专利名称：电磁泵式液态金属软钎接单/双波峰发生器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种异步感应电磁泵的液态金属软钎接的单／双波峰发生器，特别涉及线路板(PCB)的自动单峰焊接设备，及表面安装技术(SMT)中的印制线路板的单／双波峰自动焊接设备中，泵送液态金属软钎料的异步感应电磁泵式液态金属软钎接单／双波峰发生器。
专利US-3、797、724和CN8620924U的液态金属软钎接电磁泵，均属传导式电磁泵，这种泵受传导电流回路电阻的影响很大，而回路电阻又受液态高温金属氧化渣的影响而变化，从而导致波峰的不稳定，甚至造成波峰高度大起大落，目前解决这一问题的方案是设置高温防氧化油保护系统，要求高温油在摄氏250-300度下长期工作不碳化不挥发，不分解，该高温防氧化油，不仅价格昂贵，而且货源紧缺，专利CN93246899／3和CN91058162A待均属单相电磁感应单／双波峰的液态金属电磁泵，其原理是利用电磁铁内外环磁路路径长短差异产生的磁程差，从而产生电磁感应在内外环上分布的相位差，形成感应式电磁力，电磁力指向由超前相位指向滞后相位，采用该方案，解决了传导式电磁泵由于液态高温金属氧化渣的影响导致波峰不稳定问题，但该类电磁泵的一个最大缺点是，电能转换效率低下，因为利用的是磁程差，形成相位差，因而相位新差有限，决大部分是无用的脉振磁场，电磁力小，大部分电能转换为涡流热能及线包电阻发热，因而无法获得高波峰和大的波峰宽度。专利CN962366223．9电磁泵双波峰发生器，电磁泵必须分别安装在焊锡槽的两边，以便减轻电磁偶合干扰，这样波峰发生器体积大，与机械泵波峰发生器很难互换。
本发明的目的是，提供一种异步感应电磁泵的液态金属软钎接单／双波峰发生器，它不仅能完全消除(SMT)软钎接中存的由于助焊剂及表面元件(SMC)和表面器件(SMD)所用的粘贴剂的热分解所产生的气体遮蔽钎接区，造成跳焊和漏焊现象，而且由于异步感应式电磁泵的效率比目前的单相电磁泵效率高5-6倍，波峰高而有力，宽度可达400mm并伴有工频声波微扰震荡，可以有效地赶出遮蔽气体，消除跳焊和SMC，SMD的阴影区，达到SMT软钎接技术要求。并且可以与机械泵波峰发生器良好互换。
本实用新型是通过如下技术方案实现的设计的一种异步感应电磁泵的液态金属软钎接单／双波峰发生器，是由多相电磁铁(1，1#)、激磁线包(2，2#)，带泵腔(9，9#)的焊料箱(6)等组成。其中，异步感应式电泵由条形电磁铁(5，5#)，E／型电磁铁(1，1#)(二相电源驱动用)／巨型电磁铁(1，1#)(三相电源驱动用)，激磁线包(2，2#)和液态金属泵腔(9，9#)组成，其中，条型电磁铁(5，5#)也可以是E型或巨型电磁铁，对应的激线包(2，2#)可以是二相或三相激磁线包，其中相邻激磁线包所施加电源相位差应小于90度。异步感应式电磁泵的电磁铁(1，1#)，也可以是开口C型铁芯，应是二相或三相铁芯，沿液态金属泵出料方向排列，相应的，相邻二相或三相激磁线包(2，2#)所施加电源相位之差不大于90度。在焊料箱(6)里有两个独立的泵腔(9，9#)。喷嘴有两个(7，7#)，分别装在两个开口的泵腔(9，9#)上方，构成双波峰喷嘴(7，7#)。采用条型磁铁(5，5#)与E／巨型磁铁(1，1#)方案时，其液态金属泵腔(9，9#)的两个宽平面中与条型电磁铁(5，5#)接触面用铁磁性不锈钢材料，与E／巨型磁铁(1，1#)接触的液态金属泵腔(9，9#)面用非铁磁性不锈钢材料制成。采用开口C型电磁铁(1，1#)时，其液态金属泵腔(9，9#)两个宽面，采用铁磁性材料，侧面用非铁磁性不锈钢材料。异步感应式电磁泵的液态金属软钎接单／双波峰发生器，可以由一个异步感应式电磁泵，一个泵腔(9)一个喷嘴(7)和一个焊料箱(6)等组成单波峰液态软钎接焊机，也可以由两个异步感应式电磁泵，两个喷嘴(7，7#)和一个焊料箱(6)等组成双波峰液态金属软钎接焊机。异步感应电磁泵可以安装在焊料箱(6)的侧面，与喷嘴(7，7#)长度轴方向平行，特别是双波峰发生器，两个异步感应式电磁泵并排安装在焊料箱(6)单侧面，与喷嘴(7，7#)长度轴方向平行或垂直，两个异步感应电磁泵之间间隔屏蔽板(8)。异步感应电磁泵，可以安装在焊料箱(6)的底面上，与相应喷嘴(7，7#)对应，其中条型磁铁(5，5#)可以相邻，中间间隔屏蔽板(8)，或者E／巨型磁铁(1，1#)相邻，中间间隔蔽板(8)。电磁屏蔽板(8)可以是铜板、铝板、或其它非铁磁性导电体材料。泵腔(9，9#)形状为矩形三面开口，上下面为宽壁，左右后面为窄壁，在与E／巨型电磁铁(1，1#)配合的宽壁用非铁磁性不锈钢料，另一宽壁面用铁磁性不锈钢材料，在与开口C型铁心(1，1#)配合时，上下宽壁面用铁磁性不锈钢材料，多相电磁铁(1，1#)有两种形式，一种是E型(二相电源用)或巨型(三相电源用)电磁铁(1、1#)，一种是开口C型电磁铁(1，1#)，也分为二相电源式和三相电源式，激磁线包(2，2#)竖直地对应套装在E或巨型铁芯(1，1#)柱上，最后的铁芯柱不套装激磁线包(2，2#)，用于形成磁通回路，对于C型开口电磁铁(1，1#)，其激磁线包(2、2#)可并排放置或相互垂直放置套装。
当激线包(2、2#)中接入二相或三相或多相一定幅值和一定频率的交流电压，其中相邻激磁线包的二相交流电源其相位差应小于90度，并且沿泵腔(9，9#)泵流正方向，各相邻激磁线包(2、2#)，所加电源相位依次滞后一个小于90度相位角，这时，在泵腔(9，9#)气隙中各自建立起在相位上和定向空间位置上均有差异的若干个磁通分量，其合成磁场是一个沿泵腔(9，9#)正方向前进的运动磁场，即形成一个从超前相位向滞后相位运动的合成磁场，使泵腔(9，9#)内的液态金属钎料切割磁力线，因而受到沿泵腔(9，9#)泵流正方向的异步感应直线推力。其大小与这些磁通分量大小成正比，受力方向是由超前磁通指向滞后磁通。功率因数与相邻激磁线包(2，2#)相位差及泵腔(9，9#)气隙宽度相关，从而驱动液态金属钎料朝着规定的方向流动，改变激磁线包(2，2#)中的交流电压幅值或频率即可调节作用力的大小，从而达到调节波峰高度的目的。
将异步感应电磁泵安装在锡槽的侧面，特别是双波峰将两个异步感应电磁泵并排安装在锡槽的一个侧面，与机械泵形结构相类似，两个电磁泵之间安置电磁屏蔽板(8)，隔离相互电磁偶合干扰，隔离板(8)厚度应大于20mm。也可以将单／双异步感应电磁泵安装在焊料箱(6)底部的底面上，于相应的喷嘴(7，7#)腔体连接。E／巨型铁芯最好向外，两个条形铁芯(5，5#)并排安装在中间，条形铁芯(5，5#)之间安置电磁屏蔽板(8)，隔阻电磁相互偶合干扰，这样的安装流体力学上更具合理性，更适合波峰发生器的使用要求。
液态金属钎料，经异步感应式电磁泵泵入稳流腔，经稳流进入喷嘴(7，7#)喷出，其中进入窄喷嘴(7)喷口的形成乱波峰，进入宽喷嘴(7#)喷口的形成平波峰。
喷出的液态金属软钎料，在下落过程中，先经防溅板后落入焊料箱(6)，这样可以保证焊料箱(6)主液面不被扰动，液面的氧化渣层保护了底下的液态金属软钎料不再被氧化，已氧化的渣层比重小于末氧化钎料，上浮到液面形成保护渣层，从而省去了防高温氧化油的保护。由于采用上述方案，与机械泵波峰发生器相比，具有无任何转动部件，无磨损，免维护，钎焊效果好，结构简单，使用方便附图是设计的双波峰三相异步感应电磁泵式液态金属软钎接波峰发生器结构意图。
图1是双波峰发生器。为两个三相异步感应电磁泵安装在焊料箱(6)底部的剖面图。
2--为窄波峰三相激磁线包，2#--为平波峰三相激磁线包，5，5#--为条形电磁铁，1，1#--巨型电磁铁，9，9#--液态金属软钎料泵腔，三面开口，7，7#--喷嘴，6--焊料箱，8--电磁屏蔽板，防止电磁偶合感应影响。
图2为双波峰发生器，两个三相异步感应式电磁泵并排安装在焊料箱(6)的侧面，与喷嘴(7，7#)长轴方向平行的剖面图。
图3是图2的俯视图。
电磁屏蔽板(8)安装在两个电磁泵之间。
附图也是实施例，它结构简单，工作可靠，无转动件，适应范围广，效率高，第一波峰为高波乱峰，并带有工频微扰振动，可有效消除SMT软钎接中气体遮蔽现象，紧随其后的平波峰，波面宽平，波压均匀，可以很好地对被焊PCB修整作用，从而完全满足SMT软钎接的要求。
权利要求1.一种电磁泵式液态金属软钎接单／双波峰发生器，它是由异步感应电磁泵，焊料箱，泵腔，喷嘴等组成，其特征是1)、异步感应式电磁泵由条形电磁铁(5，5#)，E型电磁铁(二相电源驱动用)／巨型电磁铁(1，1#)(三相电源驱动用)，激磁线包(2，2#)和液态金属泵腔(9，9#)，组成，其中，条型电磁铁(5，5#)也右可以是E型或巨型电磁铁，对应的激线包(2，2#)可以是二相或三相激磁线包，其中相邻激磁线包(2，2#)所施加电源相位差应小于90度。2)、异步感应式电磁泵的电磁铁(1，1#)，也可以是开口C型铁芯，应是二相或三相铁芯，沿液态金属泵出料方向排列，相应的，相邻二相或三相激磁线包(2，2#)所施加电源相位之差不大于90度。3)、在焊料箱(6)里有两个独立的泵腔(9，9#)。4)、喷嘴(7，7#)有两个，分别装在两个开口的泵腔上方，构成双波峰喷嘴。
2.根据权利要求1、所述的电磁泵式液态金属软钎接单／双波峰发生器，其特征是采用条型磁铁(5，5#)与E／巨型磁铁(1，1#)方案时，其液态金属泵腔(9，9#)的两个宽平面中与条型电磁铁(5，5#)接触面，用铁磁性不锈钢材料，与E／巨型磁铁(1，1#)接触的液态金属泵腔(9，9#)面，用非铁磁性不锈钢材料制成。
3.根据权利要求1、所述的电磁泵式液态金属软钎接单／双波峰发生器，其特征是采用开口C型电磁铁(1，1#)时，其液态金属泵腔(9，9#)两个宽面，采用铁磁性材料，侧面用非铁磁性不锈钢材料。
4.根据权利要求1、所述的电磁泵式液态金属软钎接单／双波峰发生器，其特征是可以由一个异步感应式电磁泵，一个泵腔(9，)，一个喷嘴(7)和一个焊料箱(6)等组成单波峰发生器，也可以由两个异步感应式电磁泵，两个喷嘴(7，7#)和一个焊料箱(6)等组成双波峰发生器液态金属软钎接焊机。
5.根据权利要求4，所述的电磁泵式液态金属软钎接单／双波峰发生器，其特征是异步感应电磁泵可以安装在锡槽(6)的侧面，与喷嘴长度轴方向平行或垂直，特别是双波峰发生器，两个异步感应式电磁泵并列安装在焊料箱(6)单侧面对应喷嘴(7，7#)长度轴方向上，两个异步感应电磁泵之间安置屏蔽板(8)。
6.根据权利要求4，所述的电磁泵式液态金属软钎接单／双波峰发生器，其特征是异步感应电磁泵，可以安装在焊料箱(6)的底面上，与相应喷嘴(7，7#)对应，其中条型磁铁(5、5#)可以相邻，中间间隔屏蔽板(8)，或者E／巨型磁铁(1、1#)相邻，中间间隔屏蔽板(8)。
7.根据权利要求4，所述的电磁泵式液态金属软钎接单／双波峰发生器，其特征是电磁屏蔽板(8)可以是铜板、铝板、或其它非铁磁性导电体材料。
专利摘要本实用新型是一种异步感应电磁泵的液态金属软钎接单/双波峰发生器,属焊接领域,适用于表面安装技术(SMT)中印制线路板的自动化焊接设备,它由焊料箱(6),单/双波峰喷嘴(7,7＃)系统及单/双异步感应电磁泵(1,1＃)组成,它能有效地消除SMT软钎料中产生的气态遮蔽及表面元器件(SMC SMD)阻挡所形成的阴影区,具有电泵效率高,无任何转动部件,无磨损,可方便替代机械泵式波峰发生器,容易制造,能在整个波峰宽度内获得平稳的波峰。
文档编号B23K3/00GK2429290SQ0022635
公开日2001年5月9日 申请日期2000年4月29日 优先权日2000年4月29日
发明者梁亚娟 申请人:梁亚娟