用于回流炉加热的压缩室和相关方法技术

一种回流炉膛总成(50)被设置用于安装在回流炉的回流炉膛内，包括设置在回流炉膛内的炉膛壳体(52)，设置在炉膛壳体内的一个或多个加热元件(66)，以及设置在炉膛壳体(52)内的一个或多个压缩室总成(68)。压缩室总成(68)包括压缩室壳体(74)，具有位于加热元件附近的进气口(88，90)，设置在压缩室(68)内的进气管(92)以及设置在进气管上方的导流板(86)。进气管(92)具有与压缩室壳体(74)的进气口(88，90)流体连通的入口(106，108)和出口(110)。压缩室总成被设置用于将加热空气从回流炉膛通过进气口引入压缩室壳体内和引入进气管的入口内以及将空气从进气管的出口排出至导流板。进一步公开了一种在回流焊炉内分配加热空气的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请主要涉及通过使用回流焊工艺在印刷电路板上表面贴装电子元件，并且更具体地涉及被设计用于在回流焊工艺期间向印刷电路板提供加热空气均匀气流的回流焊炉中的压缩室。
技术介绍
在制作印刷电路板时，电子元件经常通过被称为“回流焊”的工艺而被表面贴装至空板。在典型的回流焊工艺中，将某种焊膏图案沉积到电路板上，然后将一个或多个电子元件的引脚插入沉积的焊膏内。电路板随后被输送经过焊炉，其中焊膏在加热区内被回流焊(也就是加热至熔点或回流焊温度)并随后在冷却区内被冷却以将电子元件的引脚电连接和机械连接至电路板。如本文中所用的术语“电路板”或“印刷电路板”包括任意类型的电子元件基板总成，例如包括晶圆基板。对于每一个加热区，回流炉包含一系列压缩室用于在回流焊工艺期间将加热的对流空气分配至印刷电路板。回流焊工艺近来已经发展成从传统的锡-铅焊料转变为无铅材料。这些新型焊料缩减了工艺窗口并且要求减小印刷电路板上的温度差异。减小本领域内被称为“AT”的温度差异的重要性推动了优化设计用于均匀气流的压缩室的需求以在其整个宽度上实现印刷电路板的均匀加热。印刷电路板上较大的温度差异能够导致焊点加热不足或者印刷电路板的元件过热。这些缺点能够导致印刷电路板的返工和/或报废，这对于印刷电路板的制造商来说可能意味着极高的成本。
技术实现思路
本公开的一种应用涉及一种回流炉膛总成，被设置用于安装在将电子元件连接至基板所用回流炉类型的回流炉膛内。在一个实施例中，回流炉膛总成包括设置在回流炉膛内的炉膛壳体，设置在炉膛壳体内的至少一个加热元件，以及设置在炉膛壳体内的至少一个压缩室总成。在某个实施例中，至少一个压缩室总成包括压缩室壳体，具有位于至少一个加热元件附近的至少一个进气口，设置在压缩室内的进气管以及设置在进气管上方的导流板。进气管具有与压缩室壳体的至少一个进气口流体连通的至少一个入口和一个出口。压缩室总成被设置用于将加热空气从回流炉膛通过至少一个进气口引入压缩室壳体内和引入进气管的至少一个入口内以及将空气从进气管的出口排出至导流板。回流炉膛总成的实施例可以包括位于进气管和压缩室壳体之间出口位置处的压力分配设备。压力分配设备包括实现从进气管出口到导流板流体连通的至少一个叶片。压缩室总成进一步包括位于压力分配设备内的鼓风机设备，鼓风机设备被设置用于将加热空气从进气管引导至导流板。压缩室总成进一步包括位于进气管和导流板之间的压力平衡板。压力平衡板从进气管的一端延伸至进气管的相对端。导流板包括成形在其中的多个开口。压缩室壳体包括四个进气口，并且其中进气管包括对准压缩室壳体的四个进气口并与之流体连通的四个入口。压缩室壳体具有四个侧面，每一个侧面都有一个进气口。类似地，进气管包括四个侧面，每一个侧面都有一个入口。回流炉进一步包括至少两个压缩室总成以及设置在至少两个压缩室总成之间的区域分隔板。回流炉进一步包括设置在压缩室相对端的至少两个加热元件。本公开的另一种应用涉及一种在包括被设置用于安装在回流炉膛内的回流炉膛总成的回流焊炉类型内分配加热空气的方法，回流炉膛总成包括设置在回流炉膛内的炉膛壳体，设置在炉膛壳体内的至少一个加热元件，以及设置在炉膛壳体内的至少一个压缩室总成，至少一个压缩室总成包括压缩室壳体，具有位于至少一个加热元件附近的至少一个进气口，设置在压缩室内的进气管，进气管具有与压缩室壳体的至少一个进气口流体连通的至少一个入口和一个出口，以及设置在进气管上方的导流板。在一个实施例中，所述方法包括将加热空气从回流炉膛通过至少一个进气口引入压缩室壳体内和引入进气管的至少一个入口内；以及将空气从进气管的出口排出至导流板。所述方法的实施例进一步包括将压力分配设备定位在进气管和压缩室壳体之间的出口位置处，和/或将鼓风机设备定位在压力分配设备内，鼓风机设备被设置用于将加热空气从压缩室引导至导流板，和/或将压力平衡板定位在进气管和导流板之间。附图说明附图并非一定是按比例绘制。在附图中，各图内示出的每一个相同或大致相同的元件都由同样的附图标记表示。为了清楚起见，并不是每一个元件都会在每一张附图中进打标记。在附图中图1是本公开的回流焊炉实施例的示意图；图2是回流焊炉中回流炉膛总成的分解透视图；图3是回流炉膛总成中压缩室总成的分解透视图；图4是由压缩室总成生成气流的正面立视图；以及图5是其侧面立视图。具体实施例方式仅仅是为了说明而不是为了限制普遍适用性，现参照附图详细介绍本公开。本公开并不将其应用局限于在以下说明内容中阐述或者在附图中示出的结构细节和部件的设置方式。本公开所介绍的原理能够用于其他的实施例并且可以用各种不同的方式实践或实现。而且如本文中所用的短语和术语都是为了进行说明而不应被认为是限制性的。本文中使用“包含”、“包括”、“具有”、“含有”、“涉及”及其变形的意图是涵盖随后列举的项目及其等价形式以及增列项目。在组装印刷电路板时经常使用焊膏，其中焊膏被用于将电子元件连接至电路板。焊膏包括用于焊接接缝的焊料以及用于制备金属表面以供连接焊料使用的焊剂。焊膏可以通过使用任意多种涂布方法沉积到设置在电路板上的金属表面(例如电子焊盘)上。在一个示例中，模版打印机可以利用刮板强行将焊膏抹过放置在暴露的电路板表面上的金属模版。在另一个示例中，分配器可以将焊膏材料分配到电路板的特定区域。将电子元件的引脚对准焊料沉积物并压入其中以形成组装。在回流焊工艺中，焊料随后被加热至足以熔化焊料的温度，然后再冷却以将电子元件持久地电耦合和机械耦合至电路板。焊料通常包括其熔点温度低于所连接金属表面的熔点温度的合金。温度还必须足够低以使得不会对电子元件造成损坏。在某些实施例中，焊料可以是锡-铅合金。但是，采用无铅材料的焊料也可以使用。在焊料中，焊剂通常包括粘结剂、溶剂、活化剂和其他添加剂。粘结剂是涂覆待焊接表面的固体或非挥发性液体并且可以包括松香、树脂、乙二醇、聚乙二醇、聚乙二醇表面活性剂和丙三醇。在预热和焊接工艺期间蒸发的溶剂用于溶解粘结剂、活化剂和其他添加齐U。典型的溶剂示例包括乙醇、乙二醇、乙二醇酯和/或乙二醇醚和水。活化剂加强从待焊接表面中去除金属氧化物的能力。常用的活化剂包括盐酸胺、二羧酸例如己二酸或丁二酸以及有机酸例如柠檬酸、苹果酸或松香酸。其他焊剂的添加剂可以包括表面活性剂、粘度调节剂以及用于提供低坍落度和良好粘着特性以供在回流之前将元件固定就位的添加剂。图1中示出了用于焊接电路板总成的回流焊装置的一个实施例。这样的装置在印刷电路板的制作和组装领域内有时被称为回流炉或回流焊炉。图1中整体上标记为10的回流焊炉包括隔热炉道形式的回流炉膛12，界定出用于预热、回流并随后冷却从中经过的电路板上的焊料的通道。回流炉膛12在多个加热区上延伸，在一个示例中包括三个预热区14，16，18，然后是三个浸润区20，22，24，每一个区域都分别包括顶部和底部加热器26，28。浸润区20，22，24之后例如是四个峰值区(spike zone) 30，32，34，36，其中类似地包括加热器26，28。并且最终在峰值区30，32，34，36之后还有三个冷却区38，40，42。包括沉积焊膏和电子元件的电路板总成44在图1中用虚线46表示的固定速度传送带上(例如在图1中从左向右地)被输送经过隔热回流炉本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.06.28 US 61/359,222;2011.06.23 US 13/167,2721.一种回流炉膛总成，被设置用于安装在将电子元件连接至基板所用回流炉类型的回流炉膛内，所述回流炉膛总成包括: 炉膛壳体，其设置在回流炉膛内； 至少一个加热元件，其设置在炉膛壳体内；以及 至少一个压缩室总成，其设置在炉膛壳体内，所述至少一个压缩室总成包括: 压缩室壳体，其具有位于至少一个加热元件附近的至少一个进气口， 进气管，其设置在压缩室内，所述进气管具有与压缩室壳体的至少一个进气口流体连通的至少一个入口和一个出口，以及 导流板，其设置在进气管上方， 其中压缩室总成被设置用于将加热空气从回流炉膛通过至少一个进气口引入压缩室壳体内和引入进气管的至少一个入口内以及将空气从进气管的出口排出至导流板。2.如权利要求1所述的回流炉膛总成，其中压缩室总成进一步包括压力分配设备，所述压力分配设备位于进气管和压缩室壳体之间出口位置处。3.如权利要求2所述的回流炉膛总成，其中压力分配设备包括至少一个叶片以实现从进气管出口到导流板的流体连通。4.如权利要求2所述的回流炉膛总成，其中压缩室总成进一步包括鼓风机设备，所述鼓风机设备位于压力分配设备内，所述鼓风机设备被设置用于将加热空气从进气管引导至导流板。5.如权利要求1所述的回流炉膛总成，其中压缩室总成进一步包括压力平衡板，所述压力平衡板位于进气管和导流板之间。6.如权利要求5所述的回流炉膛总成，其中压力平衡板从进气管的一端延伸至进气管的相对端。7.如权利要求1所述的回流炉膛总成，...

【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：
国别省市：