[发明专利]回流焊接方法及设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种回流焊接方法及设备。

背景技术

回流焊接是一种常用的将各部件连接到电路板上的工艺。将各部件放在位于电路板的焊锡膏上，并在加热炉中加热电路板以便熔化焊接剂，从而连接各部件。

将所用的加热炉构造为能够在加工过程中对温度进行某些控制。形成正确的加工温度曲线对于在各部件和电路板之间形成良好的连接是非常重要的。通常的工序使用起始的温度倾斜上升的预加热区域、温度保持相对恒定的热吸收区域和温度再次倾斜上升以便熔化焊料的回流区域。预加热区域及回流区域的温度上升率对于获得良好的连接特别重要。同样使用最终冷却区域来冷却电路板和部件。同样地，冷却率对于连接质量也是非常重要的。

为此，可利用使用不同方法来加热电路板的多种不同的加热炉。对流和红外辐射正是这样的两种方法，它们可分开使用或组合使用。使用这些加热技术的加热炉可利用在加热炉中将电路板移动到不同区域的方法来提供加工的不同阶段所需的不同温度。

另一种方法涉及使用汽相加热。在这种加热炉中，加热具有预定沸点的液体直到形成液体蒸汽。所用的液体是这样一种液体，它所产生的蒸汽比空气重，因此在容器中在液体上形成蒸汽层。然后，将电路板降低放入蒸汽层以便进行加热。为了在整个过程中控制电路板的温度，可使用将电路板移入及移出所形成的蒸汽层的装置。

与对流加热炉相比，所知的蒸汽相加热炉对温度曲线的控制很弱，从而产生一些问题，例如对各部件产生热冲击并增大了墓碑效应（回流加工期间各部件直立着）。

红外及对流加热炉产生了更高的峰值温度及峰值温度和PCB板上各零件温度曲线的变化，这会导致更高的失效率。

本发明涉及一种改进的方法和装置，其用于将热量施加到电路板上以便进行回流焊接。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了回流焊接设备，包括：

一个蒸汽室，其与传热液体储液槽连通以便通过加热所述传热液体而在所述蒸汽室中产生并保持一定量的汽化传热液体；

一个用于接收电路板的加热室；以及

设置一个用于将蒸汽和/或由蒸汽、由所述一定量的汽化传热液体形成的冷凝液传送到所述加热室的传送机构；

其特征在于，所传送的蒸汽将热量施加到所述加热室上以用于回流焊接加工。

优选地，所述传送机构包括一个在所述蒸汽室和所述加热室之间形成压差以便由所述压差来传送蒸汽和/或冷凝液的加压装置。

优选地，所述加热室具有低热质量和/或用低热导率材料进行加衬，从而在温度循环期间整个加热室的温度曲线保持恒定。可用反射材料对侧部和任何观察窗进行加衬以减少辐射热损失引起的温度变化。

优选地，所述加压装置包括第一风扇，并且设置连接所述蒸汽室和所述加热室的第一管线，从而所述第一风扇的操作导致蒸汽层的蒸汽经由所述第一管线传送到所述加热室。优选设置连接所述蒸汽室上端和所述加热室的第二管线，所述第二管线包括用于加压蒸汽层上方的空气以使蒸汽经由所述第一管线进入所述加热室的所述第一风扇。

优选地，改变所述第一风扇的操作以便控制传送到所述加热室的蒸汽比率，从而调节施加到所述电路板上的热量。

在一种实施方式中，设置一个包括了一个冷却系统风扇的冷却系统管线，所述冷却系统管线包括一个冷却通过所述冷却系统管线的空气的冷却装置。

在一种优选的实施方式中，所述加热室设有循环所述加热室周围的蒸汽的循环风扇。优选地，改变所述循环风扇的操作以便调节施加到所述电路板上的热量。

在一种实施方式中，所述循环风扇设置在所述加热室中。所述第一管线优选连接所述加热室的底端与所述蒸汽室，从而使落到所述加热室底端的冷凝液经由所述第一管线返回所述蒸汽室。所述第一管线可在上端附近设有分流器，从而当所述循环风扇在所述加热室中在第一方向中循环空气和冷凝液时，所述分流器限制空气和冷凝液进入返回管线。优选地，将所述分流器设置成当所述循环风扇反向时，将流动向下导向所述第一管线。

一个冷却室优选设置在所述冷却系统管线中，所述冷却系统风扇从所述加热室将空气吸入所述冷却室，空气经由冷却返回管线从所述冷却室返回。所述冷却室可设有膨胀袋或通风口以允许在加热及冷却过程中改变体积。

在另一种实施方式中，所述加热室在其第一端设有第一内腔，在其第二端设有第二内腔，所述第一及第二内腔各包括进入所述加热室的多个孔，其中，所述循环风扇设置在连接所述第一及第二内腔的循环管线中，从而所述循环风扇的操作导致空气从所述加热室的所述第一端流到所述第二端。