件，其可在打开位置与闭合位置之间移动，其中处于闭合位置的第二板状元件相对第一板状元件配置，以便能够一起按压配合部分，配合部分收纳于板状元件之间，其中板状元件中的一者是挠性的且另一者是刚性的；多个弹性偏压元件，其能够接触并朝向另一板状元件弹性地偏压挠性板状元件；以及至少一个第一加热单元，其能够加热挠性板状元件。具有挠性板状元件的此设备尤其实现对配合部分的不平坦性的调整，此情况可尤其改良不平坦大面积衬底或具有不同高度或相对于其高度的公差的个别衬底的焊接。由于挠性板状元件的适应性，因此老化的板状元件中的一者的翘曲起轻微作用。由于挠性板状元件与其接触的配合搭配物之间的较好的传热，可增加焊接点的质量且因此可带来处理结果的较好的再现性。此外，可施加到配合搭配物的选择性按压力带来良好焊接点。在优选实施例中，所述设备包括第二加热单元，其能够加热另一加热元件，第二加热单元可独立于第一加热单元控制。据此，可加热两配合部分且借此可防止冷焊接点。具体来说，由于个别操纵灵活性，可将不同温度施加到配合部分，此情况可增强具有不同热容或其它不同热特性的配合部分的焊接。优选地，多个弹性偏压元件可移动地引导于底板中并由至少一个弹簧偏压。此带来简单构造且进一步提供所使用温度下的良好功能性。第一加热单元优选地包括具有快速反应特性的至少一个照射加热器(具体来说，呈加热灯形式)。加热单元优选地配置于底板与挠性板状元件之间且因此可直接作用于挠性板状元件。为达成挠性，挠性板状元件优选地具有≤5mm的较小厚度，优选地≤2mm，且因此也具有较小的热质量，使得挠性板状元件也对加热单元的辐射加热快速反应。在实施例中，所述设备包括能够移动多个弹性偏压元件且因此在朝向另一板状元件的方向上移动挠性板状元件的移动单元。此移动实现以单一移动将配合部分一起按压于板状元件之间，其中弹性偏压提供挠性板状元件上方的均衡按压力。优选地，经由其中支撑弹性偏压元件的底板达成移动。为相对于彼此良好定位配合部分，板状元件中的至少一者包括至少一个定位凹陷以用于至少部分收纳配合部分中的一者。优选地，两个板状元件包括各别定位凹陷，尤其在待联合焊接多个较小配合部分时。在优选实施例中，挠性板状元件由石墨制成和/或具有≤2mm的厚度。石墨具有良好热稳定性，且对于大部分过程并不呈现污染物且此外在对应厚度下具有充分挠性。对于具有对应于A3格式的底表面的板状元件，厚度应(例如)在1mm与2mm之间的范围内，其中石墨板可未必处于定位中以补偿不稳定高度差异。真空腔室可经配置以使得其包括至少一个底部部分以及可相对于底部部分移动的覆盖物，其中刚性板状元件安装到覆盖物且挠性板状元件安装到底部部分。此配置实现简单构造以及真空腔室的简单打开以及闭合。优选地，刚性板状元件具有真空固持单元以用于固持至少一个配合部分，具体来说为多个配合部分。此固持单元(例如)实现两个板状元件的装载以及在配合之前以间隔开关系固持配合部分或接触配合部分。在用于焊接配合部分(具体来说电组件)到电路板或另一载体元件的方法中，提供以下步骤：将配合部分相对于彼此地定位于真空腔室中，使得配合部分配置于第一板状元件以及第二板状元件之间，配合部分其间具有焊接材料，其中板状元件中的一者是挠性的且另一板状元件是刚性的，且其中多个弹性偏压元件接触挠性板状元件，以便在接触区域中弹性地支撑挠性板状元件；在真空腔室中产生真空；将板状元件中的至少一者移动到另一板状元件的方向以将配合部分一起按压于板状元件之间，其中挠性板状元件至少部分变形，以便实现到配合部分中的至少一者的良好接触；以及加热至少挠性板状元件且借此加热与其接触的配合部分到足以熔融焊接材料的温度。此方法实现上文阐述的优势。优选地，也加热刚性板状元件且因此加热与其接触的配合部分，其中刚性板状元件的加热可独立于挠性板状元件的加热。据此，可防止冷焊接点。为实现加热期间的快速反应特性，经由辐射加热(具体来说经由多个加热灯)加热挠性板状元件。一种用于焊接配合部分(具体来说电气组件)到电路板或其它载体元件的独立替代设备包括：可连接到真空单元的真空腔室；真空腔室中的第一板状元件；真空腔室中的第二板状元件，其可在打开位置与闭合位置之间移动，其中处于闭合位置的第二板状元件相对于第一板状元件，以便能够一起按压配置于板状元件之间的配合部分；至少一第一加热单元，其能够加热第一板状元件；以及至少一第二加热单元，其能够加热第二板状元件，其中第二加热单元可独立于第一加热单元控制。此设备提供配合部分的良好加热且可防止发生冷焊接点。此设备可优选地与先前描述设备的特征组合。也可提供对应于此设备的方法，其中独立于挠性板，待焊接的配合部分一起按压于均经加热的板状元件之间。在一起按压配合部分之前以及正按压时，此两侧加热可尤其有利。附图说明本文中将在下文参考附图较详细描述本专利技术；在附图中：图1为处于打开状况的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种焊接配合部分的设备，所述设备焊接所述配合部分到电路板或其它载体元件，所述配合部分具体来说为电组件，所述设备包括：真空腔室，其可连接到真空单元；第一板状元件，其在所述真空腔室中；第二板状元件，其在所述真空腔室中，所述第二板状元件在打开位置与闭合位置之间为可移动的，其中处于所述闭合位置的所述第二板状元件配置为相对所述第一板状元件，以便能够一起按压所述配合部分，所述配合部分收纳于所述板状元件之间，其中所述板状元件中的一者是挠性的且另一者是刚性的；多个弹性偏压元件，其能够接触所述挠性板状元件，并朝向另一板状元件弹性地偏压所述挠性板状元件，以及至少一个第一加热单元，其能够加热所述挠性板状元件。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.01 DE 102014004728.81.一种焊接配合部分的设备，所述设备焊接所述配合部分到电路板或其它载体元件，所述配合部分具体来说为电组件，所述设备包括：真空腔室，其可连接到真空单元；第一板状元件，其在所述真空腔室中；第二板状元件，其在所述真空腔室中，所述第二板状元件在打开位置与闭合位置之间为可移动的，其中处于所述闭合位置的所述第二板状元件配置为相对所述第一板状元件，以便能够一起按压所述配合部分，所述配合部分收纳于所述板状元件之间，其中所述板状元件中的一者是挠性的且另一者是刚性的；多个弹性偏压元件，其能够接触所述挠性板状元件，并朝向另一板状元件弹性地偏压所述挠性板状元件，以及至少一个第一加热单元，其能够加热所述挠性板状元件。2.根据权利要求1所述的焊接配合部分的设备，其进一步包括第二加热单元，其能够加热另一板状元件，其中所述第二加热单元可独立于所述第一加热单元控制。3.根据前述权利要求中任一项所述的焊接配合部分的设备，其中于底板中可移动地引导所述多个弹性偏压元件并由至少一个弹簧偏压所述多个弹性偏压元件。4.根据前述权利要求中任一项所述的焊接配合部分的设备，其中所述第一加热单元包括至少一个辐射加热器，具体来说呈加热灯形式。5.根据前述权利要求中任一项所述的焊接配合部分的设备，其进一步包括移动单元，其能够移动所述多个弹性偏压元件，且因此以朝向另一板状元件的方向移动所述挠性板状元件。6.根据前述权利要求中任一项所述的焊接配合部分的设备，其中所述板状元件中的至少一者包括至少一个定位凹陷以用于至少部分收纳所述配合部分中的一者。7.根据前...

【专利技术属性】
技术研发人员：马提亚斯·武森本兹，雷恩哈德·连兹，
申请(专利权)人：山特森光伏AG，
类型：发明
国别省市：德国;DE