专利名称：焊接装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于焊接印刷电路板的装置。更具体地说，是这样一种焊接装置，在其内部用热空气对印刷电路板进行加热，印刷电路板上临时固定着带锡盘料或焊膏的电子元件，经加热使盘料熔化或软熔。
图4简略地示出了一种上述公知的焊接装置。图中，标号1表示印刷电路板，在板1上具有用焊膏3临时固定的芯片元件2。用传送带将板1沿箭头A所示的方向输送使其通过外壳4的内部。外壳4的内侧由隔板4a分隔成加热室6和冷却室7。在加热室6中配置封闭的加热器8用来加热室内的空气。设置的风扇10将加热了的空气送到正行进通过加热室6的印刷电路板1上。在室6中靠近进口的地方有红外线辐射灯9，用来加热印刷电路板1。在加热室6中，板1被加热到足以使焊膏3熔化或软熔的温度。然后，把带有熔融焊锡的板1送进冷却室7，在冷却室7中利用冷却风扇使其冷却，致使熔融的焊锡固化，使芯片元件2牢固地焊接到板1上。
使用上述焊接装置，由于加热室内的热空气气流不均匀而使印刷电路板1得不到均匀加热，因此，当印刷电路板1的尺寸很大时，将出现焊接事故。假如采取某种措施，例如缓慢地输送通过加热室6的板1而增加板1在加热室6中的滞留时间，这样即可消除上述焊接事故。然而，滞留时间的增加势必引起板1上的芯片元件2的热损害。
本发明就是要解决上述传统的焊接装置所需要解决的问题，并且提供一种用于焊接印刷电路板的装置，在被焊接的印刷电路板上安装有用锡盘料临时固定着的电子元件，这种焊接装置包括
一个纵向延伸的外壳部件，输送装置，该输送装置提供了一条通路，沿着这条通路并按照平行于所说外壳部件的纵向输送印刷电路板，使其通过所说的外壳部件，一个或多个横向伸展的隔板装置，这种隔板装置设置在所说的外壳部件内，以便把内侧空间分隔成纵向排列的一个软熔室和一个或多个预热室，它们的排列顺序是这样的，相对于通过所说外壳部件的印刷电路板的行进方向来说，所说的软熔室被设置在所说的一个或多个预热室的下游，在一个或多个隔板装置的每一个上设置开口，印刷电路板能从这些开口中通过，一对彼此分开纵向延伸的垂直隔板，这对隔板设置在所说的一个或多个预热室的每一个内，把预热室分隔成两部分作为气流通道的外部和一个中央空间部分;
在每个所说的垂直隔板上设置上、下开口，从而使每个室的气流通道与相应的中央空间保持畅通，在所说的一个或多个预热室的每一个的中央空间内所配置的第一加热装置，用来加热所说的中央空间的空气，致使印刷电路板在通过所说的一个或多个预热室的时候被加热了的空气预热，在所说的软熔室内所配置的第二加热装置，当印刷电路板通过软熔室时，第二加热装置使印刷电路板上的焊膏软熔，在所说的一个或多个预热室的每一个的中央空间内设置的风扇装置，以便使所说室内的空气在所说的中央空间和所说的气流通道中循环流动，以及气流控制板，这些气流控制板设置在所说的一个或多个预热室的每一个中央空间内，并且位于风扇和印刷电路板输送通路之间，以此来控制通过所说中央空间的循环空气的流动，以便均匀地加热印刷电路板。
下面，参照附图对本发明作详细叙述。
图1是纵向剖视图，简要示出了本发明焊接装置的一个实施例。
图2是根据图1内的剖切面Ⅱ-Ⅱ所作出的剖视图。
图3是根据图1内的剖切面Ⅲ-Ⅲ所作出的剖视图。以及图4与图1一样，也是剖视图，表示一种传统的焊接装置。
现在参看附图1至3，标号20都表示截面为长方形的纵向延伸的外壳部件。印刷电路板1沿着预定的输送通路，按箭头A所示的方向通过外壳部件20。板1上具有用锡盘料或焊膏3临时固定的电子元件或芯片元件2。所用的输送装置是例如传送带或链条输送装置5。由一个或多个隔板(特例中所示的为两个隔板)21a和21b把外壳部件20分成一个软熔室22和一个或多个(特例中是两个)预热室23a和23b。就印刷电路板的输送方向而言，软熔室22位于预热室23a和23b的下游。在列举的实施例中，冷却室24也由外壳部件20内的隔板25限定并在软熔室22的下游。外壳部件20、隔板21a和21b以及隔板25上设有合适的开口31a、31b、32a、32b和33，这些开口可以使印刷电路板1通过，从而使印刷电路板1可以通过外壳部件20。
由图2看得最清楚，在预热室23内有一对彼此隔开的、垂直的、轴向延伸的隔板26a，隔板26a把室23a分成两部分用作为气流通道27a的外部和中央空间28a。每一个隔板26a上设有上开口29a和下开口30a，从而，通过上开口29a和下开口30a使气流通道27a与中央空间28a保持畅通。在中央空间28a内备有风扇34a。风扇34a运转使预热室23a内的空气沿图2中箭头B所示的方向循环，空气从中央空间28a，通过下开口30a进入气流通道27a，然后通过上开口29a进入中央空间28a。在预热室23a的中央空间28a中设置气流控制板35a，并且使气流控制板35a位于风扇34a和输送带5之间。最好，这些气流控制板35a在纵向隔开、横向延伸并且向下折弯，而且这些气流控制板35a由隔板26a固定。可以适当选择控制板的数量、结构、取向，以便获得最佳效果。
预热室23b中，最好还有软熔室22中分别设有隔板26b、26c，风扇34b、34c，以及气流控制板35b、35c。隔板26b和26c上分别有上开口29b和30b、下开口29c和30c。这些部件类似于预热室23a中那些相应的部分，在此不再一一赘述。
第一加热装置，例如电加热器，最好是封闭加热器36a和36b，它们分别设置在中央空间28a和28b中，用来加热其中的空气。因而，印刷电路板1在通过预热室23a和23b时就被加热了的空气预热。为了减少预热时间，最好用辅助加热装置。最好是在预热室23a内靠近开口31a处设置远热外线辐射灯37。标号38是增加灯37效率的反射板。
第二加热装置被设置在软熔室22的中央空间28c中，第二加热装置最好是有反射板40的远红外线辐射灯39，当印刷电路板通过软熔室22时，第二加热装置使焊膏3熔化或软熔。如果需要，可在软熔室22中设置辅助空气加热器，例如类似于加热器36a和36b那样的封闭加热器，以加速软熔过程。
上述焊接装置的操作如下所述。首先，前面的预热室23a和后续的预热室23b中的温度分别保持在大约160℃和140℃。带有芯片元件2的印刷电路板1首先通过进口31a被引入预热室23a，在该室内板1被加热了的空气加热到约140℃，加热了的空气由风扇34a驱动，使其循环流动通过中央空间28a。由于在室23a内加热了的空气大约是160℃，因而，在比较短的时间内，板1可加热到大约140℃。
然后，板1通过孔32a被输送到后续的预热室23b，在预热室23b中，板1与大约140℃的热空气接触。该工序足以实现板1温度的很好调节，并且使板1的温度变动达到最小值。通常需要大约60～80秒钟完成在室23a和23b中的预热。然后，把预热了的板1通过口32b传送到软熔室22中，在软熔室22中，用灯39将板1迅速加热(通常在215℃下加热15～20秒钟)，致使焊膏或锡盘料熔化。其后，板1被送出软熔室22，通过口33送入冷却室24，在冷却室24中，利用冷却风扇41使板1冷却，使熔化的焊锡凝固，从而使元件2与板1牢固地焊接在一起。最后，板1通过出口31b从外壳部件20中取出。
因而，根据本发明的焊接装置，由于在软熔室22的上游设置一个或多个，最好是两个预热室23a和23b，因此可以将板1充分加热而不会使安装在板1上的芯片元件受到热损害。此外，因为预热室23a和23b，如需要的话，还有软熔室22的空气被强制循环，同时还因为在板1的输送通道上面设置了气流控制板35a、35b和35c，所以每个室内的热空气气流均匀分布，以致整个印刷电路板1能被均匀加热。
权利要求
1.一种用于焊接印刷电路板的装置，被焊接的印刷电路板上具有用锡盘料临时固定着的电子元件，该装置包括一个纵向延伸的外壳部件，输送装置，该输送装置提供了一条通路，沿着这条通路并按照平行于所说外壳部件的纵向输送印刷电路板，使其通过所说的外壳部件，一个或多个横向伸展的隔板装置，这种隔板装置设置在所说的外壳部件内，以便把内侧空间分隔成纵向排列的一个软熔室和一个或多个预热室，它们的排列顺序是这样的相对于通过所说外壳部件的印刷电路板的行进方向来说，所说的软熔室被设置在所说的一个或多个预热室的下游，在一个或多个隔板装置的每一个上设置开口，印刷电路板能从这些开口中通过，一对彼此分开纵向延伸的垂直隔板，这对隔板设置在所说的一个或多个预热室的每一个内，把预热室分隔成两部分作为气流通道的外部和一个中央空间部分，在每个所说的垂直隔板上设置上、下开口，从而使每个室的气流通道与相应的中央空间保持畅通，在所说的一个或多个预热室的每一个的中央空间内所配置的第一加热装置，用来加热所说的中央空间的空气，致使印刷电路板在通过所说的一个或多个预热室的时候被加热了的空气预热，在所说的软熔室内所配置的第二加热装置，当印刷电路板通过软熔室时，第二加热装置使印刷电路板上的焊膏软熔，在所说的一个或多个预热室的每一个的中央空间内设置的风扇装置，以便使所说室内的空气在所说的中央空间和所说的气流通道中循环流动，以及气流控制板，这些气流控制板设置在所说的一个或多个预热室的每一个的中央空间内，并且位于风扇和印刷电路板输送通路之间，以此来控制通过所说中央空间的循环空气的流动，以便均匀地加热印刷电路板。
2.根据权利要求1所说的装置，进一步包括一个位于所说的软熔室下游并与其相邻的冷却室以及一个设置在所说的冷却室的冷却风扇，印刷电路板的通路经过所说的冷却室，当印刷电路板通过所说的冷却室时就由所说的风扇冷却。
3.根据权利要求1所说的装置，其中，所说的第一加热装置包括一个或多个电加热器。
4.根据权利要求1所说的装置，进一步包括在上游端预热室内安置的一个辅助加热器，以加速对印刷电路板的加热。
5.根据权利要求4所说的装置，其中，所说的辅助加热器包括一个或多个远红外线辐射灯。
6.根据权利要求1所说的装置，其中，所说的第二加热装置包括一个或多个远红外线辐射灯。
7.根据权利要求1所说的装置，进一步包括在所说的软熔室内纵向延伸的另一对分开设置的垂直隔板，该隔板把软熔室分隔成两部分作为气流通道的外侧部分和一个中央空间部分，所说的第二加热装置设置在所说的软熔室的中央空间内，在所说的另一对垂直隔板上所设置的上、下开口，从而使所说的软熔室的气流通道与所说的软熔室的中央空间保持畅通，在所说的软熔室中央空间内设置的第二风扇装置，使所说的软熔室内的空气在其中央空间和所说的软熔室的气流通道中循环，以及，在所说的软熔室中央空间内并且在第二风扇装置和印刷电路板输送通路之间所设置的气流控制板，用于控制所说的软熔室中央空间中空气的流动，以便均匀地加热印刷电路板。
8.根据权利要求7所说的装置，进一步包括在所说的软熔室内设置的辅助加热器，用于加热软熔室内的空气。
9.根据权利要求1所说的装置，其中，气流控制板在纵向隔开、在横向延伸，并且由所说的一对垂直隔板固定。
全文摘要
一种焊接装置，通过其内的加热室，对印刷电路板进行加热，该印刷电路板上临时固定着带有焊膏的芯片元件，通过上述加热过程使焊膏软熔。加热室被分隔成一个或若干个预热室和一个软熔室。同时，每个预热室被分成气流通道和中央空间区，印刷电路板被输送经过中央空间区。在中央空间区内设有加热器、气流控制耙和一个软熔室。同时，每个预热室被分成气流通道和中央空间区，印刷电路板被输送经过中央空间区。在中央空间区内设有加热器、气流控制板及风扇，致使每一个预热室内用加热器加热了的热空气在每个室内得到强制循环，从而使印刷电路板得以均匀加热。
文档编号H05K3/34GK1039696SQ8810601
公开日1990年2月14日 申请日期1988年7月21日 优先权日1988年7月21日
发明者近藤权士 申请人:日本电热计器株式会社