一种气体循环过滤装置及回流焊系统的制作方法

1.本实用新型涉及焊接气流循环技术领域，特别涉及一种气体循环过滤装置。还涉及一种回流焊系统。


背景技术：

2.在晶圆封装及smt线路板焊接领域，晶圆通过运输结构输送到回流焊设备的加热腔体中，实现边运输边加热；此时腔体内的混合气体主要的主要成分是：a、在高温条件下从助焊剂中挥发出含有松香的混合气体，b、浓度较高的氮气气体，c、空气中的粉尘以及其它的混合物等。
3.上述混合气体中的挥发松香和空气粉尘均会造成加热腔体的焊接环境污染，加热腔体的保养频率高，与此同时氮气的回收利用率低，增加了氮气的耗量。在环境污染对半导体工艺的影响中，随着半导体集成电路日益地朝着高集成度发展，这就要求各元件尺寸愈来愈微细，而硅片的面积向大型化方向发展，例如元件最细线条为5～6μ、硅片面积为4
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4mm2以上的高集成度电路，在工艺制作中尘埃对其影响是极大的；所以它要比传统电子行业的工艺要求高出很多，特别是加热腔体内部要实现千级无尘的要求，其中之一是必须要实现加热腔体内部混合气体的净化并循环使用，以提高产品良率及可靠性。
4.因此，如何能够提供一种净化焊接环境、提升产品可靠性的气体循环过滤装置是本领域技术人员亟需解决的技术问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提供一种气体循环过滤装置，能够将混合气体中的松香滤出并排出净化的氮气，从而净化氮气排入的加热腔体的焊接环境，提升产品的可靠性。本实用新型的另一目的是提供一种回流焊系统。
6.为实现上述目的，本实用新型提供一种气体循环过滤装置，包括具有相互隔开且并排挨靠的通道ii和通道i的循环箱，所述通道i的进口用以通入混合有氮气和松香挥发气的气体i，所述通道ii中具有制冷介质，所述通道ii的温度低于所述通道i的温度以实现松香的冷凝结晶，所述通道i的出口用以送出净化后的氮气。
7.优选地，沿所述气体i的流向在所述通道i设有多段朝向所述通道ii伸入的增强腔，所述增强腔的边角处采用圆弧过渡处理。
8.优选地，所述通道i中设有位于所述增强腔下方、用以接取冷凝结晶的松香的接液盘。
9.优选地，所述制冷介质为气体ii，所述通道ii的进口设有通入所述气体ii的鼓风机，所述通道ii的出口排出所述气体ii。
10.优选地，所述循环箱由箱体i和箱体ii组装而成，所述通道i位于所述箱体i中，所述通道ii位于所述箱体ii中。
11.本实用新型还提供一种回流焊系统，包括如上述任一项所述的气体循环过滤装置
和具有加热腔体的回流焊设备，所述加热腔体通过进风管道连接所述通道i的进口，所述加热腔体通过出风管道连接所述通道i的出口。
12.优选地，所述回流焊设备设有与外界连通的排风口，所述排风口通过排风管道连接所述通道ii的出口。
13.优选地，所述进风管道具有多个与所述加热腔体的不同位置连接的分支进风管路，所述出风管道具有多个与所述加热腔体的不同位置连接的分支出风管路。
14.相对于上述背景技术，本实用新型所提供的气体循环过滤装置包括循环箱，循环箱具有通道ii和通道i，通道ii和通道i相互隔开，通道ii和通道i并排挨靠，通道ii中具有制冷介质，通道i的进口通入混合有氮气和松香挥发气的气体i，通道ii的温度低于通道i的温度以实现松香的冷凝结晶，通道i的出口用以送出净化后的氮气；该气体循环过滤装置通过通道ii中的制冷介质以实现对通道i的热传导降温，气体i在通道i中受到温度降低的影响，其中混合的松香脱离气体形态并冷凝结晶，相当于气体i中除氮气以外的杂质得到了滤除，保留了净化后的氮气，从而净化氮气排入的加热腔体的焊接环境，提升产品的可靠性。
附图说明
15.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
16.图1为本实用新型实施例提供的回流焊系统的结构示意图。
17.其中：
[0018]1‑
箱体i、2
‑
箱体ii、3
‑
接液盘、4
‑
气体i、5
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气体ii、6
‑
鼓风机、7
‑
进风管道、8
‑
出风管道、9
‑
排风管道、10
‑
加热腔体、11
‑
排风口。
具体实施方式
[0019]
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0020]
为了使本技术领域的技术人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
[0021]
请参考图1，图1为本实用新型实施例提供的回流焊系统的结构示意图。
[0022]
在第一种具体的实施方式中，本实用新型所提供的气体循环过滤装置包括具有通道ii和通道i的循环箱，首先通道ii和通道i相互隔开以保证各自的气体独立流通不串气，其次通道ii和通道i并排挨靠以保证二者之间能有效地进行热交换；在此基础上，通道ii中具有制冷介质，通道i的进口通入混合有氮气和松香挥发气的气体i4，通道ii的温度低于通道i的温度以实现松香的冷凝结晶，通道i的出口送出净化后的氮气。
[0023]
在本实施例中，通道ii的作用在于利用制冷介质与通道i进行热交换，以降温的方式对进入通道i的气体i4进行过滤净化，使由通道i排出的气体i4为净化后的氮气，有效的
过滤掉气体i4中有害物质及松香等物质，净化后的氮气排入焊接用的设备的加热腔体10中作为焊接环境，净化加热腔体10内部的焊接环境、减少炉体内部的保养频率，又能起到氮气的回收利用，不仅提高了产品的焊接品质，又减低了氮气的耗量，提高了经济效益。
[0024]
需要说明的是，上述实施例没有具体限定通道ii中制冷介质的形式，也就是说，既可采用如液冷的制冷形式，也可采用如风冷的制冷形式，同应属于本实施例的说明范围。
[0025]
在一种具体的实施方式中，该气体循环过滤装置的通道ii采用风冷制冷形式，此时的通道ii中通入了作为制冷介质的气体ii5，这里的气体ii5没有做具体限定，只要能够实现风冷制冷形式的气体同应属于本实施例的说明范围。
[0026]
在本实施例中，为了保障通道ii中的气体流动性，进而确保对通道i的制冷有效可靠，在通道ii的进口设有促进气体ii5通入的鼓风机6，与进口对应的，在通道ii的出口排出气体ii5。
[0027]
示例性的，气体ii5为鼓风机6抽取的室内的自然温度的空气，温度大概在20℃左右，用于冷却气体i4；在使用时，通道ii中的空气循环流动，流入通道ii的空气吸收热量，流出通道ii的空气放出热量，循环往复的对通道i及其中的气体i4进行冷却。
[0028]
在一种具体的实施方式中，通道ii和通道i均为水平的平直通道，在二者的接触面上处处可进行热交换，此时通道ii和通道i的接触面为共用的管道外壁；在此基础上，为了提高二者的热交换效率，需要增加二者的接触面积，此时可采用二者相互镶嵌的设置方式，此时的接触面积在原先水平方向的水平面积的基础上增加了竖直方向的竖直面积。
[0029]
在本实施例中，通道ii和通道i相互镶嵌，此时沿气体i4的流向在通道i设有多段朝向通道ii伸入的增强腔，为了确保气体i4在通道i中流动平稳自然、动量损失小，增强腔的边角处采用圆弧过渡处理。
[0030]
相较于通道ii和通道i均为水平的平直通道的设置方式而言，以相互镶嵌的方式增加了增强腔的设置方式相当于延长了气体i4的流动路径长度，此时的流动路径长度在原先水平方向的水平长度的基础上增加了竖直方向的竖直长度，此时的气体i4在气体循环过滤装置的作用下呈阶梯式结构过滤，每一个增强腔都是一级阶梯结构，气体i4流经多个增强腔即在多级阶梯结构下过滤；气体i4在通道i的进口处的温度大概200℃左右，在正压力的作用下流向出口时，与气体ii5冷却的管道外壁进行充分的热交换，温度逐步降低到150℃以下，分离出松香，排出高纯度的氮气，可进一步再次过滤后回收利用。
[0031]
在一种具体的实施方式中，通道i位于通道ii的底侧，通道ii位于通道i的顶侧，气体ii5由上向下的对气体i4进行冷却。
[0032]
在本实施例中，为了便于收集通道i中分离的松香，在通道i中设有接取冷凝结晶的松香的接液盘3，接液盘3位于增强腔的下方，当气体i4在通道i中流动并受冷却而分离松香时，松香落入接液盘3，对回收松香的接液盘3做定期的清理。
[0033]
在一种具体的实施方式中，循环箱由箱体i1和箱体ii2组装而成，通道i位于箱体i1中，通道ii位于箱体ii2中，此时箱体i1位于箱体ii2的底侧，箱体ii2位于箱体i1的顶侧，二者进行热交换的接触面也即外壁面重合。
[0034]
本实用新型还提供一种回流焊系统，包括上述气体循环过滤装置，还包括回流焊设备，回流焊设备具有加热腔体10，加热腔体10中具有加热单元，加热腔体10通过进风管道7连接通道i的进口，加热腔体10通过出风管道8连接通道i的出口。
[0035]
在本实施例中，加热腔体10排出的混合气体通入气体循环过滤装置，通过上述冷却过滤的方式，能有效的过滤掉混合气体中有害物质及松香等物质，净化加热腔体10内部的焊接环境，大大提高产品的良率，减少炉体内部的保养频率，又能起到氮气的回收利用，提高了经济效益；大大提高产品可靠性能，这对于要求可靠性高的企业的产品至关重要。
[0036]
需要说明的是，本实施例仅仅提供了一种全新的气体循环过滤装置，通过该气体循环过滤装置可对回流焊系统的焊接气体进行过滤净化，除此以外，没有对回流焊设备及其加热腔体10等进行改进，至于其工作原理及过程，请参照现有技术，这里不再一一赘述。
[0037]
基于上述气体循环过滤装置的进一步设置，回流焊设备也作进一步适应性设置；其中，回流焊设备设有与外界连通的排风口11，排风口11通过排风管道9连接通道ii的出口。
[0038]
除此以外，加热腔体10具有多个对应于多个加热位置的加热单元，为了确保加热腔体10中混合气体的均匀流出和流入，进风管道7具有多个与加热腔体10的不同位置连接的分支进风管路，出风管道8具有多个与加热腔体10的不同位置连接的分支出风管路。
[0039]
需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
[0040]
以上对本实用新型所提供的气体循环过滤装置及回流焊系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。