[发明专利]气罩波峰钎焊的方法和装置

说明书

本发明涉及印刷电路板等零件的波峰钎焊，具体来说，涉及可湿润性金属表面的焊料涂覆或在焊料波中将电路板上的至少两个可湿润性金属表面接合起来，其中，焊料波用一种减少氧气的气氛覆盖起来

现在，印刷电路板，电路板和其它零件具有较小的有待涂覆焊料和接合的可湿润性表面。鉴于过去使用焊剂从上述表面除去氧化物，人们已经发现，如果钎焊是在惰性气体或除去氧气的保护气氛中进行的，那么也可以不必使用焊剂。在本申请中，术语“惰性”用于包括氮气的气体。另外，在惰性气氛中，在焊料表面不会形成焊渣和其它氧化物。过去，焊渣和氧化物颗粒在焊缝中往往引起漏焊，跳接或出现其它缺陷。

美国专利5,048,746号中公开了一种无焊剂钎焊用的隧道。美国专利5,044,542号中描述了气体保护波峰钎焊。在这两个专利中，焊料都是在保护气体的环境中施加于零件之上的。保护气体可以是惰性气体或除去氧气的还原气体。在除去氧气的气氛中钎焊的优点是众所周知的。

美国专利3,705,457号和美国专利申请549,603号中都公开了对气刨喷嘴的使用情况。美国专利4,402,448号，4,697,720号和4,995,411号都公开了用于清理印刷电路板导体表面的气刨喷嘴。

过去使用焊剂的问题之一是，在焊料涂覆后焊剂本身在涂覆焊料的表面上沉积或残留，在钎焊之后一般必须清除这种残留。但是焊剂技术已获改进，现在可以使用有时称为“无需清理”的焊剂，这种焊剂没有残留，焊料涂覆后不需清理涂覆焊料的表面。术语“无需清理”焊剂适用于留下少许焊料残留的焊剂，这种残留一般是非腐蚀性和非导电性的。无需清理的焊剂的一实例含有极少或不含卤化物，另一实施是溶解在乙醇或异丙醇溶剂中的非腐蚀性和非导电性的有机酸。还有一实例是常用的RMA(美国无线制造商协会)焊剂，这是一种由松脂如枞酸，活化剂如二乙氨盐酸化物(diethylamine hydrochloride)和溶剂如酒精组成的混合物。

在一种溶剂如乙醇或异丙醇中添加少量己二酸形成一种无需清理的焊剂。另外，人们知道，含有10至1000ppm的三价磷的低焊渣焊料在暴露于空气的焊料罐中可减少焊渣的形成。通过利用低焊渣焊料，人们发现在涂覆焊料的过程中用来覆盖焊料波的保护气体无需从气氛中除去全部氧气。当保护气体中含有大约5％氧成分时，用低焊渣为以获得满意的焊料涂覆。在某些情况下，大于5％的氧含量也可取得满意的效果。这样可以大大降低保护气体的成本，从而节省了钎焊工艺的费用。

在本发明中已发现，利用一个盖、罩或类似装置至少部分地盖住焊料库并从内部覆盖以保护气体，人们可以把从焊料来的并包围电路板等零件的空气减少到几乎察觉不到的量。因此，等待焊料涂覆的可湿润性表面，如线径，基座，线路板上插入销的金属化孔可基本上与空气隔绝。另外，在罩下的焊料表面以及焊料波表面也与空气隔开，从而避免在焊料波上形成焊渣，在许多情况下，在焊料涂覆步骤中可消除必须使用焊剂的必要性。

上述各专利文献中由于没有采用气罩装置，其气体保护效果还有待于进一步改进。

本发明的目的在于提供一种气体保护效果更好的波峰钎焊的方法和装置。

为实现上述目的，本发明提供一种对零进行波峰钎焊的装置，它具有：一个焊料槽，适于容纳熔融的焊料，并具有至少一个从焊料中突出的焊料波喷嘴；从所述喷嘴中形成焊料波的泵；以及输送装置，其用于在预定的路径中运送零件，保证零件的至少一部分通过焊料波，其特征在于：一罩板装置在预定路径之下覆盖焊料槽的至少一部分，具有至少一条供焊料波从中通过的纵槽；以及一个供送装置向罩板装置下供送加压气体，其形式是在罩板装置内，纵槽之下，焊料波两侧延伸的排气管，气体可在焊料波两侧向上通过纵槽，并在焊料波上方形成气体覆盖。

在上述波峰钎焊装置中，所述罩板装置具有在焊料槽上方延伸的罩板，在罩板边缘具有裙围向下伸入到焊料槽中焊料面之下。

在上述波峰钎焊装置中，所述罩板装置可以具有一罩板，罩板在纵槽两侧具有高起的唇边。

在上述波峰钎焊装置中，所述供送加压气体的供送装置可包括气体扩散装置，气体扩散装置在罩板装置中，在纵槽之下，在焊料波两侧延伸。

在上述波峰钎焊装置中，从所述焊料槽中可伸出两个焊料波喷嘴，一喷嘴提供湍流焊料波，另一喷嘴提供非湍流焊料波，罩板装置为每一焊料波设有纵槽。