專利名稱：回流焊接方法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種回流焊接方法及設(shè)備。
背景技術(shù)：
回流焊接是一種常用的將各部件連接到電路板上的工藝。將各部件放在位于電路板的焊錫膏上，并在加熱爐中加熱電路板以便熔化焊接劑，從而連接各部件。將所用的加熱爐構(gòu)造為能夠在加工過程中對溫度進(jìn)行某些控制。形成正確的加工溫度曲線對于在各部件和電路板之間形成良好的連接是非常重要的。通常的工序使用起始的溫度傾斜上升的預(yù)加熱區(qū)域、溫度保持相對恒定的熱吸收區(qū)域和溫度再次傾斜上升以便熔化焊料的回流區(qū)域。預(yù)加熱區(qū)域及回流區(qū)域的溫度上升率對于獲得良好的連接特別重要。同樣使用最終冷卻區(qū)域來冷卻電路板和部件。同樣地，冷卻率對于連接質(zhì)量也是非常重要的。為此，可利用使用不同方法來加熱電路板的多種不同的加熱爐。對流和紅外輻射正是這樣的兩種方法，它們可分開使用或組合使用。使用這些加熱技術(shù)的加熱爐可利用在加熱爐中將電路板移動(dòng)到不同區(qū)域的方法來提供加工的不同階段所需的不同溫度。另一種方法涉及使用汽相加熱。在這種加熱爐中，加熱具有預(yù)定沸點(diǎn)的液體直到形成液體蒸汽。所用的液體是這樣一種液體，它所產(chǎn)生的蒸汽比空氣重，因此在容器中在液體上形成蒸汽層。然后，將電路板降低放入蒸汽層以便進(jìn)行加熱。為了在整個(gè)過程中控制電路板的溫度，可使用將電路板移入及移出所形成的蒸汽層的裝置。與對流加熱爐相比，所知的蒸汽相加熱爐對溫度曲線的控制很弱，從而產(chǎn)生一些問題，例如對各部件產(chǎn)生熱沖擊并增大了墓碑效應(yīng)(回流加工期間各部件直立著)。紅外及對流加熱爐產(chǎn)生了更高的峰值溫度及峰值溫度和PCB板上各零件溫度曲線的變化，這會導(dǎo)致更高的失效率。本發(fā)明涉及一種改進(jìn)的方法和裝置，其用于將熱量施加到電路板上以便進(jìn)行回流焊接。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了回流焊接設(shè)備，包括
一個(gè)蒸汽室，其與傳熱液體儲液槽連通以便通過加熱所述傳熱液體而在所述蒸汽室中產(chǎn)生并保持一定量的汽化傳熱液體； 一個(gè)用于接收電路板的加熱室；以及
設(shè)置一個(gè)用于將蒸汽和/或由蒸汽、由所述一定量的汽化傳熱液體形成的冷凝液傳送到所述加熱室的傳送機(jī)構(gòu)；
其特征在于，所傳送的蒸汽將熱量施加到所述加熱室上以用于回流焊接加工。優(yōu)選地，所述傳送機(jī)構(gòu)包括一個(gè)在所述蒸汽室和所述加熱室之間形成壓差以便由所述壓差來傳送蒸汽和/或冷凝液的加壓裝置。
優(yōu)選地，所述加熱室具有低熱質(zhì)量和/或用低熱導(dǎo)率材料進(jìn)行加襯，從而在溫度循環(huán)期間整個(gè)加熱室的溫度曲線保持恒定?？捎梅瓷洳牧蠈?cè)部和任何觀察窗進(jìn)行加襯以減少輻射熱損失引起的溫度變化。優(yōu)選地，所述加壓裝置包括第一風(fēng)扇，并且設(shè)置連接所述蒸汽室和所述加熱室的第一管線，從而所述第一風(fēng)扇的操作導(dǎo)致蒸汽層的蒸汽經(jīng)由所述第一管線傳送到所述加熱室。優(yōu)選設(shè)置連接所述蒸汽室上端和所述加熱室的第二管線，所述第二管線包括用于加壓蒸汽層上方的空氣以使蒸汽經(jīng)由所述第一管線進(jìn)入所述加熱室的所述第一風(fēng)扇。優(yōu)選地，改變所述第一風(fēng)扇的操作以便控制傳送到所述加熱室的蒸汽比率，從而調(diào)節(jié)施加到所述電路板上的熱量。在一種實(shí)施方式中，設(shè)置一個(gè)包括了一個(gè)冷卻系統(tǒng)風(fēng)扇的冷卻系統(tǒng)管線，所述冷卻系統(tǒng)管線包括一個(gè)冷卻通過所述冷卻系統(tǒng)管線的空氣的冷卻裝置。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述加熱室設(shè)有循環(huán)所述加熱室周圍的蒸汽的循環(huán)風(fēng)扇。優(yōu)選地，改變所述循環(huán)風(fēng)扇的操作以便調(diào)節(jié)施加到所述電路板上的熱量。在一種實(shí)施方式中，所述循環(huán)風(fēng)扇設(shè)置在所述加熱室中。所述第一管線優(yōu)選連接所述加熱室的底端與所述蒸汽室，從而使落到所述加熱室底端的冷凝液經(jīng)由所述第一管線返回所述蒸汽室。所述第一管線可在上端附近設(shè)有分流器，從而當(dāng)所述循環(huán)風(fēng)扇在所述加熱室中在第一方向中循環(huán)空氣和冷凝液時(shí)，所述分流器限制空氣和冷凝液進(jìn)入返回管線。 優(yōu)選地，將所述分流器設(shè)置成當(dāng)所述循環(huán)風(fēng)扇反向時(shí)，將流動(dòng)向下導(dǎo)向所述第一管線。一個(gè)冷卻室優(yōu)選設(shè)置在所述冷卻系統(tǒng)管線中，所述冷卻系統(tǒng)風(fēng)扇從所述加熱室將空氣吸入所述冷卻室，空氣經(jīng)由冷卻返回管線從所述冷卻室返回。所述冷卻室可設(shè)有膨脹袋或通風(fēng)口以允許在加熱及冷卻過程中改變體積。在另一種實(shí)施方式中，所述加熱室在其第一端設(shè)有第一內(nèi)腔，在其第二端設(shè)有第二內(nèi)腔，所述第一及第二內(nèi)腔各包括進(jìn)入所述加熱室的多個(gè)孔，其中，所述循環(huán)風(fēng)扇設(shè)置在連接所述第一及第二內(nèi)腔的循環(huán)管線中，從而所述循環(huán)風(fēng)扇的操作導(dǎo)致空氣從所述加熱室的所述第一端流到所述第二端。也可在所述蒸汽室的上端附近設(shè)置疏水器，并且可設(shè)置從所述加熱室延伸到所述疏水器下方的所述蒸汽室的、具有第二風(fēng)扇的冷凝返回管線，從而所述第一風(fēng)扇相對于所述第二風(fēng)扇的減速導(dǎo)致空氣向上流過所述疏水器并且經(jīng)由所述第二管線進(jìn)入所述第二內(nèi)腔。優(yōu)選地，所述冷卻系統(tǒng)管線從所述第二內(nèi)腔連到所述第一內(nèi)腔。在一種實(shí)施方式中，在所述第一管線中設(shè)置一個(gè)第三風(fēng)扇，所述第三風(fēng)扇和所述第二風(fēng)扇的運(yùn)轉(zhuǎn)用于將蒸汽抽回所述蒸汽室?？稍谒黾訜崾抑性O(shè)置一個(gè)溫度傳感器，以便使用所述溫度傳感器提供的溫度信息來控制所述第一及冷卻系統(tǒng)風(fēng)扇的操作，從而控制所述加熱室中所述電路板周圍的溫度。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種回流焊接方法，包括下述步驟
加熱傳熱液體以便在蒸汽室中產(chǎn)生并保持一定量的汽化傳熱液體；將待焊接的電路板放置在單獨(dú)的加熱室中；以及
將蒸汽和/或由蒸汽形成的冷凝液從所述蒸汽室傳送到所述加熱室；
5其特征在于，傳熱液體將熱量施加到所述電路板上以用于回流焊接加工。優(yōu)選地，在所述蒸汽室和所述加熱室之間形成壓差以便由所述壓差來傳送蒸汽和 /或冷凝液。優(yōu)選地，設(shè)置連接所述蒸汽室和所述加熱室的第一管線，并且設(shè)置第一風(fēng)扇，從而所述第一風(fēng)扇的操作產(chǎn)生經(jīng)由所述第一管線將蒸汽傳送到所述加熱室的壓差。蒸汽優(yōu)選在所述加熱室中由循環(huán)風(fēng)扇循環(huán)，以便將熱量平均分布到所述電路板上。優(yōu)選地，改變所述第一風(fēng)扇的操作以便控制傳送到所述加熱室的蒸汽量，從而調(diào)節(jié)施加到所述電路板上的熱量。此外，優(yōu)選改變所述循環(huán)風(fēng)扇的操作以調(diào)節(jié)施加到所述電路板上的熱量。同樣優(yōu)選的是，設(shè)置一個(gè)包括了一個(gè)冷卻系統(tǒng)風(fēng)扇的冷卻系統(tǒng)管線，所述冷卻系統(tǒng)管線包括冷卻通過所述冷卻系統(tǒng)管線的空氣的冷卻裝置，所述冷卻系統(tǒng)風(fēng)扇用于冷卻所述加熱室。


現(xiàn)在參照附圖通過實(shí)施例來描述本發(fā)明 圖1為根據(jù)本發(fā)明的回流焊接設(shè)備的示意圖加為第二種實(shí)施方式中的回流焊接設(shè)備的加熱室的頂部橫截面圖；和圖2b為第二種實(shí)施方式中的蒸汽室的側(cè)部橫截面圖。
具體實(shí)施例方式參照圖1，其顯示了根據(jù)本發(fā)明的方法進(jìn)行回流焊接的設(shè)備10?；亓骱附釉O(shè)備包括一個(gè)蒸汽室12和一個(gè)加熱室14。蒸汽室12位于加熱室14下方，其用于以與已知的蒸汽相回流焊接中所用的方式類似的方式產(chǎn)生一定量的蒸汽。g卩，儲液槽16設(shè)置在充滿合適的傳熱液體18的蒸汽室12的底端附近。傳熱液體可以是已知的類型，例如是銷售名稱為LS230的熱傳導(dǎo)液。儲液槽16包括一個(gè)為傳熱液體18提供熱量的發(fā)熱元件20。一旦液體達(dá)到其沸點(diǎn) (如果是熱傳導(dǎo)液LS230，則沸點(diǎn)為230攝氏度)，則在液體18上方形成蒸汽層22。因此，蒸汽室12用于產(chǎn)生及保持回流焊接加工中要使用的蒸汽量。加熱室14接收包括各部件和焊膏以進(jìn)行回流焊接加工的印制電路板M。加熱室 14可包括上部門26，電路板M通過門沈放入加熱室14。門沈可包括在焊接處理期間進(jìn)行觀察的窗。加熱室14可由不銹的薄片材料段制成，其厚度小于0. 3mm。利用伸縮接頭將這些材料段連接在一起。同樣地，加熱室14的表面可由曲面構(gòu)成，以便提供強(qiáng)度來減少加熱和冷卻循環(huán)可能會導(dǎo)致的變形。設(shè)備10包括連接在蒸汽室12底端附近位置和加熱室14底端之間的第一管線34。 第一管線34被設(shè)置用于將蒸汽室12中產(chǎn)生的蒸汽傳送到加熱室14。同樣還提供了連接在蒸汽室12上端和加熱室14上端之間的第二管線觀。設(shè)備10包括一個(gè)或多個(gè)設(shè)置用于在加熱室14和蒸汽室12之間產(chǎn)生壓差的加壓裝置，從而使蒸汽層22的蒸汽通過第一管線34進(jìn)入加熱室14。
在所示的實(shí)施例中，加壓裝置包括設(shè)置在第二管線觀中的第一風(fēng)扇30。第一風(fēng)扇30用于對蒸汽層22上方的空氣進(jìn)行加壓，從而使蒸汽向上通過第一管線34進(jìn)入加熱室 14，第一管線34的底端位于蒸汽層22的頂部下方。在一個(gè)可替代實(shí)施例中，第一風(fēng)扇30可設(shè)置在第一管線34中以便將蒸汽抽入加熱室14。通過第一管線34將蒸汽22傳送到加熱室14，以便為電路板M提供進(jìn)行回流焊接加工的熱量。當(dāng)蒸汽22進(jìn)入加熱室14，蒸汽22在電路板M周圍冷凝形成傳熱液體的冷卻懸浮液。加熱室14還設(shè)有循環(huán)風(fēng)扇32，以便為整個(gè)加熱室14提供一致的溫度，并且使加熱室14周圍的懸浮冷凝液均勻循環(huán)。懸浮冷凝液與電路板M進(jìn)行接觸，從而迅速地將熱量傳遞給電路板M。傳送給加熱室14的蒸汽量由操作第一風(fēng)扇30來控制，從而允許將一定量的熱量傳遞給整個(gè)加工過程中要控制的電路板M。同樣控制循環(huán)風(fēng)扇32的操作來進(jìn)一步調(diào)節(jié)傳遞給電路板M的熱量。從而，控制風(fēng)扇30和32的操作就可根據(jù)期望的加熱曲線來改變電路板的溫度。為了減少墓碑效應(yīng)，首先根據(jù)加熱曲線將電路板M加熱到正好低于焊膏的低共熔點(diǎn)，然后停止第一風(fēng)扇32，這樣產(chǎn)生冷凝的混合運(yùn)動(dòng)終止。增大第一風(fēng)扇30的速度，從而加熱室14迅速充滿蒸汽以便均勻而又快速地熔化焊膏。加熱室14中的溫度傳感器36還用于提供控制第一風(fēng)扇30和循環(huán)風(fēng)扇32的操作中所使用的溫度信息。在整個(gè)加工過程中形成較大液滴的冷凝蒸汽將落到加熱室14的底端，并且可經(jīng)由第一管線34返回蒸汽室12和儲液槽16。第一管線34可在上端附近設(shè)置分流器38，從而當(dāng)循環(huán)風(fēng)扇32在加熱室14中在第一方向中循環(huán)空氣和冷凝液時(shí)，分流器38限制空氣和冷凝液進(jìn)入返回管線34。將分流器38設(shè)置成當(dāng)循環(huán)風(fēng)扇32反向時(shí)，將這種流動(dòng)向下導(dǎo)向返回管線34。因此，循環(huán)風(fēng)扇32的反向可將蒸汽往回導(dǎo)向蒸汽室12。加熱室14的底部也可朝第一管線34傾斜，從而冷凝蒸汽和液體返回到蒸汽室12。設(shè)備10還設(shè)有通過冷卻系統(tǒng)管線42連接到加熱室14的冷卻槽40。冷卻系統(tǒng)管線42包括一個(gè)冷卻系統(tǒng)風(fēng)扇44，將風(fēng)扇44設(shè)置成使得冷卻系統(tǒng)風(fēng)扇44的操作可將空氣從加熱室14吸入冷卻槽40。冷卻返回管線46也設(shè)置在冷卻槽40和加熱室14之間。這樣， 冷卻系統(tǒng)風(fēng)扇44的操作將空氣從加熱室14吸入冷卻室40。將返回的冷卻空氣送回加熱室 14以便冷卻加熱室14的內(nèi)部。因此，冷卻系統(tǒng)風(fēng)扇44的操作可用于控制回流焊接加工的冷卻階段。在冷卻室40和儲液槽16之間設(shè)置一個(gè)返回管線50。返回管線50設(shè)有U形疏水器52和隔離閥M，這樣，冷卻室40中的冷凝蒸汽可返回蒸汽室12。設(shè)備10可設(shè)有外部殼體(未顯示)，該殼體設(shè)置在加熱室14和蒸汽室12周圍。冷卻室40可由外部殼體形成。為了減少加熱室14中的熱量損失并且改善熱量控制，可用例如泡沫玻璃的絕緣材料和/或反射材料層為蒸汽及加熱室12及14做襯里。可在外部殼體和絕緣材料之間設(shè)置氣隙層。然后，可引導(dǎo)加熱室14中的蒸汽流過絕緣材料和裝置的外部殼體之間的氣隙層，以便進(jìn)行冷卻和冷凝。具有較大表面面積的過濾器材料(例如粗制的不銹紗網(wǎng)(course stainless gauze))可放置在冷卻空氣冷凝的路徑中，以便將冷凝液收集在過濾器材料的表面上?；蛘?，可引導(dǎo)冷卻空氣流過例如人造羚羊皮的微孔材料。第二管線28和冷卻系統(tǒng)管線42可包括共用的加熱室14入口。這種結(jié)構(gòu)可用于將蒸汽室12中形成的蒸汽通過加熱室14泵送到冷卻室40，以便去除傳熱液體中的雜質(zhì)。 在這種操作中，敞開蓋沈并打開隔離閥M。之后，加熱器16將傳熱液體18加熱到高于普通雜質(zhì)的揮發(fā)溫度但低于傳熱液體的沸點(diǎn)，操作第一風(fēng)扇30和冷卻系統(tǒng)風(fēng)扇44來去除系統(tǒng)中的不必要的蒸汽。通風(fēng)結(jié)束后關(guān)閉蓋沈、閉合隔離閥M，并且加熱傳熱液體直到其全部形成蒸汽并且被傳送到冷卻槽40，在冷卻槽40中，可冷凝蒸汽并防止蒸汽回返。冷卻該設(shè)備，為了清潔可拆除儲液槽16。然后，就可更換儲液槽16，再次打開隔離閥54，并加熱返回儲液槽16的傳熱液體。冷卻室40可設(shè)有膨脹袋或通風(fēng)口(未顯示)以允許在冷卻過程中改變體積。通風(fēng)口包括具有較大表面面積的冷卻材料，蒸汽可冷凝在該表面上。冷凝蒸汽形成液體并返回儲液槽16。在系統(tǒng)10和膨脹袋或通風(fēng)口之間設(shè)置另一個(gè)風(fēng)扇(未顯示)，這樣，就可以在加熱過程中將空氣抽出系統(tǒng)。這就確保了回流加工期間系統(tǒng)在較小的負(fù)壓下操作，從而減少了傳熱液體18的損失。圖加和2b顯示了根據(jù)本發(fā)明的回流焊接設(shè)備的第二種實(shí)施方式。該設(shè)備的功能類似于圖1，因此相同的附圖標(biāo)記用于表示相同的部件。圖加顯示了加熱室14的頂視圖。加熱室在其第一端設(shè)有第一內(nèi)腔50，在其相反的第二端設(shè)有第二內(nèi)腔52。第一及第二內(nèi)腔50及52各由延伸穿過加熱室14的關(guān)聯(lián)內(nèi)壁 51和53限定。各內(nèi)壁51和53包括多個(gè)孔，這樣，空氣就可流過這些孔。第二種實(shí)施方式中的循環(huán)風(fēng)扇32設(shè)置在加熱室14的外部，并且經(jīng)由循環(huán)管線33 連接到第一及第二內(nèi)腔50及52上。操作循環(huán)風(fēng)扇32就可在第二內(nèi)腔52中產(chǎn)生一個(gè)負(fù)壓， 并在第一內(nèi)腔50中產(chǎn)生一個(gè)正壓。這樣，空氣就可通過第一壁51中的孔被抽入并沿加熱室14流入第二壁53中的孔。即，空氣從加熱室14的第一端流到加熱室14的第二端，并通過循環(huán)管線33返回。第一風(fēng)扇30設(shè)置在連接到第二內(nèi)腔52上的第二管線觀中。第一管線34將第一內(nèi)腔50連接到蒸汽室12的底端。當(dāng)需要將蒸汽傳送到加熱室14時(shí)，操作第一風(fēng)扇30以將空氣從第二內(nèi)腔52抽入蒸汽室12的上端。蒸汽通過第一管線34進(jìn)入第一內(nèi)腔50，隨后進(jìn)入環(huán)繞電路板的加熱室14。冷卻系統(tǒng)管線42連接第一及第二內(nèi)腔50及52，并包括內(nèi)聯(lián)的用于將空氣從第二內(nèi)腔52抽入并導(dǎo)向第一內(nèi)腔50的冷卻系統(tǒng)風(fēng)扇44。冷卻系統(tǒng)管線42穿過冷卻裝置54， 以便消除通過冷卻系統(tǒng)管線42抽入的空氣中的熱量。冷卻裝置M可包括設(shè)置在加熱室14 和蒸汽室12周圍的外部殼體。冷卻系統(tǒng)管線42可熱連接到外部殼體上，或可連接到設(shè)置在外部殼體內(nèi)的腔體上?；蛘?，可將具有相關(guān)風(fēng)扇的專用換熱器設(shè)置為冷卻裝置。圖2的設(shè)備還包括靠近蒸汽室12上端的疏水器56。疏水器56設(shè)置用于控制整個(gè)加熱過程中的冷凝度，正如下面要描述的。當(dāng)期望傳遞到電路板M的熱量與加熱室14中的冷凝數(shù)量相關(guān)時(shí)，對冷凝度的這種控制可增強(qiáng)對加熱曲線的控制。為此還設(shè)置了從加熱室14延伸到疏水器56下方的蒸汽室12的冷凝返回管線61。冷凝返回管線61內(nèi)包括第二風(fēng)扇59。
8
取樣管39設(shè)置成從蒸汽室12底端延伸到蒸汽室12的上端。取樣管39在蒸汽室 12的外部，這樣，蒸汽上方的空氣將相對于蒸汽冷卻。沿取樣管39的長度方向設(shè)置若干個(gè)溫度探頭37，其中，沿取樣管的溫度讀數(shù)用于確定蒸汽室12中的蒸汽度。使用時(shí)，加熱傳熱液體18直到在蒸汽室12中形成蒸汽層22。S卩，在開始回流焊接加工之前就在蒸汽室12中產(chǎn)生及保持一定的蒸汽量。當(dāng)蒸汽量處于啟動(dòng)加熱加工的正確水平時(shí)，控制加熱元件20的功率以保持合適的蒸汽量。然后，啟動(dòng)循環(huán)風(fēng)扇32來形成從加熱室14第一端到第二端的空氣流。之后，冷卻系統(tǒng)風(fēng)扇44以足以通過加壓冷卻系統(tǒng)管線42來停止反向空氣流的速度運(yùn)行。或者，冷卻系統(tǒng)管線42可在加熱室14的兩側(cè)之間延伸，從而使得穿過冷卻系統(tǒng)管線42的空氣產(chǎn)生的空氣流一般垂直于從第一內(nèi)腔50到第二內(nèi)腔52的空氣流。這樣，就不必對冷卻系統(tǒng)管線 42進(jìn)行加壓。之后，第一風(fēng)扇30和第二風(fēng)扇59運(yùn)轉(zhuǎn)以便經(jīng)由管線觀和61對蒸汽室12進(jìn)行加壓，從而經(jīng)由第一管線34將蒸汽傳送到加熱室14。使第一風(fēng)扇30和第二風(fēng)扇59減速以便減少進(jìn)入加熱室14的蒸汽量或阻止蒸汽進(jìn)一步進(jìn)入加熱室14。在該過程中可通過操作第一及第二風(fēng)扇30及59來控制加熱室14中的蒸汽量。此外，如果需要，可通過降低第一風(fēng)扇30相對于第二風(fēng)扇59的速度來減少冷凝數(shù)量，而不會顯著降低溫度。當(dāng)?shù)谝伙L(fēng)扇30以低于第二風(fēng)扇59的速度運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，冷凝液通過冷凝返回管線61流入蒸汽室12，在蒸汽室12中，其較大的面積可允許液滴落到蒸汽室12的底部。當(dāng)冷凝返回管線61從第一內(nèi)腔50延伸到疏水器56正下方位置處的蒸汽室12時(shí)，通過增加第二風(fēng)扇59相對于第一風(fēng)扇30的壓力，空氣就可流過第二管線61、向上通過疏水器56并進(jìn)入第一管線觀。當(dāng)空氣向上通過疏水器56時(shí)，疏水器56上方的空氣將成為相對干燥的熱空氣，該熱空氣將往回流入第二內(nèi)腔52以便由循環(huán)風(fēng)扇32進(jìn)行循環(huán)。為了進(jìn)一步加快冷凝液的去除，設(shè)置在第一管線34中的第三風(fēng)扇60可以以適于抵消由第二風(fēng)扇59增加的壓力的速度運(yùn)轉(zhuǎn)。在加熱階段的尾聲，去除加熱室14中的蒸汽。關(guān)閉第一風(fēng)扇30，設(shè)置在第一管線 34中的第三風(fēng)扇60可運(yùn)轉(zhuǎn)，并與第二風(fēng)扇59 —起將蒸汽抽回蒸汽室12。操作冷卻系統(tǒng)風(fēng)扇44來實(shí)施冷卻，以便使加熱室14中的空氣通過冷卻裝置M。在冷卻處理之前通過上述方法來去除蒸汽和冷凝液可加速冷卻處理，并且減少冷卻裝置M中產(chǎn)生的冷凝液數(shù)量。與圖1的實(shí)施方式一樣，在蒸汽室12周圍設(shè)置了一個(gè)絕緣層58。當(dāng)蒸汽室12設(shè)置為單獨(dú)的絕緣腔室時(shí)，與已有的蒸汽相加熱爐相比，期望在設(shè)備兩次使用之間蒸汽室12 中的熱量能良好地保持。待機(jī)期間，可使用較小的能量來控制加熱器20，從而保持合適的待機(jī)蒸汽量。因此，無需將傳熱液體再加熱到操作溫度，從而與已有的蒸汽相加熱爐相比具有優(yōu)勢。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，包括在回流加工期間振動(dòng)PCB的裝置。這種振動(dòng)改善了焊料對各零件的濕潤度，并減少了焊料污塊。在冷卻系統(tǒng)管線42的靠近加熱室14第一端的位置處設(shè)置防水音頻裝置62。該音頻裝置在較高的聲壓級下操作，適于振動(dòng)PCB。該聲音的頻率并不恒定，因?yàn)檫@會導(dǎo)致PCB上的各零件諧振和運(yùn)動(dòng)。這可以采用搖頻或噪聲的形式。為了提供最佳輸出，當(dāng)焊料開始熔化時(shí)施加較低值的聲音，并逐漸增加聲音值，直到完全熔化。在冷卻加工之前關(guān)閉聲音，以確保不會產(chǎn)生易斷接頭?？墒褂酶邷?fù)P聲器或其他直接連接的機(jī)械振動(dòng)裝置，例如材料推進(jìn)器來將這種運(yùn)動(dòng)應(yīng)用到其他類型的加熱爐中。
9
對于相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員來說非常明顯的是，除了那些已經(jīng)描述過的之外，可對上述實(shí)施方式進(jìn)行各種修改和改進(jìn)，這不會脫離本發(fā)明的基本發(fā)明構(gòu)思。
權(quán)利要求
1.回流焊接設(shè)備，包括一個(gè)蒸汽室，其與傳熱液體儲液槽連通以便通過加熱所述傳熱液體而在所述蒸汽室中產(chǎn)生并保持一定量的汽化傳熱液體； 一個(gè)用于接收電路板的加熱室；以及設(shè)置一個(gè)用于將蒸汽和/或由蒸汽、由所述一定量的汽化傳熱液體形成的冷凝液傳送到所述加熱室的傳送機(jī)構(gòu)；其特征在于，所傳送的蒸汽和/或冷凝液將熱量施加到所述加熱室上以用于回流焊接加工。
2.如權(quán)利要求1所述的回流焊接設(shè)備，其特征在于，所述傳送機(jī)構(gòu)包括一個(gè)在所述蒸汽室和所述加熱室之間形成壓差以便由所述壓差來傳送蒸汽和/或冷凝液的加壓裝置。
3.如權(quán)利要求2所述的回流焊接設(shè)備，其特征在于，所述加壓裝置包括第一風(fēng)扇，并且設(shè)置連接所述蒸汽室和所述加熱室的第一管線，從而所述第一風(fēng)扇的操作導(dǎo)致蒸汽層的蒸汽經(jīng)由所述第一管線傳送到所述加熱室。
4.如權(quán)利要求3所述的回流焊接設(shè)備，其特征在于，設(shè)置連接所述蒸汽室上端和所述加熱室的第二管線，所述第二管線包括用于加壓蒸汽層上方的空氣以使蒸汽經(jīng)由所述第一管線進(jìn)入所述加熱室的所述第一風(fēng)扇。
5.如權(quán)利要求3或4所述的回流焊接設(shè)備，其特征在于，改變所述第一風(fēng)扇的操作以便控制傳送到所述加熱室的蒸汽量，從而調(diào)節(jié)施加到所述電路板上的熱量。
6.如權(quán)利要求4或5所述的回流焊接設(shè)備，其特征在于，設(shè)置一個(gè)包括了一個(gè)冷卻系統(tǒng)風(fēng)扇的冷卻系統(tǒng)管線，所述冷卻系統(tǒng)管線包括一個(gè)冷卻通過所述冷卻系統(tǒng)管線的空氣的冷卻裝置。
7.如前面任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的回流焊接設(shè)備，其特征在于，所述加熱室設(shè)有循環(huán)所述加熱室周圍的蒸汽的循環(huán)風(fēng)扇。
8.如權(quán)利要求7所述的回流焊接設(shè)備，其特征在于，改變所述循環(huán)風(fēng)扇的操作以便調(diào)節(jié)施加到所述電路板上的熱量。
9.如權(quán)利要求7或8所述的回流焊接設(shè)備，其特征在于，所述循環(huán)風(fēng)扇設(shè)置在所述加熱室中。
10.如權(quán)利要求9所述的回流焊接設(shè)備，其特征在于，所述第一管線連接所述加熱室的底端與所述蒸汽室，從而使落到所述加熱室底端的冷凝液經(jīng)由所述第一管線返回所述蒸汽室。
11.如權(quán)利要求10所述的回流焊接設(shè)備，其特征在于，所述第一管線在上端附近設(shè)有分流器，從而當(dāng)所述循環(huán)風(fēng)扇在所述加熱室中在第一方向中循環(huán)空氣和冷凝液時(shí)，所述分流器限制空氣和冷凝液進(jìn)入返回管線。
12.如權(quán)利要求11所述的回流焊接設(shè)備，其特征在于，將所述分流器設(shè)置成當(dāng)所述循環(huán)風(fēng)扇反向時(shí)，將流動(dòng)向下導(dǎo)向所述第一管線。
13.如權(quán)利要求9到12任意一項(xiàng)所述的回流焊接設(shè)備，其特征在于，冷卻室設(shè)置在所述冷卻系統(tǒng)管線中，所述冷卻系統(tǒng)風(fēng)扇從所述加熱室將空氣吸入所述冷卻室，空氣經(jīng)由冷卻返回管線從所述冷卻室返回。
14.如權(quán)利要求13所述的回流焊接設(shè)備，其特征在于，所述冷卻室設(shè)有膨脹袋或通風(fēng)口以允許在加熱及冷卻過程中改變體積。
15.如權(quán)利要求1到8任意一項(xiàng)所述的回流焊接設(shè)備，其特征在于，所述加熱室在其第一端設(shè)有第一內(nèi)腔，在其第二端設(shè)有第二內(nèi)腔，所述第一及第二內(nèi)腔各包括進(jìn)入所述加熱室的多個(gè)孔，其中，所述循環(huán)風(fēng)扇設(shè)置在連接所述第一及第二內(nèi)腔的循環(huán)管線中，從而所述循環(huán)風(fēng)扇的操作導(dǎo)致空氣從所述加熱室的所述第一端流到所述第二端。
16.如權(quán)利要求15所述的回流焊接設(shè)備，其特征在于，在所述蒸汽室的上端附近設(shè)置疏水器，并且設(shè)置從所述加熱室延伸到所述疏水器下方的所述蒸汽室的、具有第二風(fēng)扇的冷凝返回管線，從而所述第一風(fēng)扇相對于所述第二風(fēng)扇的減速導(dǎo)致空氣向上流過所述疏水器并且經(jīng)由所述第二管線進(jìn)入所述第二內(nèi)腔。
17.如權(quán)利要求15或16所述的回流焊接設(shè)備，其特征在于，所述冷卻系統(tǒng)管線從所述第二內(nèi)腔連到所述第一內(nèi)腔。
18.如權(quán)利要求16或17所述的回流焊接設(shè)備，其特征在于，在所述第一管線中設(shè)置第三風(fēng)扇，所述第三風(fēng)扇和所述第二風(fēng)扇的運(yùn)轉(zhuǎn)用于將蒸汽抽回所述蒸汽室。
19.如權(quán)利要求6到18任意一項(xiàng)所述的回流焊接設(shè)備，其特征在于，在所述加熱室中設(shè)置溫度傳感器，以便使用所述溫度傳感器提供的溫度信息來控制所述第一及冷卻系統(tǒng)風(fēng)扇的操作，從而控制所述加熱室中所述電路板周圍的溫度。
20.一種回流焊接方法，包括下述步驟加熱傳熱液體以便在蒸汽室中產(chǎn)生并保持一定量的汽化傳熱液體；將待焊接的電路板放置在單獨(dú)的加熱室中；以及將蒸汽和/或由蒸汽形成的冷凝液從所述蒸汽室傳送到所述加熱室；其特征在于，傳熱液體將熱量施加到所述電路板上以用于回流焊接加工。
21.如權(quán)利要求20所述的回流焊接方法，其特征在于，在所述蒸汽室和所述加熱室之間形成壓差，以便由所述壓差來傳送蒸汽和/或冷凝液。
22.如權(quán)利要求21所述的回流焊接方法，其特征在于，設(shè)置連接所述蒸汽室和所述加熱室的第一管線，并且設(shè)置第一風(fēng)扇，從而所述第一風(fēng)扇的操作產(chǎn)生經(jīng)由所述第一管線將蒸汽傳送到所述加熱室的壓差。
23.如權(quán)利要求22所述的回流焊接方法，其特征在于，蒸汽在所述加熱室中由循環(huán)風(fēng)扇循環(huán)，以便將熱量平均分布到所述電路板上。
24.如權(quán)利要求23所述的回流焊接方法，其特征在于，改變所述第一風(fēng)扇的操作以便控制傳送到所述加熱室的蒸汽量，從而調(diào)節(jié)施加到所述電路板上的熱量。
25.如權(quán)利要求23或M所述的回流焊接方法，其特征在于，改變所述循環(huán)風(fēng)扇的操作以調(diào)節(jié)施加到所述電路板上的熱量。
26.如權(quán)利要求25所述的回流焊接方法，其特征在于，設(shè)置一個(gè)包括了一個(gè)冷卻系統(tǒng)風(fēng)扇的冷卻系統(tǒng)管線，所述冷卻系統(tǒng)管線包括冷卻通過所述冷卻系統(tǒng)管線的空氣的冷卻裝置，所述冷卻系統(tǒng)風(fēng)扇用于冷卻所述加熱室。
全文摘要
回流焊接設(shè)備(10)，包括一個(gè)蒸汽室(12)，其與傳熱液體(18)的一個(gè)儲液槽(16)連通以便通過加熱所述傳熱液體(18)而在所述蒸汽室(12)中產(chǎn)生并保持一定量的汽化傳熱液體(18)。設(shè)置用于接收電路板(24)的一個(gè)加熱室(14)，并且設(shè)置用于將蒸汽和/或由蒸汽、由所述一定量的汽化傳熱液體(18)形成的冷凝液傳送到所述加熱室(14)的傳送機(jī)構(gòu)。所傳送的蒸汽和/或冷凝液將熱量施加到所述加熱室(14)上以用于回流焊接加工。
文檔編號B23K1/015GK102216017SQ200980155455
公開日2011年10月12日 申請日期2009年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月10日
發(fā)明者凱文·斯蒂芬·戴維斯 申請人:凱文·斯蒂芬·戴維斯