[发明专利]喷流焊及喷流焊槽

说明书

技术领域

本发明涉及PCB板的焊接工艺，尤其是涉及一种能有效提高通孔焊接工艺的自动化、通孔焊接品质和降低生产成本的喷流焊，以及一种实现喷流焊工艺的喷流焊槽。

背景技术

伴随着电子产品越来越向小型化、多功能化方向发展，电子原件也越来越小，组装密度也越来越密集，大多数电子产品逐步以表面贴装工艺(回流焊接工艺)代替通孔焊接工艺。

然而在大多数不耐高温却又需要高强度焊接的电子元器件(连接器等)或电子产品中(军用品、服务器等)，以及在大多数不需要小型化的产品或混合技术线路板，仍然需要使用穿孔(TH)焊接工艺；比如电视机、家庭音像设备以及即将推出的数字机顶盒等，都必须使用通孔焊接，而该类产品的PCB板厚度一般都较厚，且面积较大，元件脚的上锡高度严重受到影响。高层数，印制板的厚度增加，多接地连接孔的印制板加剧通孔填锡不良现象；额外的信号层与接地层的高热质量对印制板的预热要求越来越高，现有的波峰焊接工艺已无法满足此类产品的焊接需要。随着高密度化组装使元件焊接脚间距越来越小，致使连焊(也称桥接)增多；混装工艺必须采用治具，致使波峰焊接工艺中阴影效应增多；可靠性要求更高，致使PCB板厚度加厚，通孔焊锡爬锡高度增加。为了克服以上问题，业界投入大量的人力物力研发出来的选择性波峰焊设备目前还无法全面推广。在现阶段，选择性波峰焊设备存在的问题主要在以下几个方面：

一、生产效率低：因为要针对特定的位置进行助焊剂涂覆和进行焊接，每片PCB板在经过该两处工艺环节时必须短暂停顿，才能保证助焊剂的有效喷涂和元件脚的上锡要求。生产中的停顿，势必严重影响生产效率。

二、工艺要求高、焊接品质低：在进行焊接时，熔融焊料直接接触到元件脚末段，必须通过元件脚顶端向上爬升。因此，元件脚要求尽量够短，焊料的润湿性及助焊剂的活性要求足够好。在进行焊接时，每一个焊点都有要经过润湿、预热和焊接三个阶段，因此每个焊点的受热均匀性以及焊接速度慢都将受到严峻的挑战。

三、无法焊接密集的元件脚：针对元件脚密集的元器件很容易出现连焊、拉尖等现象，上锡高度也同样无法满足可靠性的要求。

基于以上种种原因，混合装联的PCB板板的通孔焊接问题至今还无法找到有效的解决方案，成为电子生产制造业一道不可逾越的瓶颈，从而已引起了广大电子生产制造业的极大关注。

发明内容

针对目前波峰焊和选择性波峰焊工艺中遇到的助焊剂涂覆及预热不均匀、掉温、焊接的间歇性以及连焊、拉尖、空焊、透锡不好、焊接阴影效应等通孔焊接的问题，本发明目的在于提供一种能有效提高通孔焊接工艺的自动化和通孔焊接品质，节约电力资源和锡资源，还可为电子制造企业降低生产成本的喷流焊工艺。

本发明通过以下技术措施实现的，一种喷流焊法，包括助焊剂喷涂、预热和焊接的工艺步骤，其中，焊接工艺步骤采用喷流焊工艺，该喷流焊工艺是通过机械泵或电磁泵将熔融的焊料从平行设置在焊槽二边相对的两个条形喷嘴中喷出，从喷嘴中喷出的熔融焊料以抛物线的形式形成斜向上相对的两个与PCB板面相接触的抛物液面。由于喷流焊时PCB板的运行轨道是水平式的，因此预热区与焊接区之间不用存在间隙。

作为一种优选方式，所述助焊剂喷涂采用的是超声波喷雾方式，助焊剂通过超声波雾化，在底部流动空气压力的作用下，雾化后的助焊剂随着流动的空气按指定的通道溢出，PCB板通过时，助焊剂即可被均匀地附着在PCB板面上，整个涂覆过程只有PCB板是运动的。采用高频超声波发生器，雾化后的助焊剂颗粒更小，附着力及穿透力更好，对PCB板元件孔避的润湿性更好，同时可节约助焊剂用量；在超声波发生器不断震动的作用下，助焊剂中的各组分分散的更均匀；采用低匀速气流，雾化后的助焊剂被均匀的喷涂在PCB板的焊接面，已喷涂好的助焊剂也不用担心被空气流吹散，不用担心喷涂到PCB板的另一面。

具体的，所述喷嘴的宽度为0.5-2mm，长度设置为与PCB的长度相同或为调节装置，所述喷嘴设置为向焊槽内上方且与水平面的仰角在35℃-75℃之间可调的开口。