用于焊接电气部件或电子部件的装置的制作方法

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于将电气部件或电子部件焊接在印刷电路板上的装置。

背景技术：

所讨论的这种类型的装置主要地但并非排他性地用于将电子部件焊接在印刷电路板上，其中，设置在印刷电路板或坯料的上侧部上的部件的焊接销延伸穿过凹部中的印刷电路板并至少略微地突出超过坯料的下侧部。则或者通过使坯料前进至固定设置的焊接喷嘴单元上方的位置采用离开焊接喷嘴的焊接波而实现焊接(波峰焊接)，或者通过使焊接喷嘴装置接近待焊接的区域，焊料持续地离开喷嘴，其中，待焊接的销被浸入焊料中(浸焊)而实现焊接，所述装置具有适用于相关条件的一个或更多个焊接喷嘴。由于离开焊接喷嘴的熔融焊料中仅一小部分焊料被用于实际的焊接过程，因此多余的焊料被排出并返回到熔融的坩埚中。如果现在焊料由于重力而仅流回或落回到熔融坩埚中，则当焊料撞击固定焊接喷嘴的承载件或坩埚中的熔融焊料的液面时存在形成溅出物的风险，其中，如果溅出物到达印刷电路板的下侧部上，则这些溅出物会导致已被焊接的部件的功能性故障。即使进一步在特别地呈氮气形式的保护气体下进行焊接，这种风险仍会增大，这是因为液态焊料在氮气气氛下经常趋于形成球状物和/或溅出物。

为了减轻此问题，已知的是提供具有倾斜的排管或导板的焊接喷嘴，倾斜的排管或导板被期望成提供多余的焊料的受控流出。特别地，对于彼此非常靠近的多个焊接喷嘴而言，使用这种导板是不可能的。

技术实现要素：

从现有技术出发，本发明的目的是创造一种不存在这些缺点的通用装置。

该目的借助于根据权利要求1的教示的装置来实现。

本发明的有利设计为从属权利要求的主题。

因此，用于将电气部件或电子部件焊接在印刷电路板上的装置首先以已知的方式具有焊接喷嘴装置，该焊接喷嘴装置具有至少一个承载件，在所述至少一个承载件上设置有至少一个焊接喷嘴。在这方面，承载件可以任何所需的方式实施例如实施为框架或板。在这方面，实质上关键的是承载件能够容置并保持焊接喷嘴。焊接喷嘴装置设置在熔融坩埚或焊料坩埚上方，使得熔融焊料利用例如可以具有焊料泵或上升管的输送器单元而被从焊料坩埚中输送出来、通过焊接喷嘴被输送至待焊接的部件。

根据本发明，设置有用于已经离开焊接喷嘴的任何多余的焊料的至少一个排放单元，所述排放单元设置在焊接喷嘴的稍端与承载件之间，其中，排放单元具有至少一个挡板，所述至少一个挡板大致围绕焊接喷嘴延伸。换句话说，这首先意味着在熔融坩埚中，分隔面被放置在焊接喷嘴的稍端与承载件之间，并且因而也在焊接喷嘴的稍端与熔融焊料的液面之间，所述分隔面减小了焊料的掉落高度，并且因而减小了焊料的动能，从而使得防止形成溅出物或者至少最大程度防止形成溅出物。由于挡板大致围绕焊接喷嘴延伸的事实，因此焊料在焊接喷嘴的哪一侧流出基本上是无关紧要的。如果焊料现在从挡板进一步排放到熔融坩埚中，则通过挡板的下侧部使印刷电路板的下侧部免受任何可能的溅出物。

优选地，挡板以大致形状配合的方式围绕焊接喷嘴延伸，使得可以实现挡板与焊接喷嘴之间的密封效果。

挡板可被实施为具有多个板部段的挡板单元，所述多个板部段在被组装时作为整体形成挡板。然而，优选地，挡板大致被实施为一体件并具有至少一个凹部，焊接喷嘴延伸穿过所述至少一个凹部。

根据另一实施方式，挡板被设置成大致水平的，也就是说大致平行于熔融坩埚中的焊料水平面，或者该挡板被实施成略微倾斜的。在此方面，略微倾斜特别地允许将焊料以受控的方式从挡板排放回到熔融坩埚中。

为了避免焊料从挡板不受控制的流出，根据另一示例性实施方式，挡板可以由沿焊接稍端的方向突出到挡板的平面上方的边缘限制。在这方面，边缘可以大致完全地围绕挡板或者边缘可仅被实施在挡板的一些部分或区域中。

为了安全地排放撞击挡板的焊料，此外，可以在挡板中和/或在边缘中设置有用于所述焊料的至少一个排放口。在最简单的情况下，所述排放口为板中的全排放口或边缘中的凹口。

为了实现将焊料安全地排放到熔融坩埚中并且为了有把握地防止形成溅出物，根据又一实施方式，在排放口下方设置有用于排放焊料的至少一个下降管。在这方面，下降管可以延伸至坩埚中的熔融焊料的液面正上方的某一位置或者甚至可以至少略微地浸入到焊料中。

在基本上已知的方式中，不仅可以设置单个焊接喷嘴，而且可以设置呈任何所需布置的多个焊接喷嘴，其中，焊接喷嘴可以单独地设置或成组地设置。在此方面，挡板具有多个凹部，焊接喷嘴延伸穿过所述多个凹部。

特别地，为了使排放单元能够适应不同的焊接条件或印刷电路板构型，根据再一实施方式，可以设置有调节单元，借助于该调节单元可以设定挡板与焊接喷嘴的稍端之间的距离，并且因而还可以设定挡板在熔融坩埚中的焊料水平面上方的高度。

在最简单的情况下，调节单元在这方面具有至少一个调节螺钉，所述至少一个调节螺钉延伸穿过挡板并间接或直接地靠置于承载件，从而由所述承载件支承。

为了使在保护气氛下采用根据本发明的装置时消耗的保护气体最小化，根据本发明的又一示例性实施方式，可以在印刷电路板的待焊接的区域处设置有用于引入保护气体的至少一个气体注射盖，所述气体注射盖围绕排放单元和焊接喷嘴或多个焊接喷嘴延伸或在排放单元和焊接喷嘴或多个焊接喷嘴之上延伸。

附图说明

在下文中，借助于仅构成示例性实施方式的附图来对本发明进行更详细地说明。

在附图中：

图1以示意性剖视图的方式示出了本发明的其上配合有排放单元的第一示例性实施方式；

图2以立体示意图的方式示出了根据图1的示例性实施方式的不存在排放单元的情况下的焊接喷嘴装置；

图3以示意图的方式示出了对应于图2的根据图1的示例性实施方式的排放单元；

图4示出了根据图2的焊接喷嘴装置，其中，该焊接喷嘴装置上配合有根据图3的排放单元；

图5示出了根据本发明的第二示例性实施方式的焊接喷嘴装置，其中，该焊接喷嘴装置上配合有排放单元；

图6示出了根据图5的示例性实施方式的排放单元；

图7以示意性立体剖视图的方式示出了本发明的第三示例性实施方式，其中，第三示例性实施方式上配合有排放单元；

图8以放大示意图的方式示出了根据图7的示例性实施方式的排放单元。

具体实施方式

图1中示出的用于焊接电气部件或电子部件的装置具有焊料坩埚01，该焊料坩埚01在其上套环02处由盖03封闭。在盖03处设置有承载件04，在承载件04上设置有多个焊接喷嘴05，使得位于焊料坩埚01中的熔融焊料06最初可以从焊料坩埚01中输送出来并经由未示出的输送器单元输送至焊接喷嘴05。

熔融焊料06流在焊接喷嘴05的上端部处离开焊接喷嘴05、使设置在印刷电路板上的电气部件或电子部件的焊接销变湿，并且以此方 式在熔融焊料06流已凝固之后产生固定的并且特别是导电的焊接连接。任何多余的焊料由于重力而都向下直接或间接地流回到焊料坩埚01中。

特别地，如从图2中可以看出，承载件04在本示例性实施方式中大致呈截顶棱锥的形式，该承载件04具有承载板07，在承载板07上设置有焊接喷嘴05，其中，承载板07由大致完全地包围承载板07的边缘61的限制。从焊接喷嘴05流出并到达承载件04上的任何多余的焊料都可以经由设置在承载板07的边缘中的凹部08流回到焊料坩埚01中。由于熔融焊料从焊接喷嘴到承载板07上的掉落高度比较大，因此存在形成焊料溅出物的风险，其中，如果焊料溅出物到达印刷电路板的下侧部上，则例如由于相邻焊接销之间的不期望的桥接效果而引起焊接缺陷的风险。

为了避免这种风险，根据本发明，在焊接喷嘴05的稍端与承载件之间设置排放单元09。在这方面，排放单元09具有盘形挡板10，该盘形挡板10由完全地包围其的边缘11限制。挡板10具有凹部12、13和14，所述凹部12、13和14就他们的布置和形状而言与焊接销05的布置和外轮廓大致对应。

特别地，如从图4中可以看出，排放单元09可以配合在焊接喷嘴装置上，使得挡板10以大致形状配合的方式围绕焊接喷嘴05延伸，并且使得排放单元09作为整体设置在焊接喷嘴05的稍端与承载件04之间，其中，排放单元被支承在承载件04上。如果离开焊接喷嘴的稍端的任何多余的熔融焊料正向下流动，则这些多余的熔融焊料由于重力而首先到达排放单元09的挡板10上。由于挡板10与焊接喷嘴稍端之间的距离相比之下明显小于承载板07与焊接喷嘴稍端之间的距离，因此在此方面几乎可以完全阻止不期望的焊料溅出物的形成。

流出到挡板10上的焊料通过另一排放口15被排放到承载板07上并且可以从那里经由凹部08被输送回到焊料坩埚中。在这方面，由于通过挡板而将印刷电路板与在焊料从挡板10流出到承载板07上时可能出现的溅出物隔开，因此承载板07与挡板10之间的距离是不重要的。

图5和图6中示出的示例性实施方式基本上具有与根据图1至图4的示例性实施方式相同的结构。承载件16就其功能和结构而言与根据已经在上文中进行描述的实施方式的承载件04相对应。多个焊接喷嘴17设置在承载件16的承载板18上。排放单元19同样地具有凹部20、21、22和23，围绕焊接喷嘴17延伸的排放单元经由所述凹部20、21、22和23可以配合在焊接喷嘴装置上。任何多余的焊料都可通过排放口24向下流出到承载板18上并且从那里经由凹部25流到焊料坩埚中。

特别地，如从图6中可以看出，排放单元19设置有调节单元，借助于该调节单元可以设定挡板26与焊接喷嘴17的稍端之间的距离。所述调节单元在排放单元19中具有螺纹孔27、28和29，调节螺钉30、31和32可被拧入到所述螺纹孔27、28和29中，使得所述调节螺钉30、31和32沿承载板18的方向向下突出超过排放单元19并靠置于承载板，所述调节螺钉30、31和32在每种情况下均借助于其柄部稍端来支承排放单元19。在这方面，通过调节调节螺钉30、31和32，焊接喷嘴17的稍端与挡板26之间的距离可以简单的方式进行设定。经由埋头螺母33、34和35，调节螺钉30、31和32的位置可被确定并从而被紧固。

图7和图8中示出了另一示例性实施方式。图7中示出的装置具有盖36，该盖36通过其边缘37可以配合在未示出的焊料坩埚的套环上，从而密封焊料坩埚。在盖36中设置有焊接喷嘴装置，该焊接喷嘴装置具有承载焊接喷嘴39的承载件38。在本示例性实施方式中，焊接喷嘴由喷嘴本体40构成，该喷嘴本体40在其上端部的区域中具有多个喷嘴开口41。在喷嘴本体40的下端部处，承载件38连接至上升管42，熔融焊料可以利用输送器单元经由该上升管42通过承载件38中的中央凹部43被输送至喷嘴开口41。

例如可以在图8中更详细地看到的设置在承载件38与喷嘴开口41之间的排放单元44。排放单元44以与已经在上文中描述过的排放单元09和19类似的方式具有挡板45，该挡板45由完全地包围其的边缘46的限制。挡板45设置有凹部47，该凹部47就其尺寸而言与喷嘴本体40的外轮廓大致对应，使得排放单元可被卡扣在喷嘴本体40上，从而以大致形状配合的方式围绕喷嘴本体40延伸。在这方面， 排放单元通过围绕凹部47延伸的凸缘状边缘48靠置于喷嘴本体40的突出部62，从而由突出部62支承。

而且，挡板在本示例性实施方式中具有多个全排放口49、50、51和52，流出到挡板45上的任何多余的焊料可通过所述多个全排放口49、50、51和52流回到焊料坩埚中。在每个排放口49、50、51和52下方，在每种情况下均设置有一个下降管53、54、55和56，这些下降管可以延伸到焊料坩埚中的焊料水平面下方的某一位置或者还可终止在略高于焊料水平面上方。

而且，如从图7中可以看出，设置有屋顶状气体注射盖57，该屋顶状气体注射盖57沿喷嘴开口的方向成锥形，使得围绕喷嘴开口41的自由间隙可以被保持得尽可能小。保护气体——特别是氮气——可以经由气体供给单元供给到形成在气体注射盖57、排放单元44与喷嘴装置之间的空间中，以减小特别是熔融焊料的不希望有的氧化作用。在本示例性实施方式中，气体供给单元具有软管58，软管58由多孔玻璃纤维材料制成并设置在盖36的连续的环状间隙59中，所述间隙朝向形成在在气体注射盖57、排放单元44与喷嘴装置之间的空间敞开。如果保护气体现在通过外部保护气体口60被供给到软管58中，则所述气体通过多孔软管壁进入到上述空间中。