專利名稱：焊接裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于焊接印刷電路板的裝置。更具體地說，是這樣一種焊接裝置，在其內(nèi)部用熱空氣對(duì)印刷電路板進(jìn)行加熱，印刷電路板上臨時(shí)固定著帶錫盤料或焊膏的電子元件，經(jīng)加熱使盤料熔化或軟熔。
圖4簡略地示出了一種上述公知的焊接裝置。圖中，標(biāo)號(hào)1表示印刷電路板，在板1上具有用焊膏3臨時(shí)固定的芯片元件2。用傳送帶將板1沿箭頭A所示的方向輸送使其通過外殼4的內(nèi)部。外殼4的內(nèi)側(cè)由隔板4a分隔成加熱室6和冷卻室7。在加熱室6中配置封閉的加熱器8用來加熱室內(nèi)的空氣。設(shè)置的風(fēng)扇10將加熱了的空氣送到正行進(jìn)通過加熱室6的印刷電路板1上。在室6中靠近進(jìn)口的地方有紅外線輻射燈9，用來加熱印刷電路板1。在加熱室6中，板1被加熱到足以使焊膏3熔化或軟熔的溫度。然后，把帶有熔融焊錫的板1送進(jìn)冷卻室7，在冷卻室7中利用冷卻風(fēng)扇使其冷卻，致使熔融的焊錫固化，使芯片元件2牢固地焊接到板1上。
使用上述焊接裝置，由于加熱室內(nèi)的熱空氣氣流不均勻而使印刷電路板1得不到均勻加熱，因此，當(dāng)印刷電路板1的尺寸很大時(shí)，將出現(xiàn)焊接事故。假如采取某種措施，例如緩慢地輸送通過加熱室6的板1而增加板1在加熱室6中的滯留時(shí)間，這樣即可消除上述焊接事故。然而，滯留時(shí)間的增加勢必引起板1上的芯片元件2的熱損害。
本發(fā)明就是要解決上述傳統(tǒng)的焊接裝置所需要解決的問題，并且提供一種用于焊接印刷電路板的裝置，在被焊接的印刷電路板上安裝有用錫盤料臨時(shí)固定著的電子元件，這種焊接裝置包括
一個(gè)縱向延伸的外殼部件，輸送裝置，該輸送裝置提供了一條通路，沿著這條通路并按照平行于所說外殼部件的縱向輸送印刷電路板，使其通過所說的外殼部件，一個(gè)或多個(gè)橫向伸展的隔板裝置，這種隔板裝置設(shè)置在所說的外殼部件內(nèi)，以便把內(nèi)側(cè)空間分隔成縱向排列的一個(gè)軟熔室和一個(gè)或多個(gè)預(yù)熱室，它們的排列順序是這樣的，相對(duì)于通過所說外殼部件的印刷電路板的行進(jìn)方向來說，所說的軟熔室被設(shè)置在所說的一個(gè)或多個(gè)預(yù)熱室的下游，在一個(gè)或多個(gè)隔板裝置的每一個(gè)上設(shè)置開口，印刷電路板能從這些開口中通過，一對(duì)彼此分開縱向延伸的垂直隔板，這對(duì)隔板設(shè)置在所說的一個(gè)或多個(gè)預(yù)熱室的每一個(gè)內(nèi)，把預(yù)熱室分隔成兩部分作為氣流通道的外部和一個(gè)中央空間部分;
在每個(gè)所說的垂直隔板上設(shè)置上、下開口，從而使每個(gè)室的氣流通道與相應(yīng)的中央空間保持暢通，在所說的一個(gè)或多個(gè)預(yù)熱室的每一個(gè)的中央空間內(nèi)所配置的第一加熱裝置，用來加熱所說的中央空間的空氣，致使印刷電路板在通過所說的一個(gè)或多個(gè)預(yù)熱室的時(shí)候被加熱了的空氣預(yù)熱，在所說的軟熔室內(nèi)所配置的第二加熱裝置，當(dāng)印刷電路板通過軟熔室時(shí)，第二加熱裝置使印刷電路板上的焊膏軟熔，在所說的一個(gè)或多個(gè)預(yù)熱室的每一個(gè)的中央空間內(nèi)設(shè)置的風(fēng)扇裝置，以便使所說室內(nèi)的空氣在所說的中央空間和所說的氣流通道中循環(huán)流動(dòng)，以及氣流控制板，這些氣流控制板設(shè)置在所說的一個(gè)或多個(gè)預(yù)熱室的每一個(gè)中央空間內(nèi)，并且位于風(fēng)扇和印刷電路板輸送通路之間，以此來控制通過所說中央空間的循環(huán)空氣的流動(dòng)，以便均勻地加熱印刷電路板。
下面，參照附圖對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)敘述。


圖1是縱向剖視圖，簡要示出了本發(fā)明焊接裝置的一個(gè)實(shí)施例。
圖2是根據(jù)圖1內(nèi)的剖切面Ⅱ-Ⅱ所作出的剖視圖。
圖3是根據(jù)圖1內(nèi)的剖切面Ⅲ-Ⅲ所作出的剖視圖。以及圖4與圖1一樣，也是剖視圖，表示一種傳統(tǒng)的焊接裝置。
現(xiàn)在參看附圖1至3，標(biāo)號(hào)20都表示截面為長方形的縱向延伸的外殼部件。印刷電路板1沿著預(yù)定的輸送通路，按箭頭A所示的方向通過外殼部件20。板1上具有用錫盤料或焊膏3臨時(shí)固定的電子元件或芯片元件2。所用的輸送裝置是例如傳送帶或鏈條輸送裝置5。由一個(gè)或多個(gè)隔板(特例中所示的為兩個(gè)隔板)21a和21b把外殼部件20分成一個(gè)軟熔室22和一個(gè)或多個(gè)(特例中是兩個(gè))預(yù)熱室23a和23b。就印刷電路板的輸送方向而言，軟熔室22位于預(yù)熱室23a和23b的下游。在列舉的實(shí)施例中，冷卻室24也由外殼部件20內(nèi)的隔板25限定并在軟熔室22的下游。外殼部件20、隔板21a和21b以及隔板25上設(shè)有合適的開口31a、31b、32a、32b和33，這些開口可以使印刷電路板1通過，從而使印刷電路板1可以通過外殼部件20。
由圖2看得最清楚，在預(yù)熱室23內(nèi)有一對(duì)彼此隔開的、垂直的、軸向延伸的隔板26a，隔板26a把室23a分成兩部分用作為氣流通道27a的外部和中央空間28a。每一個(gè)隔板26a上設(shè)有上開口29a和下開口30a，從而，通過上開口29a和下開口30a使氣流通道27a與中央空間28a保持暢通。在中央空間28a內(nèi)備有風(fēng)扇34a。風(fēng)扇34a運(yùn)轉(zhuǎn)使預(yù)熱室23a內(nèi)的空氣沿圖2中箭頭B所示的方向循環(huán)，空氣從中央空間28a，通過下開口30a進(jìn)入氣流通道27a，然后通過上開口29a進(jìn)入中央空間28a。在預(yù)熱室23a的中央空間28a中設(shè)置氣流控制板35a，并且使氣流控制板35a位于風(fēng)扇34a和輸送帶5之間。最好，這些氣流控制板35a在縱向隔開、橫向延伸并且向下折彎，而且這些氣流控制板35a由隔板26a固定。可以適當(dāng)選擇控制板的數(shù)量、結(jié)構(gòu)、取向，以便獲得最佳效果。
預(yù)熱室23b中，最好還有軟熔室22中分別設(shè)有隔板26b、26c，風(fēng)扇34b、34c，以及氣流控制板35b、35c。隔板26b和26c上分別有上開口29b和30b、下開口29c和30c。這些部件類似于預(yù)熱室23a中那些相應(yīng)的部分，在此不再一一贅述。
第一加熱裝置，例如電加熱器，最好是封閉加熱器36a和36b，它們分別設(shè)置在中央空間28a和28b中，用來加熱其中的空氣。因而，印刷電路板1在通過預(yù)熱室23a和23b時(shí)就被加熱了的空氣預(yù)熱。為了減少預(yù)熱時(shí)間，最好用輔助加熱裝置。最好是在預(yù)熱室23a內(nèi)靠近開口31a處設(shè)置遠(yuǎn)熱外線輻射燈37。標(biāo)號(hào)38是增加燈37效率的反射板。
第二加熱裝置被設(shè)置在軟熔室22的中央空間28c中，第二加熱裝置最好是有反射板40的遠(yuǎn)紅外線輻射燈39，當(dāng)印刷電路板通過軟熔室22時(shí)，第二加熱裝置使焊膏3熔化或軟熔。如果需要，可在軟熔室22中設(shè)置輔助空氣加熱器，例如類似于加熱器36a和36b那樣的封閉加熱器，以加速軟熔過程。
上述焊接裝置的操作如下所述。首先，前面的預(yù)熱室23a和后續(xù)的預(yù)熱室23b中的溫度分別保持在大約160℃和140℃。帶有芯片元件2的印刷電路板1首先通過進(jìn)口31a被引入預(yù)熱室23a，在該室內(nèi)板1被加熱了的空氣加熱到約140℃，加熱了的空氣由風(fēng)扇34a驅(qū)動(dòng)，使其循環(huán)流動(dòng)通過中央空間28a。由于在室23a內(nèi)加熱了的空氣大約是160℃，因而，在比較短的時(shí)間內(nèi)，板1可加熱到大約140℃。
然后，板1通過孔32a被輸送到后續(xù)的預(yù)熱室23b，在預(yù)熱室23b中，板1與大約140℃的熱空氣接觸。該工序足以實(shí)現(xiàn)板1溫度的很好調(diào)節(jié)，并且使板1的溫度變動(dòng)達(dá)到最小值。通常需要大約60～80秒鐘完成在室23a和23b中的預(yù)熱。然后，把預(yù)熱了的板1通過口32b傳送到軟熔室22中，在軟熔室22中，用燈39將板1迅速加熱(通常在215℃下加熱15～20秒鐘)，致使焊膏或錫盤料熔化。其后，板1被送出軟熔室22，通過口33送入冷卻室24，在冷卻室24中，利用冷卻風(fēng)扇41使板1冷卻，使熔化的焊錫凝固，從而使元件2與板1牢固地焊接在一起。最后，板1通過出口31b從外殼部件20中取出。
因而，根據(jù)本發(fā)明的焊接裝置，由于在軟熔室22的上游設(shè)置一個(gè)或多個(gè)，最好是兩個(gè)預(yù)熱室23a和23b，因此可以將板1充分加熱而不會(huì)使安裝在板1上的芯片元件受到熱損害。此外，因?yàn)轭A(yù)熱室23a和23b，如需要的話，還有軟熔室22的空氣被強(qiáng)制循環(huán)，同時(shí)還因?yàn)樵诎?的輸送通道上面設(shè)置了氣流控制板35a、35b和35c，所以每個(gè)室內(nèi)的熱空氣氣流均勻分布，以致整個(gè)印刷電路板1能被均勻加熱。
權(quán)利要求
1.一種用于焊接印刷電路板的裝置，被焊接的印刷電路板上具有用錫盤料臨時(shí)固定著的電子元件，該裝置包括一個(gè)縱向延伸的外殼部件，輸送裝置，該輸送裝置提供了一條通路，沿著這條通路并按照平行于所說外殼部件的縱向輸送印刷電路板，使其通過所說的外殼部件，一個(gè)或多個(gè)橫向伸展的隔板裝置，這種隔板裝置設(shè)置在所說的外殼部件內(nèi)，以便把內(nèi)側(cè)空間分隔成縱向排列的一個(gè)軟熔室和一個(gè)或多個(gè)預(yù)熱室，它們的排列順序是這樣的相對(duì)于通過所說外殼部件的印刷電路板的行進(jìn)方向來說，所說的軟熔室被設(shè)置在所說的一個(gè)或多個(gè)預(yù)熱室的下游，在一個(gè)或多個(gè)隔板裝置的每一個(gè)上設(shè)置開口，印刷電路板能從這些開口中通過，一對(duì)彼此分開縱向延伸的垂直隔板，這對(duì)隔板設(shè)置在所說的一個(gè)或多個(gè)預(yù)熱室的每一個(gè)內(nèi)，把預(yù)熱室分隔成兩部分作為氣流通道的外部和一個(gè)中央空間部分，在每個(gè)所說的垂直隔板上設(shè)置上、下開口，從而使每個(gè)室的氣流通道與相應(yīng)的中央空間保持暢通，在所說的一個(gè)或多個(gè)預(yù)熱室的每一個(gè)的中央空間內(nèi)所配置的第一加熱裝置，用來加熱所說的中央空間的空氣，致使印刷電路板在通過所說的一個(gè)或多個(gè)預(yù)熱室的時(shí)候被加熱了的空氣預(yù)熱，在所說的軟熔室內(nèi)所配置的第二加熱裝置，當(dāng)印刷電路板通過軟熔室時(shí)，第二加熱裝置使印刷電路板上的焊膏軟熔，在所說的一個(gè)或多個(gè)預(yù)熱室的每一個(gè)的中央空間內(nèi)設(shè)置的風(fēng)扇裝置，以便使所說室內(nèi)的空氣在所說的中央空間和所說的氣流通道中循環(huán)流動(dòng)，以及氣流控制板，這些氣流控制板設(shè)置在所說的一個(gè)或多個(gè)預(yù)熱室的每一個(gè)的中央空間內(nèi)，并且位于風(fēng)扇和印刷電路板輸送通路之間，以此來控制通過所說中央空間的循環(huán)空氣的流動(dòng)，以便均勻地加熱印刷電路板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所說的裝置，進(jìn)一步包括一個(gè)位于所說的軟熔室下游并與其相鄰的冷卻室以及一個(gè)設(shè)置在所說的冷卻室的冷卻風(fēng)扇，印刷電路板的通路經(jīng)過所說的冷卻室，當(dāng)印刷電路板通過所說的冷卻室時(shí)就由所說的風(fēng)扇冷卻。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所說的裝置，其中，所說的第一加熱裝置包括一個(gè)或多個(gè)電加熱器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所說的裝置，進(jìn)一步包括在上游端預(yù)熱室內(nèi)安置的一個(gè)輔助加熱器，以加速對(duì)印刷電路板的加熱。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所說的裝置，其中，所說的輔助加熱器包括一個(gè)或多個(gè)遠(yuǎn)紅外線輻射燈。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所說的裝置，其中，所說的第二加熱裝置包括一個(gè)或多個(gè)遠(yuǎn)紅外線輻射燈。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所說的裝置，進(jìn)一步包括在所說的軟熔室內(nèi)縱向延伸的另一對(duì)分開設(shè)置的垂直隔板，該隔板把軟熔室分隔成兩部分作為氣流通道的外側(cè)部分和一個(gè)中央空間部分，所說的第二加熱裝置設(shè)置在所說的軟熔室的中央空間內(nèi)，在所說的另一對(duì)垂直隔板上所設(shè)置的上、下開口，從而使所說的軟熔室的氣流通道與所說的軟熔室的中央空間保持暢通，在所說的軟熔室中央空間內(nèi)設(shè)置的第二風(fēng)扇裝置，使所說的軟熔室內(nèi)的空氣在其中央空間和所說的軟熔室的氣流通道中循環(huán)，以及，在所說的軟熔室中央空間內(nèi)并且在第二風(fēng)扇裝置和印刷電路板輸送通路之間所設(shè)置的氣流控制板，用于控制所說的軟熔室中央空間中空氣的流動(dòng)，以便均勻地加熱印刷電路板。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所說的裝置，進(jìn)一步包括在所說的軟熔室內(nèi)設(shè)置的輔助加熱器，用于加熱軟熔室內(nèi)的空氣。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所說的裝置，其中，氣流控制板在縱向隔開、在橫向延伸，并且由所說的一對(duì)垂直隔板固定。
全文摘要
一種焊接裝置，通過其內(nèi)的加熱室，對(duì)印刷電路板進(jìn)行加熱，該印刷電路板上臨時(shí)固定著帶有焊膏的芯片元件，通過上述加熱過程使焊膏軟熔。加熱室被分隔成一個(gè)或若干個(gè)預(yù)熱室和一個(gè)軟熔室。同時(shí)，每個(gè)預(yù)熱室被分成氣流通道和中央空間區(qū)，印刷電路板被輸送經(jīng)過中央空間區(qū)。在中央空間區(qū)內(nèi)設(shè)有加熱器、氣流控制耙和一個(gè)軟熔室。同時(shí)，每個(gè)預(yù)熱室被分成氣流通道和中央空間區(qū)，印刷電路板被輸送經(jīng)過中央空間區(qū)。在中央空間區(qū)內(nèi)設(shè)有加熱器、氣流控制板及風(fēng)扇，致使每一個(gè)預(yù)熱室內(nèi)用加熱器加熱了的熱空氣在每個(gè)室內(nèi)得到強(qiáng)制循環(huán)，從而使印刷電路板得以均勻加熱。
文檔編號(hào)H05K3/34GK1039696SQ8810601
公開日1990年2月14日 申請日期1988年7月21日 優(yōu)先權(quán)日1988年7月21日
發(fā)明者近藤權(quán)士 申請人:日本電熱計(jì)器株式會(huì)社