回流式焊接装置制造方法及图纸

一种回流式焊接装置，包括预热室和回流室，各室内设置了多个加热器，在输送机传送期间，用以加热由焊膏临时把芯片安装于其上的印刷电路板。加热器备有隔离部件和／或分隔部件，以阻挡辐射热直接辐射到室内和印刷电路板上，并且提供均匀空气流到印刷电路板上。使印刷电路板从入口到出口依次升温，以预定温度差升高到较高温度，以驱除因熔化焊膏而产生的气泡，并使加热时芯片受到的热冲击减到最小。在焊接装置中还配置有带催化剂的氧化设备，用来清除烟尘和有味气体。（*该技术在2009年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及了一种回流式焊接装置。更具体来说是有关这样的回流式焊接装置，即在装置内，把预先临时装在印刷电路板上的电元件，如芯片，在预热室预热后再入焊接装置的回流室，用焊锡盘料或焊膏进行焊接。通常回流式焊接装置是这样配置的，在装置内，印刷电路板上的芯片用焊锡盘料临时加以安装，然后使焊膏或粘合剂暴露在加热了的空气或远红外线中，使之熔化或软化，从而将芯片焊接在印刷电路板上。一种普通的回流式焊接装置由附图5所示。该附图中带有用焊膏103临时安装着芯片102的印刷电路板101置于金属网状物带式输运机105上，并沿着箭头A所示的方向运送。焊接装置104沿着带式输运机105的运送方向设置了第一预热室106和第二预热室107，并与插入输送机105垂直对称。第一和第二预热室106和107各自备有气体入口106a和107a以及排出口106a和107b。空气分别经气体入口106a和107a被吸入室106和107，并用安装在各个排出口106b和107b的加热器109，如点火加热器或远红外线加热器加热空气，使其温度高达约140℃，比如低于焊膏103等的熔点，就这样预热了运送来室106和107内的印刷电路板101。然后，预热了的印刷电路板101再被运送到焊接装置104内的一个回流室108。回流室108在排放通道108b处，置有加热器110，比如点火加热器或远红外线加热器。印刷电路板101随后用加热器110加热了的，由气体入口108a进入的空气加热到温度高达215℃，即高达焊膏等的熔点或更高一些，从而把芯片102焊接在印刷电路板101上。这些热空气通过排放出口108b被排出。预热室106、107和回流室108各自还设有风扇111，风扇通过转轴112彼此相连接，又与一个马达连接。而该风扇111使热空气沿箭头B给出的方向进出预热室而排换。焊接装置104还备有冷却风扇114，用以使熔化或软化了的焊膏103冷却，使它们凝固，并且确保芯片102能牢固地被安装在印刷电路板上。加热器109或110，如点火加热器或远红外线加热器产生出包括远红外线的辐射热。并且，与用热传导加热空气的加热系统相比，远红外线尽至具有可使芯片102内部受热的优点。但是，要注意的是，由于焊膏比起芯片102来，具有较大的热反射系数，所以用远红外线加热焊膏103，需要有比加热芯片102更长的时间，因此，比起加热焊膏103，要提前加热芯片102，因而需花费较长的时间去焊接芯片。在适应加热要求方面，由于印刷电路板有许多品种规格及尺寸，所以利用加热器109或110这样的加热系统，比起利用加热了的空气进行加热的系统更为不易。此外，当设置反射板反射来自加热器109、110的热时，来自焊膏103的逸散焊剂会粘附到反射板表面，使加热器109、110的热效率下降。在第一和第二预热室106和107中，用加热器109加热了的空气，通过换气扇111的旋转，向下进行换气。但这样换气会引起湍流出现。与加热器109、110相关联的，用有湍流状态的空气进行加热，有使印刷电路板101受热状态不均匀的趋势，特别是在与印刷电路板101输运方向(由箭头A所示)相垂直的方向，也就是说，在它的横向是如此。换言之，温差大概会出现在印刷电路板101中部与它的两端之间。如果把此印刷电路板101传送到进行焊接的回流室108，在那里，空气同样也成湍流状态流动，在如此不均匀的状况下熔化焊膏103，是不可能确保焊接的均匀一致的。所以，必须防止辐射热，包括加热器109、110所产生的远红外线，对印刷电路板101的影响。为了保证焊膏对印刷电路板101的附着强度，焊膏103应被迅速加热，并此后迅即冷却。但是，要注意的是，当印刷电路板101和芯片102在环境温度约20℃下，通过与加热到温度高达215℃的空气直接接触，或暴露在远红外线中被迅速加热时，它们很可能要经受会造成损伤的热冲击。并且，焊膏103内的钎剂和挥发性物质组份因加热熔化会引起挥发，并在焊膏内形成气泡。然而，局部这样的气泡若留在焊膏内不逸散出去，就会降低焊膏103的强度。此外，产生于焊膏103表面部位的气泡，会使熔化了的焊膏103逸散。并粘附到芯片102的连线和印刷电路板101上，因而损伤芯片102并使布线短路。这些不利情况损害了电路板101的可靠性。由于常规焊接装置104中，在预热室106、107和回流室108内被加热了的空气，在加热了室106、107、108内的焊膏103后，就被排出，然后通过室106、107、108内配置的气流通道流回到换气扇111。值得注意的是，由加热了的空气使焊膏103熔化会产生烟雾或焊接烟尘以及因加热钎剂之类产生的有味气体。焊接烟尘及气体，和加热的空气一起，通过气流通道，又由换气扇111被送到预热室106、107和回流室108。当然，这些烟雾和气体会在室106、107、108，加热器109、110，风扇111和回收管道的内壁上形成粘附污垢。此外，一部份焊接烟尘和气体被排出回流式焊接装置104的外面，就会损害工作环境，造成污染等危害。因而需要除去烟雾或焊接烟尘及气体。为此，本专利技术的目的是提供一种回流式焊接装置，该装置能够抑制包括产生于加热器的远红外线辐射热，因而排除由于远红外线辐射热对印刷电路板的影响。这样可在预热室内，以大体上均匀的温度预热印刷电路板，并且在回流室内以均匀的状态熔化焊膏。本专利技术的另一个目的是提供一种适合于排除因焊膏熔化而产生的气泡的回流式焊接装置，并且，该装置不会有随着焊膏的熔化，因产生气泡而使焊膏逸散。本专利技术的再一个目的是提供这样的一种回流式焊接装置，该装置通过加热已被加热了的空气，使之达到较高温度，经催化剂的氧化作用方式，以清除产生于加热焊膏烟雾或焊接烟尘及有味气体。该装置还能重复利用产生的热量。为了实现上述各目的，相应于本专利技术的回流式焊接装置，其中包括一个用于运送在其上的，经过涂敷了焊膏而被安装了芯片的印刷电路板，从装置的入口到出口的输送工具;用于预热印刷电路板的预热室;一个用于熔化焊膏，把芯片焊接到印刷电路板上的回流室;以及在各预热室和回流室中配置了一个风扇，该室包含有沿着用于加热空气的预热室侧壁和回流室中，各自却设置了加热器;各预热室和回流室内还设有隔离部件，用以阻挡来自预热室和回流室内辐射出来的辐射热;并且各预热室和回流室设有空气入口和空气出口，利用风扇使加热了的空气经出入口进行循环。此外，为使印刷电路板能受到均匀加热，要把热空气由湍流状态转换成层流状态，本专利技术的焊接装置在预热室和/或回流室备置了气流转换部件。依据本结构，可以阻挡产生于加热器的辐射热，防止热辐射对印刷电路板的加热。并且，借助于经过气流转换部件的热空气，使之形成为层流，在预热室回流室内加热了的空气基本上以均匀的方式吹送到印刷电路板上。另外，利用换气风扇的旋转，使热空气作强制循环。为了实现另一个目的，针对本专利技术的回流式焊接装置包括一个输运工具，把其上已安装了芯片，涂敷上焊膏的印刷电路板，从入口传送到出口;用于预热印刷电路板的预热室;通过焊膏的熔化，把芯片焊接在印刷电路板上的回流室;以及在每个预热室和回流室内部备置有风扇，其中包括预热室内安装的多个加热器，为的是提供具有温差的空气，上述空气的温差，从输送工具的入口至出口呈步步增高的梯度变化形本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种回流式焊接装置，其中包括有：输送工具，用以运送用焊膏临时把芯片安装在其上的印刷电路板；用于预热印刷电路板的预热室；用于熔化焊膏，焊接芯片到印刷电路板上的回流室；使各室空气流通的风扇；本焊接装置的构成还有：在用于加热空气的预热室的侧墙 板上，安装有加热器；在用于加热空气的回流室的侧墙板上，安装有加热器；在每一个预热室和回流室内，沿加热器安装有隔离部件，以阻挡辐射热对室内和印刷电路板的直接辐射；在每一个预热室和回流室配置有空气入口和出口，供加热器加热了的空气在预 热室和回流室内作循环。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：近藤权士，
申请(专利权)人：日本电热计器株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]