專利名稱：一種電路板焊接設(shè)備及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于焊接領(lǐng)域，尤其涉及一種電路板焊接設(shè)備及方法。
背景技術(shù)：
在電路板電子元件裝配過(guò)程中，部分電子元件設(shè)計(jì)為通孔裝著的工藝要求，電子元件完全依賴焊錫焊接在電路板的銅箔上，目前一般采用波鋒自動(dòng)焊接。如圖1及圖2所示，現(xiàn)有的雙波峰焊接機(jī)包括產(chǎn)生液態(tài)焊錫的錫爐12、產(chǎn)生焊錫波峰的第一波峰噴嘴14、第二波峰噴嘴16及傳送電路板20的一對(duì)軌道鏈爪18。 波峰焊接機(jī)將電子元件22焊接到電路板20上時(shí)，兩邊的軌道鏈爪18傳送電路板20，依次經(jīng)過(guò)波峰焊接機(jī)的第一波峰噴嘴14及第二波峰噴嘴16，元件引線24及焊盤(pán)28浸泡在焊錫波峰中，元件引線24與焊盤(pán)28之間通過(guò)液態(tài)焊錫30浸潤(rùn)并附著。電路板20脫離波峰后冷卻，液態(tài)焊錫30凝固成固態(tài)從而將電子元件22與焊盤(pán)28焊接在一起。
圖2所示為上述焊接方式的理想狀態(tài)，即使液態(tài)焊錫30冷卻后仍能充滿通孔26，這樣才可取得較高的焊接強(qiáng)度。 然而，由于波峰焊接是采取焊錫波峰自下而上噴流，電子元件22設(shè)于電路板20頂面21a，需焊接的元件引線24及焊盤(pán)28面朝下接觸液態(tài)焊錫30波峰。電路板20在波峰浸泡過(guò)程中，焊錫30可以迅速充滿整個(gè)通孔26空間。然而，由于液態(tài)焊錫30比重大并且有一定的黏度，在電路板20脫離波峰的一瞬間，通孔26內(nèi)的焊錫液面32迅速下降，最終也就形成了如圖3甚至是圖4所示的焊接狀態(tài)，通孔26內(nèi)只填埋部分或者完全沒(méi)有焊錫30。這會(huì)直接影響電子元件22的焊接強(qiáng)度，電子元件22受外力或者震動(dòng)時(shí)，容易使元件引線24脫離焊盤(pán)28，造成脫焊，而這種影響在部分重量較大的元器件中表現(xiàn)更為明顯。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種焊接強(qiáng)度較高的焊接設(shè)備及方法。 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，提供一種電路板焊接設(shè)備，其包括波峰錫爐、波峰噴嘴、電路板輸送裝置及冷卻裝置，冷卻裝置包括冷氣流生成裝置、風(fēng)刀管、管道及閥門，風(fēng)刀管設(shè)于波峰噴嘴上方，管道連接冷氣流生成裝置與風(fēng)刀管，閥門設(shè)于管道上，并控制通過(guò)風(fēng)刀管的冷氣流流量。 進(jìn)一步地，所述風(fēng)刀管具有供冷氣流通過(guò)的風(fēng)刀口 ，所述風(fēng)刀口正對(duì)電路板頂面。
更進(jìn)一步地，所述風(fēng)刀口的寬度為0. 5mm-lmm。
進(jìn)一步地，所述冷氣流生成裝置是空氣壓縮機(jī)。 進(jìn)一步地，所述焊接設(shè)備具有兩個(gè)所述的波峰噴嘴、兩個(gè)所述的風(fēng)刀管及兩個(gè)所述的閥門，所述風(fēng)刀管分別位于兩個(gè)波峰噴嘴上方，所述閥門分別控制兩個(gè)風(fēng)刀管的冷氣
流流量。 本發(fā)明還提供一種電路板焊接方法，將電路板送至焊接設(shè)備過(guò)錫，當(dāng)電路板經(jīng)過(guò)焊接設(shè)備的波峰噴嘴時(shí)，使焊錫波峰填充電路板通孔，焊錫充滿電路板通孔后，從電路板頂 面通冷氣流冷卻通孔內(nèi)的焊錫，使到達(dá)電路板頂面的焊錫冷卻凝固。 進(jìn)一步地，冷卻電路板通孔內(nèi)的焊錫時(shí)，控制冷氣流的流量，使冷氣流正好接觸電 路板頂面。 采用上述焊接設(shè)備及焊接方法，在電路板經(jīng)過(guò)焊錫波峰時(shí)，液態(tài)焊錫噴流到電路 板底面并填充插設(shè)元件引線的通孔，焊錫到達(dá)電路板頂面時(shí)，由于風(fēng)刀管的冷氣流噴射，致 使剛到達(dá)電路板頂面的焊錫能迅速冷卻凝固，同時(shí)凝固的焊錫在通孔上方形成類似瓶塞作 用，防止通孔內(nèi)部仍處于液態(tài)的焊錫回流到波峰錫爐內(nèi)，當(dāng)電路板完全脫離焊錫波峰退出 焊接設(shè)備時(shí)，焊錫能很好地填充在通孔內(nèi)，從而使埋入通孔內(nèi)的元件引線被焊錫很好地包 覆，即使對(duì)于部分重量較大的電子元件也能有效地提高焊接強(qiáng)度。同時(shí)，對(duì)于部分重量較輕 的電子元件，由于受自頂面向下的冷氣流的壓力，可以有效地避免焊接過(guò)程中電子元件浮 起造成高腳的問(wèn)題。


圖1是現(xiàn)有焊接設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2至圖4是采用圖1所示的焊接設(shè)備焊接電路板的不同焊接狀態(tài)示意圖。
圖5是本發(fā)明中焊接設(shè)備的一較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是采用圖5所示的焊接設(shè)備焊接電路板的示意圖。
具體實(shí)施例方式
為了使本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)
合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅 用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。 請(qǐng)參閱圖5及圖6，是本發(fā)明中焊接設(shè)備的一較佳實(shí)施例，該焊接設(shè)備為自動(dòng)波峰 焊接機(jī)，其包括波峰錫爐42、第一波峰噴嘴44、第二波峰噴嘴46、電路板輸送裝置48以及冷 卻裝置(圖中未標(biāo)示)。 所述冷卻裝置包括冷氣流生成裝置50、第一風(fēng)刀管52、第二風(fēng)刀管54、管道56、第 一閥門58及第二閥門59。第一、第二風(fēng)刀管52、54分別設(shè)于第一、第二波峰噴嘴44、46上 方，其分別具有向電路板20頂面21a噴出冷氣流A的風(fēng)刀口 55，管道56連接冷氣流生成裝 置50與第一、第二風(fēng)刀管52、54，第一、第二閥門58、59設(shè)于管道56上，分別控制通過(guò)第一、 第二風(fēng)刀管52、54的冷氣流流量。本實(shí)施例中，風(fēng)刀口 55正對(duì)電路板20頂面21a，其寬度 較佳地設(shè)為0. 5mm_lmm。 上述冷氣流生成裝置50可以采用空氣壓縮機(jī)，由于波峰焊接機(jī)本身需要壓縮空 氣驅(qū)動(dòng)，因此，波峰焊接機(jī)自身的空氣壓縮機(jī)可同時(shí)為第一、第二風(fēng)刀管52、54提供冷氣 流。 利用焊接設(shè)備對(duì)電路板20進(jìn)行焊接操作時(shí)，將電路板20送至焊接設(shè)備過(guò)錫，當(dāng)電 路板20經(jīng)過(guò)焊接設(shè)備的波峰噴嘴時(shí)，使焊錫波峰填充電路板20通孔26，焊錫充滿電路板 20通孔26后，從電路板20頂面21a通冷氣流A冷卻通孔26內(nèi)的焊錫30，使到達(dá)電路板20 頂面21a的焊錫30冷卻凝固。
具體地，將電路板20頂面21a朝上置于焊接設(shè)備的輸送裝置48上，并由輸送裝置 48送至第一波峰噴嘴44上方，波峰錫爐42加熱并向第一波峰噴嘴44供應(yīng)液態(tài)焊錫30，第 一波峰噴嘴44噴流出液態(tài)焊錫30形成第一次焊錫波峰并從電路板20底面21b向頂面21a 方向填充通孔26。此時(shí)，元件引線24以及焊盤(pán)28浸泡在第一次焊錫波峰中，元件引線24 與焊盤(pán)28之間通過(guò)液態(tài)焊錫30浸潤(rùn)并附著。 待液態(tài)焊錫30充滿通孔26后，打開(kāi)第一閥門58，冷氣流生成裝置50制備的冷氣 流A經(jīng)管道56送至第一風(fēng)刀管52，并從第一風(fēng)刀管52的風(fēng)刀口 55正對(duì)電路板20噴出，從 風(fēng)刀口 55噴出的冷氣流A由電路板20頂面21a噴向通孔26內(nèi)的液態(tài)焊錫30，到達(dá)電路板 20頂面21a的焊錫30被冷卻并開(kāi)始凝固。 當(dāng)輸送裝置48傳送電路板20至第二波峰噴嘴46上方時(shí)，第二波峰噴嘴46噴流 出液態(tài)焊錫形成第二次焊錫波峰并從電路板20底面21b向頂面21a往通孔26內(nèi)補(bǔ)充灌注 焊錫30。 打開(kāi)第二閥門59，冷氣流生成裝置50制備的冷氣流A經(jīng)管道56送至第二風(fēng)刀管 54，并從第二風(fēng)刀管54的風(fēng)刀口 55正對(duì)電路板20噴出，從風(fēng)刀口 55噴出的冷氣流A由電 路板20頂面21a噴向通孔26內(nèi)的液態(tài)焊錫30，通孔26內(nèi)的焊錫30被再次冷卻，最終使到 達(dá)電路板20頂面21a的焊錫30凝固。 采用上述焊接設(shè)備及焊接方法，在電路板20經(jīng)過(guò)兩次焊錫波峰時(shí)，液態(tài)焊錫30噴 流到電路板22底面21b并填充插設(shè)元件引線24的通孔26，焊錫30到達(dá)電路板20頂面21a 時(shí)，由于第一、第二風(fēng)刀管52、54的冷氣流A噴射，致使剛到達(dá)電路板20頂面21a的焊錫30 能迅速冷卻凝固，同時(shí)凝固的焊錫30在通孔26上方形成類似瓶塞作用，防止通孔26內(nèi)部 仍處于液態(tài)的焊錫30回流到波峰錫爐42內(nèi)。 當(dāng)電路板20完全脫離焊錫波峰退出焊接設(shè)備時(shí)，焊錫30能很好地填充在通孔26 內(nèi)，從而使埋入通孔26內(nèi)的元件引線24被焊錫30很好地包覆，即填充使對(duì)于部分重量較 大的電子元件也能有效地提高焊接強(qiáng)度。 同時(shí)，對(duì)于部分重量較輕的電子元件，由于受自頂面21a向下的冷氣流A的壓力， 可以有效地避免焊接過(guò)程中電子元件浮起造成高腳的問(wèn)題。 上述實(shí)施例采用的是雙波峰錫爐，在第一、第二波峰噴嘴44、46產(chǎn)生的焊錫波峰 上方分別安裝第一、第二風(fēng)刀管52、54，是為了使冷卻效果更好。在焊接質(zhì)量可達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要 求的情況下，可以只單獨(dú)使用一個(gè)波峰進(jìn)行焊接，此時(shí)， 一般使用第二波峰噴嘴46，關(guān)閉第 一波峰噴嘴44，使用第二波峰噴嘴46上方的第二風(fēng)刀管54進(jìn)行冷卻。當(dāng)然也可以使用第 一波峰噴嘴44，關(guān)閉第二波峰噴嘴46，使用第一波峰噴嘴44上方的第一風(fēng)刀管52進(jìn)行冷 卻。也就是說(shuō)，可以選擇性的使用其中一組波峰噴嘴與風(fēng)刀管進(jìn)行所需的焊接操作。在滿 足焊接質(zhì)量的前提下，除了采用將上述的雙波峰錫爐關(guān)閉一個(gè)波峰噴嘴的方式外，也可以 采用單波峰錫爐，即只配置一組波峰噴嘴與風(fēng)刀管。 另外，為防止如氣流過(guò)強(qiáng)造成電子元件22容易被吹歪帶來(lái)的焊接高腳等不良，需
控制冷氣流A的流量，使冷氣流A能正好接觸到電路板20的頂面21a。 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精
神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種電路板焊接設(shè)備，包括波峰錫爐、波峰噴嘴及電路板輸送裝置，其特征在于所述焊接設(shè)備還包括冷卻裝置，所述冷卻裝置包括冷氣流生成裝置、風(fēng)刀管、管道及閥門，所述風(fēng)刀管設(shè)于波峰噴嘴上方，所述管道連接冷氣流生成裝置與風(fēng)刀管，所述閥門設(shè)于管道上，并控制通過(guò)風(fēng)刀管的冷氣流流量。
2. 如權(quán)利要求1所述的電路板焊接設(shè)備，其特征在于所述風(fēng)刀管具有供冷氣流通過(guò) 的風(fēng)刀口 ，所述風(fēng)刀口正對(duì)電路板頂面。
3. 如權(quán)利要求2所述的電路板焊接設(shè)備，其特征在于所述風(fēng)刀口的寬度為0. 5mm—lmm。
4. 如權(quán)利要求1所述的電路板焊接設(shè)備，其特征在于所述冷氣流生成裝置是空氣壓 縮機(jī)。
5. 如權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的電路板焊接設(shè)備，其特征在于所述焊接設(shè)備 具有兩個(gè)所述的波峰噴嘴、兩個(gè)所述的風(fēng)刀管及兩個(gè)所述的閥門，所述風(fēng)刀管分別位于兩 個(gè)波峰噴嘴上方，所述閥門分別控制兩個(gè)風(fēng)刀管的冷氣流流量。
6. —種電路板焊接方法，將電路板送至焊接設(shè)備過(guò)錫，當(dāng)電路板經(jīng)過(guò)焊接設(shè)備的波峰噴嘴時(shí)，使焊錫波峰填充電路板通孔，其特征在于焊錫充滿電路板通孔后，從電路板頂面 通冷氣流冷卻通孔內(nèi)的焊錫，使到達(dá)電路板頂面的焊錫冷卻凝固。
7. 如權(quán)利要求6所述的電路板焊接方法，其特征在于冷卻電路板通孔內(nèi)的焊錫時(shí)，控 制冷氣流的流量，使冷氣流正好接觸電路板頂面。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種焊接設(shè)備及方法，該焊接設(shè)備包括波峰錫爐、波峰噴嘴、電路板輸送裝置及冷卻裝置，冷卻裝置包括冷氣流生成裝置、風(fēng)刀管、管道及閥門，風(fēng)刀管設(shè)于波峰噴嘴上方，管道連接冷氣流生成裝置與風(fēng)刀管，閥門設(shè)于管道上，并控制通過(guò)風(fēng)刀管的冷氣流流量。將電路板送至焊接設(shè)備過(guò)錫，當(dāng)電路板經(jīng)過(guò)焊接設(shè)備的波峰噴嘴時(shí)，使焊錫波峰填充電路板通孔，焊錫充滿電路板通孔后，從電路板頂面通冷氣流冷卻通孔內(nèi)的焊錫，使到達(dá)電路板頂面的焊錫冷卻凝固。采用上述焊接設(shè)備及焊接方法可使焊錫能很好地填充在電路板通孔內(nèi)，從而使埋入通孔內(nèi)的元件引線被焊錫很好地包覆，能有效地提高焊接強(qiáng)度。
文檔編號(hào)H05K3/34GK101707855SQ20091010961
公開(kāi)日2010年5月12日 申請(qǐng)日期2009年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月13日
發(fā)明者甄幸文 申請(qǐng)人:深圳創(chuàng)維－Rgb電子有限公司