焊装置

阅读:273发布:2020-05-13

专利汇可以提供焊装置专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且利用输送带等运送印刷 电路 板,在印刷 电路板 上预先涂敷了焊糊, 电子 芯片零件装置在焊糊上,用高沸点液体的 蒸汽 熔化 上述焊 锡 。在这样的汽相钎焊式的 锡焊 装置中,把加热上述液体的 蒸发 槽分为内槽、外槽,在外和内槽之间设置冷却器,附着在印刷电路板 输送链 上的高沸点液体被回收到上述蒸发槽中。并且,在上述 加热槽 的前方设置预加热槽,当用低于上述加热槽 温度 预热时,对印刷电路板的热冲击就小。,下面是焊装置专利的具体信息内容。

1、一种汽相钎焊式焊装置,它具有输送印刷电路板的输送手段,在印刷电路板上装有预先涂敷了焊糊的芯片零件;具有加热液槽,槽内贮有沸点高于前述焊糊熔点的热转移液,利用加热该热转移液生成的蒸汽熔化上述印刷电路板上的焊糊;此加热液槽内设置用以冷却前述蒸汽的冷却器;其特征为,本装置还具有内槽,此内槽在加热液槽内,内槽上有通孔把加热液槽内的热转移液导通;以及具有在前述加热液槽和前述内槽之间设置的冷却器。
2、一种汽相钎焊式锡焊装置,它具有输送装有预先涂敷了焊糊的芯片零件的印刷电路板的输送手段,具有加热液槽,槽中贮有沸点高于前述焊糊熔点的热转移液,利用加热此热转移液产生的蒸汽来熔化前述印刷电路板上的焊糊;具有与该加热液槽相连接,作为前述印刷电路板输送道路的输入侧通道和输出侧通道;以及具有设置在前述加热液槽上部用以冷却前述蒸汽的冷却器;其特征为,本装置中还具有内槽,此内槽在前述加热液槽内,内槽上有通孔把加热液槽内的热转移液导通;在前述加热液槽和前述内槽之间,具有设置在加热液槽内周侧输送手段下方的冷却器;具有从输入侧通道和输出侧通道各自一定的位置向斜下方分叉,对着加热液槽下方连接形成的倾斜通道;并且,还具有把蒸汽向上引导至输入侧通道的输入口和输出侧通道的输出口的引导板。
3、一种锡焊装置,具有输送印刷电路板的输送手段,在印刷电路板上装有预先涂敷了焊糊的芯片零件;其特征是具有前级加热液槽,该槽被设置在印刷电路板运行方向的后面,并且槽内贮有沸点低于焊糊熔点的低沸点热转移液,利用加热此低沸点热转移液产生的蒸汽,对印刷电路板、芯片零件和焊糊进行预热;具有后级加热液槽,该槽设置在前述印刷电路板运行方向的前方,槽内贮有沸点高于焊糊熔点的高沸点热转移液,利用加热此高沸点热转移液产生的蒸汽熔化焊糊;具有内槽,此内槽在前、后级各加热液槽内,内槽上有通孔把前、后级各加热液槽内热转移液导通;具有冷却器,此冷却器设置在前、后级各加热液槽内周和外周的输送手段上部,用来冷却前、后级各加热液槽内的蒸汽;还具有冷却器,此冷却器设置在前、后级各加热液槽外周的输送手段下方。
4、一种汽相钎焊式锡焊装置,它具有加热液槽,槽内贮有沸点高于预先涂敷在印刷电路板上的焊糊熔点的热转移液,利用加热此热转移液产生的蒸汽熔化印刷电路板上的焊糊;具有与该加热液槽连接的,作为印刷电路板输送道路的输入侧通道和输出侧通道;在加热液槽中设置有用来冷却蒸汽的冷却器,其特征为,本装置中还具有沿印刷电路板的输送道路移动的输送链;具有设置在前述输送链上的支撑板,支撑板装卸自如地支撑着印刷电路板;具有导引输送链的链导向件;具有在链导向件上形成的缺口,用来使附着在输送链上的热转移液脱离;具有安装在前述链导向件上的导轨;具有在前述导轨上形成的排出孔,以便把由于蒸汽冷却在导轨中生成的热转移液排向加热液槽。

说明书全文

发明涉及汽相钎焊式焊装置,该装置能收回热转移液的蒸汽,以防止其外泄,此热转移液用作热载体,用来把电子零件焊到印刷电路板上的焊糊熔化

附图8系表示旧的汽相钎焊式锡焊装置的侧剖视图。1-印刷电路板;2-电阻器,电容器等芯片另件;3-焊糊;4-载运前述印刷电路板1的传送带;5-汽相钎焊式锡焊装置整体;6-前述锡焊装置5的加热液槽;7-其沸点在前述焊糊3的熔点以上的氟系列热转移液,例如一直在使用的氟系列非活性液体フロリナ-ト(住友3-M株式会社的商标名称);8-加热前述热转移液7的加热器;7a-所产生的被加热了的蒸汽;9-前述印刷电路板1的输入口;10-输入侧通道;11-焊好的印刷电路板1输出口;12-输出侧通道;13-由用于使前述蒸汽7a冷凝的管子形成的冷却器;14、15-为使未凝结的蒸汽7a不从输入口9和输出口11排放,而将其排向室外的换气口。

旧的锡焊装置就象上述那样的结构,它的工作原理如下:热转移液7被加热器8加热至沸点,成为蒸汽7a,将持有热能的蒸汽7a作为热载体,使由输入口9用传送带4输送过来的印刷电路板1上的焊糊3熔化,随后,印刷电路板1从输口11被运出,由于焊糊3在空气中冷却凝固,使芯片零件2被固着在印刷电路板1上。并且,蒸汽7a由冷却器13凝结成为液体,滴落回热转移液7中而被回收。

然而,在过去的锡焊装置5中,由于冷却器13仅仅被设置在加热液槽6的上部和输入侧通道10和输出侧通道12中,因而,存在着蒸汽7a没有全部凝结,剩下许多蒸汽7a都从换气口14、15排出,回收量很少,这样的问题。

因此,如果在加热液槽6的内圈面,传送带4的下方也设置冷却器13,虽然蒸汽7a的回收量增多,但是,另一方面也存在问题,因达到传送带4的蒸汽7a的数量少,所以为熔解焊糊3的热量不充分。

而且,由于热传移液7的价格昂贵,许多蒸汽7a被无益排放,未能回收,致使要补充许多新的热转移液7,因而,制造成本提高,经济效益差。

还有,在以往的锡焊装置5中,因为输入印刷电路板1、芯片零件2运送至加热液槽6中热转移液7的蒸汽7a里,即被急剧加热,所以有些印刷电路板1和芯片2由于尺寸大,不能得到充分加热,焊糊是在这种情况下被熔解的。

因此,存在这样的问题,即在印刷电路板1上,有的芯片零件2不能被固着。

从而,若使用降低传送带4的速度这样的措施以使加热充分,就又出现锡焊工艺的生产率下降这样的问题。

还有,为了使芯片零件2得到充分加热,若把加热液槽6沿传送带4的输送方向加长,那么加热液槽6本身体积就要增大,还得使用更多价格昂贵的热转移液,经济效果不好。

附图9 是在旧的无托架锡焊装置上使用的输送链支撑爪一例的正视图,1是印刷电路板;2是电子零件;2a是从前述印刷电路板1上穿过的前述电子零件2的引线;16是输送链;17是安装在前述输送链16上的杆,18是安装在前述杆17下端部位,支撑印刷电路板1侧缘1a的支撑爪;19是焊锡槽;20是焊锡熔液。

可是,如该附图9所示至今使用着的输送链16,为了使该链少受热影响,则加长支撑爪18,使之离开印刷电路板1。因此,若把这样的输送链16安装在汽相钎焊式锡焊装置上,则锡焊装置的输入口和排出口就要增大,热转移液(例如氟系列非活性液体フロ刂ナ-ト:住友3-M株式会社的商标名称)的蒸汽被排放到外部的量就大,并且附着在输送链16和支撑爪18上的热转移液的量增多,就这样被排出,很不经济。再有,在使用传送带的以往的汽相钎焊式锡焊装置中,为了在传送带上载放印刷电路板,预先在印刷电路板1的上下两个面上涂敷焊糊。在安装芯片零件的印刷电路板上,由于印刷电路板下侧的芯片零件和传送带接触,与蒸汽接触的数量少,所以焊糊的熔化不充分,并且由于传送带在运行中产生振动,致使芯片零件的位置偏离,所以不能把芯片零件装在印刷电路板下侧。此外还存在这样的问题,由于使用传送带,不能给锡焊设备前后的装置自动换载印刷电路板。

本发明目的是为克服前述缺点而提供这样一种锡焊装置,它能使用于熔化焊糊的蒸汽数量不减少,而且热转液的蒸汽大部分可被回收。

本发明的另一个目的是提供这样一种锡焊装置,它能使用低沸点的热转移液,可给印刷电路板及芯片零件预热,并且能使印刷电路板的输送高速化。

本发明的最后一个目的是使输送链外形尺寸减小,被排放的热转移液的蒸汽数量极少,可尽可能地回收蒸汽,并且能给锡焊设备运行方向前后的装置自动载换印刷电路板。

本发明涉及的锡焊装置在加热液槽内部备有内槽,内槽上有通孔,加热液槽内的热转移液通过通孔流动;在加热液槽和内槽之间,于加热液槽内周侧传送带和输送链等的输送装置的下方备有冷却器。

还备有倾斜通路,该通路是由输入侧通路和输出侧通路从各自既定的位置向斜下方分叉,分别对着加热液槽下方连接而成;备有蒸汽引导板,把蒸汽向上引至输入侧通道的输入口和输出侧通道的输出口。

其次,本发明的锡焊装置备有输送印刷电路板的输送手段,印刷电路板上预先涂敷好的焊糊处配置了芯片零件;备有前级加热液槽,该槽设置在印刷电路板运行方向的后方,并贮存着热转移液,此热转移的沸点低于焊糊的熔点,利用加热此低沸点热转移液所得到的蒸汽,给印刷电路板、芯片零件和焊糊进行预热;备有后级加热液槽,该槽设置在印刷电路板运行方向的前方,并且贮存着沸点高于焊糊熔点的高沸点热转移液,利用加热此高沸点热转移液产生的蒸汽去熔化印刷电路板上的焊糊;在前级,后级各加热液槽内部,分别设置内槽,内槽上有通孔,热转移液通过通孔流动;备有冷却前级、后级各加热液槽内蒸汽的冷却器,这些冷却器分别设置在前级、后级各加热液槽的内圈及外圈中输送手段的上部;还备有另一冷却器,此冷却器设置在前级、后级各加热液槽的外圈中输送手段的下方。

根据上述装置,利用前级加热液槽内贮存的低沸点热转移液的蒸汽,给印刷电路板和芯片零件预热,利用后级加热液槽内贮存的高沸点热转移液的蒸汽,使焊糊熔化。并且各蒸汽用冷却器冷却,随后被回收到各自的前级、后级加热液槽内。

另一方面,本发明涉及的焊锡装置的输送手段构形合理,其中备置了沿印刷电路板输送路途移动的输送链;备置了设置在输送链上的支撑爪,使印刷电路板被支撑着并能装卸自如;备置了引导输送链的链导向件;在链导向件上形成缺口部分以使附着在输送链上的热转移液脱离;备置了固定链导向件的导轨;还备置了为把滞留在该导轨内的热转移液排向加热液槽而在导轨上形成的排出孔。

焊糊被预先涂敷好,装着芯片零件的印刷电路板被装在支撑爪上,因为印刷电路板的上下两面有充分的蒸汽接触,所以焊糊被熔化。附着在输送链上的蒸汽凝结生成热转移液,在链导向件缺口位置脱离输送链,使之流落至导轨内,继而在导轨内滞留的热转移液被从排出孔排向各通道内,回到加热液槽而被回收。

如上所述此发明因为备有内槽,此内槽在加热液槽内形成通孔,此通孔把加热液槽内的热转移液导通;也因为备有倾斜通路,此倾斜通路是从冷却器,输入侧通道和输出侧通道的各自的确定的位置向斜下方分叉,对着加热液槽的下方分别连接而成的,冷却器设置在加热液槽之间及加热液槽内周侧输送手段的下方;还因为备有诱导板,此诱导板把蒸汽向上方诱导至输入侧通道的输入口和输出侧通道的输出口;由于上述结构特点,就使熔化焊糊所必要的热转移液的蒸汽数量不降低,特别是由于通过输入侧通道和输出侧通道的蒸汽以及从输入口,输出口排出的使用过的蒸汽,大部分可以回收,因而,几乎无须补充昂贵的热转移液,可以降低产品制造的成本。

另外,前级加热液槽内贮存有沸点低于焊糊熔点的热转移液,利用该低沸点热转移液被加热后生成的蒸汽,预热印刷电路板和芯片零件以及焊糊,这样的构成,使印刷电路板和芯片零件得到充分预热,使焊糊的熔接得以完全发挥,因而,输送装置的输送速度可以加快,所以可提高生产率,并且,在予加热中由于使用了价格便宜的热转移液,所以昂贵的热转移液的使用量减少,在经济上很合算。

还有,因为备有在链导向件上形成的缺口,此缺口使附着在输送链上的热转移液脱离;还备置了固定链导向件的导轨;又备置了在导轨上形成的排出孔,该孔可把滞留在导轨内的热转移液排往加热液槽。由于上述结构,可以在汽相钎焊式锡焊装置上使用过去通常应用的输送链。因此,印刷电路板的下面能充分承受蒸汽,从而,在印刷电路板的上下两个面上,组装芯片另件进行锡焊是可能的。

并且,由于使用输送链,可以使在锡焊装置运行方向前后的印刷电路板的换载自动进行。由于能回收使用过的蒸汽的大部分,所以,几乎无须补充昂贵的热转移液,产品的成本可下降,经济效益好。

附图1,附图2是本发明的1个实施例;附图1是侧剖视图;附图2是附图1中剖切线Ⅱ-Ⅱ的剖视图;附图3是具有输送链的其它实施例的侧剖视图;附图4表示输送链的结构,是附图3中剖切线Ⅳ-Ⅳ的剖视图;附图6同样是附图4中剖切线Ⅵ-Ⅵ的剖视图;附图7是具有用于予热的前级槽实施例的剖视图;附图8是旧的汽相钎焊式焊锡装置的侧剖视图;附图9是旧的输送链的剖视图。

在附图1,附图2中,表示本发明锡焊装置的理想实施例。附图中,相同的部件用同样的标号表示。21是锡焊装置,具有密闭容器22。容器22一般具有方形截面,盛装热转移液7。在容器22内,设置隔离装置23,利用该装置把容器内部分割成加热内槽20和冷却外槽50。隔离装置23在下部设置一个或一个以上开口23c。开口23c的功能是使内、外槽相通。也就是说,外槽50内的液体可以经开口23c进入内槽20。

隔离装置23由一对前后板16、17和一对侧板18、19组成,用这四板构成内槽20,并且,槽22和四块板之间形成外槽50。如附图1所示,在前后板16、17中间切成开口39、40。开口39、40如后面所述,成为印刷电路板的通行口。前后板16、17的上端部向内侧折曲着。侧板18、19按高于前后板要求截好,如附图2所示,上端部向内侧折曲着。侧板18、19可以延伸至容器22的上部。内槽20和外槽50以开口39、40相连通。

在内槽20的底部设置加热装置8,加热内槽的液体7,使内槽液面上部空间充满热转移液的饱和蒸汽。在外槽50内设置冷却装置28、29,使从内槽20逃逸出来的蒸汽凝结。冷却装置28、29用可供冷却介质循环的管子做成。在图示的例子中,管子28设置在隔离板18、19的上部,管子29设置在前后板16、17的上端部。一对导管25、27被连接到容器22。导管25、27分别具有印刷电路板的导入和导出口,并且,具有用于凝结从外槽50逃逸出来的蒸汽的冷却装置32、33。导管25、27的底部形成倾斜部分25a、27a,使凝结了的液体回流到容器。34、35是具有用于促进凝结液体回收的冷却装置30、31的侧通道。

输送手段4延伸至装置内,它一面支撑着印刷电路板,一面将印刷电路板依次送往导管25、外槽50、内槽20,外槽50导管27。印刷电路板1上电子零件2的焊锡片3,在印刷电路板1通过内槽时,因接触热转移液蒸汽而被熔化以此进行锡焊。

对于本发明的锡焊装置,由于加热室和冷却室被分离着,所以热转移液不会同时受到损失,可以高效率地进行锡焊。换言之,不会使锡焊效率降低,热转移液的蒸汽实际上可以被全部回收。并且,本发明的装置具有小型、简单的优点。

在附图1中。36、37是引导板,38是用来防止热转移液蒸汽排放到系统以外的盖子

输送手段4可以是传送带、带托架的输送链、或者是无托架的输送链等。附图3-6是表示无托架输送链的理想实施例,附图中,相同的部件用同样的标号表示。

标号44是一对导轨,顺着导入管25、容器22以及导出管27延伸着。如附图4所示,各导轨具有一对上下链导向件43,它们之间配置着输送链子42的滚子42a,滚动接触。输送链子42本身是通常的产品,比如由许多销子42b、链条轴衬(未图示),滚子42a,外和内联接板42c、42d构成。“L”形的支撑板45支撑在轴衬上,印刷电路板依靠支撑板被支持着。为了防止印刷电路板的横向移动,每个支撑板45都设有挡块46。挡块46的位置应根据印刷电路板尺寸大小可以调节。

当驱动链轮时,输送链42沿导轨44移动,支撑着的印刷电路板,沿着一定的输送路线,在锡焊装置21内移动。输送链在锡焊装置内运行时,热转移液蒸汽凝结,滞留在链条上。为防止凝结滞留在链条上的液体被链条带到装置以外,所以在上下链导向件43上,以适当的间距形成许多沟或缺口47,并且,导轨44的底部有许多开口48。附着在链条42上的凝结液体沿着沟47以及开口48流动,落向导出管27的倾斜部分27a被回收。

附图7是附图1的应用例,相同的部件用同样的标号表示。在该例中,锡焊区域21的上游设置着预加热区域121。预加热区域121的结构如图所示,与锡焊区域21相同,对应的部件用代码100的标号表示。

加热区域121备有第一热转移液用容器122,该液体107的沸点比印刷电路板上的焊锡3的熔点还要低(例如150℃)另一方面,锡焊区域21的第二热转移液7的沸点比焊锡3的熔点还要高(例如215℃)。输送手段4延伸到加热区域121和锡焊区域21内,使印刷电路板按箭头A方向输送,顺次经过导管25,外槽150,内槽120,外槽150、联结管51、外槽50,内槽20、导管27内。

在内槽120中,焊锡3利用与加热手段108产生的第一热转移液蒸汽接触,而被加热,随后在锡焊区域21的内槽20中,利用第二热转移液蒸汽而被熔化。在外槽150、50中设置了冷却装置128、129、28、29,使来自内槽120、20的蒸汽凝结。在导管25、51、27内也设置了冷却装置130、132、30、32、31、33。

根据上述设置的加热区域,可提高印刷电路板的输送速度,并且可减少昂贵的高沸点热转移液的使用数量。

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