專利名稱：焊接設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種焊接設(shè)備，尤其涉及適用于浸焊方式的焊接設(shè)備。
通常，表面帖裝設(shè)備用于將元器件安裝到印制線路板(PCB)及類似線路上。在表面帖裝設(shè)備中，帶有引線和芯片的元器件插入PCB基板中，用焊接設(shè)備將各個(gè)元器件焊在PCB基板上。這種情況下，通常使用浸焊方式的焊接設(shè)備。
圖6所示的是一種浸焊方式的焊接設(shè)備，包括一個(gè)用于貯存熔態(tài)鉛液(PB)的鉛槽50；一個(gè)頂蓋52，用于覆蓋鉛槽50的上端面，并有多個(gè)孔51；一個(gè)輔助鉛槽55，通過連接管54和鉛槽50相連，以便使鉛槽50中的熔態(tài)鉛液(PB)能夠通過泵53排出或得到補(bǔ)充。
PCB基板(P)放在頂蓋52的上端面，孔間隔布置，使得安裝在PCB基板上的元器件的所有引線(L)都能準(zhǔn)確地插入孔51中。
換句話來說，當(dāng)熔態(tài)鉛液(PB)通過泵53通入鉛槽50和輔助鉛槽55時(shí)，鉛槽50中的熔態(tài)鉛液(PB)液面升高，于是通過孔51焊接引線(L)。
現(xiàn)在將描述這種結(jié)構(gòu)焊接設(shè)備的操作過程。
PCB基板(P)放置在頂蓋52的上端面，而帶有孔51的頂蓋52與鉛槽50的上表面相耦合，以便使元器件能恰當(dāng)?shù)胤湃隤CB基板(P)中。放置PCB基板時(shí)，部件的引線(L)插入孔51中，此時(shí)鉛槽50中預(yù)定數(shù)量的熔態(tài)鉛液(PB)通過泵53通入輔助鉛槽55。
PCB基板(P)放置完成后，通過泵53把預(yù)定數(shù)量的熔態(tài)鉛液(PB)從輔助鉛槽55中抽入鉛槽50中，熔態(tài)鉛液(PB)的液面提升至預(yù)定高度。到預(yù)定高度時(shí)，通過孔51接觸到引線(L)。PCB基板(P)和部件引線(L)通過引線和熔態(tài)鉛液(PB)的接觸而被焊接在一起。
然而，這里有一個(gè)問題，當(dāng)元器件引線(L)間的間隔D較小時(shí)，如圖7所示，相鄰的引線在熔態(tài)鉛液(PB)的表面張力和冷凝力的作用下，就通過焊鉛(PB′)而電連通，這樣就造成了不良焊接。
也就是說，這里有一個(gè)問題，多個(gè)引線(L)被焊堆(PB′)覆蓋，從而造成不良焊接。
因此，本發(fā)明為了解決上述問題，其目的在于提供一種焊接設(shè)備，其構(gòu)造和布置能夠用于防止相鄰的引線被熔態(tài)鉛液搭焊在一起而被連通，從而導(dǎo)致PCB基板不良焊接，即使在PCB基板上安裝的元器件引線間隔較小時(shí)也不發(fā)生這種情況。
根據(jù)其目的，本發(fā)明提供一種焊接設(shè)備，應(yīng)用一個(gè)鉛槽，通過鉛槽中的熔態(tài)鉛液液面升高至頂蓋中的孔處，并維持在預(yù)定的高度，從而完成PCB基板的焊接。該焊接設(shè)備包括一個(gè)接受板，形成有容納在鉛槽頂蓋上端面的接受單元，與放有PCB基板的熔態(tài)鉛液相接觸，且形成有在接受單元的兩側(cè)形成耦合裝置，間歇地固定PCB基板，舉升裝置，布置在鉛槽的兩端，能夠水平地和傾斜地舉升接受板。
為透徹地理解本發(fā)明的本質(zhì)和目的，請結(jié)合附圖參考下面的詳細(xì)描述，其中

圖1是闡述采用本發(fā)明的焊接設(shè)備的平面圖；圖2是闡述圖1中接受板和擠壓夾具組裝態(tài)的分解透視圖；圖3是闡述圖1中馬達(dá)轉(zhuǎn)軸和球螺桿之間嚙合狀態(tài)的局部放大透視圖；圖4是闡述采用本發(fā)明的焊接設(shè)備中PCB基板相對于熔態(tài)鉛液的操作過程的原理圖；圖5是順序闡述圖4中接受板的操作過程的狀態(tài)圖；圖6是闡述采用傳統(tǒng)方式的焊接設(shè)備的平面圖；圖7是闡述利用圖6中所示的焊接設(shè)備時(shí)當(dāng)管腳之間的間隔較小時(shí)造成不良焊接的狀態(tài)圖。
圖1是闡述采用本發(fā)明的焊接設(shè)備的平面圖，該焊接設(shè)備包括一個(gè)充滿熔態(tài)鉛液的鉛槽50，根據(jù)鉛液填充蓋52的孔51到一預(yù)定高度，液面達(dá)到預(yù)定的高度，從而能夠焊接PCB基板(P)；一個(gè)接受板2，布置在鉛槽50的頂蓋52上端面；接受板2形成的固定裝置，以便承納和取出PCB基板，以及固定基板；和位于接受板2兩邊的舉升裝置，能夠水平和傾斜地舉升接受板2。
換句話說，采用本發(fā)明的焊接設(shè)備的構(gòu)造和布置使得鉛槽50中的熔態(tài)鉛液(PB)能夠維持在一個(gè)恒定的高度，而PCB基板(P)可以水平或傾斜地舉升，從而完成焊接。
尤其是，孔51中的熔態(tài)鉛液(PB)應(yīng)能維持在高于頂蓋52的高度，從而使焊接過程僅在孔51中進(jìn)行。
固定裝置如圖2所示，帶有在接受單元1兩端形成的鉸鏈4，其上有相對的旋轉(zhuǎn)孔3；擠壓夾具6，兩端形成轉(zhuǎn)軸5，以便在旋轉(zhuǎn)孔3內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)軸5不是位于擠壓夾具6端面的中央位置，而是每側(cè)都有一些偏置，也就是說，d1，d2的長度不等。
換句話說，擠壓夾具6被鉸鏈4偏置支撐，使得PCB基板在擠壓夾具6的長距離端(d2)旋轉(zhuǎn)時(shí)被夾緊；而在短距離端(d1)旋轉(zhuǎn)時(shí)被松開。
舉升裝置包括舉升孔7，分別位于接受板2的兩端；第一、第二舉升桿8、9插入舉升孔中，其半徑分別小于對應(yīng)舉升孔的半徑，且兩者之間的間隙是預(yù)先設(shè)定；第一、第二舉升構(gòu)件10、11固定在第一、第二舉升桿8、9的一端，因此從下面支撐接受板2；驅(qū)動(dòng)裝置，用于豎直地移動(dòng)第一、第二舉升構(gòu)件。
維持第一、第二舉升桿8、9與接受板2上舉升孔7之間的預(yù)定距離，以及保持舉升桿8、9突出于接受板2之上的目的是使得接受板2能夠傾斜。
驅(qū)動(dòng)裝置有第一、第二球螺桿13、14，與第一、第二舉升構(gòu)件10、11形成螺接，兩端由轉(zhuǎn)動(dòng)支撐12支持；以及傳遞裝置，把第一、第二馬達(dá)15、16的動(dòng)力傳遞到第一、第二球螺桿13、14上并驅(qū)使其轉(zhuǎn)動(dòng)。
盡管可以通過直接耦合第一、第二球螺桿13、14和第一、第二馬達(dá)15、16的轉(zhuǎn)軸的方法達(dá)到預(yù)定的效果，但通過傳遞裝置來耦合能夠?qū)D(zhuǎn)軸的方向和轉(zhuǎn)速進(jìn)行更為充分的控制。
當(dāng)然，第一、第二馬達(dá)15、16包括降速裝置(圖中未示)，是由諸如微電腦之類的控制單元17控制其轉(zhuǎn)動(dòng)頻率和方向，這樣PCB基板和熔態(tài)鉛液(PB)在接受板2上能夠按照預(yù)定的最佳角度分開。
如圖3所示，傳遞裝置安裝有第一齒輪18，固定在第一、第二馬達(dá)15、16的轉(zhuǎn)軸上；以及第二齒輪19，在預(yù)定的彎角上和第一齒輪18嚙合，并固定在第一、第二球螺桿13、14的一端。
同時(shí)，本發(fā)明的實(shí)施例中，第一、第二齒輪18、19選用錐齒輪的原因是第一、第二馬達(dá)15和16的轉(zhuǎn)軸和第一、第二球螺桿13、14的轉(zhuǎn)軸垂直。
現(xiàn)在，開始闡述本發(fā)明這種結(jié)構(gòu)的操作效果。啟動(dòng)第一、第二馬達(dá)15、16，把接受板2和鉛槽50按預(yù)定的間距隔開，當(dāng)熔態(tài)鉛液(PB)填進(jìn)頂蓋52內(nèi)的孔51中，且使得PCB基板(P)承納在頂蓋52中時(shí)，熔態(tài)鉛液便填充到了能夠完成焊接的高度。填充熔態(tài)鉛液(PB)時(shí)，擠壓夾具6向上轉(zhuǎn)動(dòng)，從而與接受板2的間距更大。此時(shí)，接受單元1中帶有元器件的PCB基板(P)便反向旋轉(zhuǎn)擠壓夾具6，從而固定PCB基板(P)。
當(dāng)PCB基板(P)固定在接受單元1上時(shí)，啟動(dòng)第一、第二馬達(dá)15、16，使得PCB基板(P)在焊接過程依次按照“
”、“-”、“
”順序被操作。
換句話說，如圖4和圖5所示，啟動(dòng)第一馬達(dá)15，降下第一球螺桿13和第一舉升構(gòu)件10，直到把接受板2調(diào)到預(yù)定的高度，此時(shí)第二馬達(dá)并未被啟動(dòng)。
在球螺桿13和第一舉升構(gòu)件10被放下，而第二球螺桿14和第二舉升構(gòu)件11仍處于原位時(shí)，接受板2處于“
”的狀態(tài)，接受板2中的PCB基板逐步在傾斜的狀態(tài)下與熔態(tài)鉛液(PB)接觸。
PCB基板在傾斜狀態(tài)下與熔態(tài)鉛液(PB)接觸后，PCB基板(P)在第一、第二馬達(dá)15、16的操作控制下被持續(xù)操作。當(dāng)熔態(tài)鉛液(PB)和PCB基板(P)按照“
”、“-”、“
””的順序依次接觸時(shí)，根據(jù)接受板2的傾斜角度，PCB基板(P)和熔態(tài)鉛液(PB)的角度和分離速度被最優(yōu)化控制，依次完成引線(L)的焊接。
換句話說，多個(gè)引線(L)并非象現(xiàn)有技術(shù)中描述的那樣同時(shí)與熔態(tài)鉛液(PB)接觸，而是使引線(L)分別與熔態(tài)鉛液(PB)在傾斜位置接觸，所以防止了焊接時(shí)被錯(cuò)誤地搭焊在一起。
當(dāng)一塊PCB基板(P)焊接完成后，擠壓夾具6在松開反向上旋轉(zhuǎn)，這樣PCB基板與接受單元1脫離，把下一塊待焊接的PCB基板(P)放置在接受單元1中，從而完成持續(xù)的焊接操作。
其中，PCB基板(P)、接受單元1和擠壓夾具6之間的操作和裝配公差被最優(yōu)化控制，以通過擠壓夾具6牢固地固定PCB基板(P)，這樣PCB基板(P)在接受板2傾斜時(shí)不會搖晃，從而保持焊接的精確。
從上述可以明顯地看出，采用本發(fā)明的焊接設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)是PCB基板(P)依次按照“
”、“-”、“
””的順序被傾斜焊接，其中熔態(tài)鉛液(PB)的液面高度固定，而PCB基板(P)是傾斜間隔的，這樣就防止了PCB基板(P)在焊接時(shí)被錯(cuò)誤地搭焊在一起。
權(quán)利要求
1.帶有鉛槽的焊接設(shè)備，熔態(tài)鉛液填充至鉛槽的上端，并維持在預(yù)定的溫度，該設(shè)備包括一個(gè)布置在鉛槽上表面上的接受板，帶有一接受單元，PCB基板上待焊接元器件接觸熔態(tài)鉛液；布置在接受板上的固定裝置，使PCB基板能承納、脫離和固定在接受單元上；能夠水平和傾斜地舉升接受板的舉升裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，還包括一個(gè)帶有多個(gè)孔的頂蓋，形成在鉛槽和接受板之間，其高度維持在高于鉛槽中液面的位置，其位置適于PCB基板上的待焊接元器件。
3.如權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備，其特征在于，固定裝置包括在接受單元兩端布置的鉸鏈，其上有旋轉(zhuǎn)孔相對布置；一個(gè)擠壓夾具，其兩端的轉(zhuǎn)軸分別插入旋轉(zhuǎn)孔中，從而能夠進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸在每一側(cè)都是偏置的。
4.如權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備，其特征在于，舉升裝置包括舉升孔，分別位于接受板的兩側(cè)；第一、二舉升桿，分別插入舉升孔中，且其半徑稍小于舉升孔的半徑，兩者之間的間隙是預(yù)先設(shè)定的；分別固定在第一、第二舉升桿一端上的第一、第二舉升構(gòu)件，從下面支撐接受板；垂直地移動(dòng)第一、第二舉升構(gòu)件的驅(qū)動(dòng)裝置。
5.如權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)裝置包括第一、第二球螺桿，分別和第一、第二舉升構(gòu)件形成螺旋連接，且其兩端被旋轉(zhuǎn)支撐支持，可以進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)；傳遞裝置，把第一、第二馬達(dá)的動(dòng)力傳遞至第一、第二球螺桿并驅(qū)使其轉(zhuǎn)動(dòng)；以及控制第一、第二馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)頻率和方向的控制單元。
6.如權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其特征在于，傳遞裝置包括固定在第一、第二馬達(dá)的轉(zhuǎn)軸上的第一齒輪；和第一齒輪相嚙合的第二齒輪，與第一、第二球螺桿的一端固定。
全文摘要
適用于浸焊方式的焊接設(shè)備,防止相鄰引線被熔態(tài)鉛液搭焊在一起。該設(shè)備有一個(gè)鉛槽,其中熔態(tài)鉛液填充至上端面,并維持在恒定的溫度。該設(shè)備包括布置在鉛槽上端的接受板,形成了PCB基板上待焊接元器件和熔態(tài)鉛液接觸的接受單元;裝在接受板上的固定裝置,用于使PCB基板承納、脫離或固定在接受單元上;以及一個(gè)能夠水平和傾斜地舉升接受板的舉升裝置。
文檔編號H05K3/34GK1241111SQ99102188
公開日2000年1月12日 申請日期1999年2月11日 優(yōu)先權(quán)日1998年7月3日
發(fā)明者文永俊 申請人:三星電子株式會社