一种可以安装在波焊炉内的可调节红外加热保护装置的制作方法

本实用新型涉及一种可以安装在波焊炉内的可调节红外加热保护装置。

背景技术：

波焊技术是一种重要的电子组装技术，将熔融状态下的焊料，在焊料槽液面形成特定形状的焊料波，插装了电子元器件的印刷电路板经一定角度和深度穿过焊料波峰，使得电子元器件通过通孔露出的引脚浸入焊料波峰，焊料浸入通孔中而实现焊点的焊接。

因为印刷电路板所用的高分子材料的玻璃化转化温度一般不高于350℉，印刷电路板不能长时间处于该温度以上；而部分使用聚甲醛或ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯）树脂等材料制备的连接器塑胶件的耐温一般不高于356℉。焊接前，对PCB的预热温度不能过高，否则会造成元器件和印刷电路板性能退化或降解。波焊机基本上采用热辐射方式进行预热，最常用的波焊预热方法有强制热风对流、电热板对流、电热棒加热及红外加热等。波焊设备的制造商采用不同类型的加热方法：石英灯，红外(IR)管和Calrod陶瓷组件，全部在高温工作(1300至2000℉)，以便使PCB在进入波峰之前其顶面达到190至240℉的最佳温度。

随着环保法律法规的健全，各个国家都开始限制或禁止危险物质在电力和电子设备中的使用，在欧洲新的环境条例中，特别禁止了在焊料合金中使用铅。常规的铅基焊料被熔点更高的无铅焊料所取代，例如，常规的锡-铅合金 Sn63/Pb37 的熔点大约为 361℉，而 Sn/Ag3.0%/Cu0.5%(SAC305) 合金的熔点大约为423℉。这些新合金的使用需要修改整个波焊接方法，例如，更高的预热温度、更高的焊接温度或者甚至较多的氧化。焊接温度提高，焊接时的热尖峰扩大，对于一些大热容量器件，当熔融的焊料接触器件的引脚时，因为印刷电路板/电子元器件与熔融焊料的温度差，导致进入通孔内的焊料急剧降温，在没有形成良好通孔填充前焊料已经冷却，从而造成质量缺陷。

人们采用更昂贵的焊料，自然是期望焊接缺陷更少，在不提升预热温度的前提下，若能选择性地对待焊接的较大热容量的器件补充热量，就可以降低预热段与焊接段的热尖峰，防止进入通孔的焊料过早冷却，保护对温度敏感的器件不被过度加热的同时为大热容量器件补充热量，提高其通孔填充效果，进而提高焊接质量。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种可以安装在波焊炉内的可调节红外加热保护装置，该装置可以有效地控制加热的区域，保护对温度敏感的元器件不被红外灯过度加热，同时选择性地为大热容量器件补充热量，确保其通孔填充效果。

为了达到上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种可以安装在波焊炉内的可调节红外加热保护装置，包括了红外灯组，可调节挡光组件，红外灯组位于波焊炉导轨的上方，挡光组件由可自由组合的挡光模块及其支撑系统组成，挡光模块位于红外灯组和导轨之间。

作为优选方案，上述支撑系统包括分别安装在两根导轨上的向上竖起的支架和安装在该组支架上的悬梁，其中悬梁平行于两根导轨所形成的导轨平面，且悬梁至少有两根。

作为优选方案，上述悬梁距离导轨的高度可以沿支架进行调节，并由固定部件固定在支架上。

作为优选方案，上述挡光模块平行于导轨平面放置在下层悬梁上，并可沿悬梁自由滑动。

作为优选方案，上述悬梁上设有滑槽，并在悬梁上设置用于固定挡光模块的螺丝孔。挡光模块可以放置在滑槽上并通过螺丝孔用螺丝固定。

作为优选方案，上述挡光模块沿导轨方向的长度不小于红外灯的长度。

作为优选方案，上述悬梁可为两层，红外灯组平行于导轨固定在上层悬梁上，挡光模块放置在下层悬梁上。

作为优选方案，上述挡光模块的材质为耐高温、耐弱酸腐蚀且不透红外光的材料。

作为优选方案，上述材料包括金属和陶瓷。

作为优选方案，上述红外灯组包括红外灯管和抛物面反射器，红外灯管的中心位置位于抛物面反射器腔体的焦点位置，红外灯管与波焊炉导轨平行。将光线由原来的发散型转化为平行，通过抛物面反射的平行光线加热待焊接的PCB，保证每个区域的加热强度相近。

作为优选方案，上述抛物面反射器的凸面设计有散热齿。

作为优选方案，上述抛物面反射器的凹面安装有透红外玻璃。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、安装简便，效果明显，可在现有波焊炉上直接改造安装。

2、操作简便，可根据PCB上对温度敏感的元器件的尺寸选择挡光模块。同时可根据PCB上温度敏感器件的分布不同，调节挡光模块的位置和高度。

附图说明

图1为本实用新型的可调节红外加热保护装置的侧面剖视图；

图2为本实用新型的可调节红外加热保护装置的挡光模块结构的俯视图；

图3为本实用新型的可调节红外加热保护装置的挡光模块在滑槽上固定的示意图。

其中：1-导轨；2-挡光模块；3-支架；4-下层悬梁；5-固定部件；6-滑槽；7-螺丝孔；8-螺丝；9-上层悬梁；10-红外灯管；11-抛物面反射器；12-PCB；13-温度敏感器件；14-大热容量器件；15-透红外玻璃。

具体实施方式

以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本实用新型做进一步阐述。

线路板通过传送带进入波焊炉以后，会经过助焊剂涂敷装置，在这里助焊剂利用波峰、发泡或喷射的方法涂敷到线路板上。由于大多数助焊剂在焊接时必须要达到并保持一个活化温度来保证焊点的完全浸润，因此线路板在进入焊料槽前要先经过一个预热区。助焊剂涂敷之后的预热可以逐渐提升PCB的温度并使助焊剂活化，这个过程还能减小电子元器件进入波峰时产生的热冲击。它还可以用来蒸发掉所有可能吸收的潮气或稀释助焊剂的载体溶剂，如果这些东西不被去除的话，它们会在过波峰时沸腾并造成焊锡溅射，或者产生蒸汽留在焊锡里面形成中空的焊点或砂眼。另外，热容量较大的电子元器件需要更高的预热温度，防止焊接时进入通孔的焊料过早冷却。

如图1所示，本实用新型所述的一种可以安装在波焊炉内的可调节红外加热保护装置，可以安装在焊料槽的上方，在PCB12预热后选择性地为热容量较大的电子元器件补充热量，包括红外灯组，可调节挡光组件，其中红外灯组位于波焊炉导轨1上方，挡光组件由可自由组合的挡光模块2及其支撑系统组成，挡光模块2设置于红外灯组和导轨1之间，挡光模块2的材质为耐高温、耐弱酸腐蚀且不透红外光的金属或陶瓷等材料。这些挡光模块2可以根据PCB12上电子元器件的尺寸和高度的不同，调节位置和高度，以保护温度敏感器件。挡光模块2的数量由PCB12上的温度敏感器件决定。挡光组件的支撑系统包括分别安装在两条导轨上的向上竖起的两个支架3，这两个支架3为一组，在该组支架3上安装有悬梁，悬梁平行于导轨1平面，悬梁距离导轨1的高度可沿支架3调节，并用固定部件5固定，挡光模块2可直接在安放在下层悬梁4上并沿悬梁在滑槽6内自由滑动。挡光模块2沿导轨1方向的长度不小于红外灯的长度，挡光模块2的宽度由PCB12上的温度敏感器件的尺寸决定。调节好挡光模块2的位置，使其位于温度敏感器件13的上方后，如图3所示，可在悬梁上的对应的螺丝孔7内插入并拧紧螺丝8，进行固定。在上述悬梁上方可以安装一个上层悬梁9，将红外灯组固定在上层悬梁9上，红外灯组包括红外灯管10和抛物面反射器11 ，红外灯管10的中心位置位于抛物面反射器11腔体的焦点位置，红外灯管10与波焊炉导轨1平行。抛物面反射器11的凸面设计有散热齿，散热齿数量和间距根据灯管功率决定，确保反射器及时散热，保证红外灯管10供电线路绝缘皮温度不高于最高工作温度，一般为221℉。在抛物面反射器11的凹面末端安装透红外玻璃15，使得红外灯管10被密封在透红外玻璃15、抛物面反射器11内，避免受到助焊剂中可挥发成分的污染，透红外玻璃15要求能够承受高温且红外光透过率不低于90%，可选用玻璃或有机玻璃等材料制备，不粘助焊剂，方便清洗。

本实用新型在焊接过程中的一种使用方式：

加工的PCB12前，根据板上电子元器件的尺寸，将固定在波焊炉导轨1上的下层悬梁4调节到距离PCB12上方30-50mm的位置，并用固定部件5固定，根据PCB12上温度敏感器件13和大热容量器件14的位置，调整PCB12的放置方式，尽量使温度敏感器件13和大热容量器件14不处于平行于导轨的同一条直线上。根据PCB12上温度敏感器件13的大小和位置，选择宽度适当的挡光板，并将其放置悬梁上，在滑槽6内移动至需要保护的温度敏感器件13上方，在悬梁上的对应的螺丝孔7内插入并拧紧螺丝8，进行固定。

尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。