[发明专利]一种利用液氮冷却的回流焊接系统及其焊接方法

权利要求书

1.一种回流焊接系统，该系统包括：

内部充满氮气呈密封状态的试验箱；

工作转盘，该工作转盘设置在所述试验箱内，由转轴和转盘构成，所述转盘固定在转轴上，连同转轴一起转动，用于放置待焊接的电子元器件和焊料；

电加热装置，该电加热装置包括电源、与此电源构成回路并设置在所述工作转盘一侧的电热元件，以及设置在电热元件附近用于将加热后的氮气吹向工作转盘区域的风扇；

液氮冷却装置，该液氮冷却装置包括用于存贮液氮的自增压液氮罐、与自增压液氮罐连通并设置在所述工作转盘另外一侧的液氮分配器、用于控制自增压液氮罐与液氮分配器之间的连通或断开的低温阀，以及设置在液氮分配器附近用于将液氮蒸汽与试验箱内气体进行搅动混合的风扇。

2.如权利要求1所述的回流焊接系统，其特征在于，所述工作转盘包括多个转盘，这些转盘固定地安装在所述转轴的不同高度位置上，转盘的盘面各自具有多个开孔结构。

3.如权利要求1或2所述的回流焊接系统，其特征在于，所述电热元件是电阻加热丝或者电热管，所述设置在电热元件附近用于将加热后的氮气吹向工作转盘区域的风扇由耐热材料制成。

4.如权利要求1-3任意一项所述的回流焊接系统，其特征在于，所述的液氮分配器呈平面螺旋管结构，并在其管壁上开有多个孔状喷口。

5.如权利要求1-3任意一项所述的回流焊接系统，其特征在于，所述液氮分配器呈上下对称且相互连通的蛇形管结构，并在其管壁上开有多个孔状喷口。

6.如权利要求1-5任意一项所述的回流焊接系统，其特征在于，所述回流焊接系统还包括温度控制装置，所述温度控制装置由测温元件、加热温度控制装置和冷却温度控制装置共同组成。

7.如权利要求6所述的回流焊接系统，其特征在于，所述加热温度控制装置包括根据测温元件所测得的温度来确定是否继续加热的加热温控器，和根据所述加热温控器所发出的指令来连通或断开电热元件所在回路的继电器；所述冷却温度控制装置包括根据测温元件所测得的温度来确定是否继续输送液氮进行冷却的冷却温控器，和根据该冷却温控器所发出的指令来连通或断开液氮的从所述低温阀至液氮分配器之间输送的低温电磁阀。

8.如权利要求1所述的回流焊接系统，其特征在于，所述试验箱还包括放空阀，该放空阀在试验箱内氮气压强过高时起降低气压的作用。

9.一种使用如权利要求1-5任意一项所述的系统进行回流焊接的方法，该方法包括下列步骤：

将待焊接的电子元器件和焊料放置在工作转盘的转盘面上；

接通电源令电热元件发热，同时开启位于电热元件附近的风扇将加热后的氮气吹向工作转盘区域，当试验箱内的温度达到焊接温度时实现焊料的熔融回流；

在焊料完全熔融回流之后，断开电源以停止电热元件的发热；

以及开启低温阀使得液氮从自增压液氮罐输送至液氮分配器并从其喷出，同时开启位于液氮分配器附近的风扇以将液氮蒸汽与试验箱内气体进行搅动混合，由此实现焊料的冷却凝固。

10.如权利要求9所述的进行回流焊接的方法，其特征在于，在焊料熔融回流的过程中，通过包括测温元件、加热温控器和继电器的装置来自动执行加热温度控制；此外，在焊料冷却凝固的过程中，通过包括测温元件、冷却温控器和低温电磁阀的装置来自动执行冷却温度控制。