[发明专利]用于热处理、尤其是通过焊接连接的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及对工件或元件进行热处理的方法，尤其涉及通过熔化布置在焊料 载体上的焊料而在焊料和充当焊料载体的至少一个元件或工件之间形成焊接连接 的方法，其中在与周围区域密封的处理腔室中执行至少一个元件的加热和后续方法 步骤中的冷却。此外，本发明涉及适于执行本方法的装置。

背景技术

在上述类型的已知方法中，其中待焊接的元件的加热乃至冷却在单个处理腔 室中进行，需要经常仅在相对少量的焊接周期中不时地对处理腔室进行清洗以使相 应装置长时间工作。由于加热区和冷却区之间相对高的温差，相应加热步骤产生的 焊料挥发性蒸发在较冷的冷却区冷凝，并形成尤其是在设置在冷却区中的元件和装 置上的沉积，所述沉积必须通过清洗过程予以去除。由于必须重复进行的清洗过程， 一定会屡次中断根据已知方法工作的装置的操作。在实践中，这导致大量的生产损 失。

发明内容

因此，本发明的目的是给出一种方法和装置，其操作能基本以连续方式进行 而没有已知的简单清洗间隔，由此实现更高的产量。

为了实现这个目的，根据本发明的方法包括权利要求1的特征。在根据本发 明的方法中，在处理腔室的两个腔室区内执行元件的加热和冷却，这两个腔室区可 通过冷凝装置彼此分隔。

对应加热过程产生的冷凝装置上的挥发性蒸发沉积通过在两腔室区之间作用 的冷凝装置进行，所述冷凝装置发挥类似于保护罩的作用并由此防止在冷却腔室区 内冷凝，尤其在设置于该腔室区内的多个第一冷却装置中的一个上冷凝。

作为原则问题，根据本发明的方法主要用于对应例如回火、退火等热处理的 在工件或元件上的温度应用场合。一特定应用区域在于产生通过焊膏实现的焊接连 接的领域中，例如在制造电子元件和组件群的领域中。

如果根据本方法的特定优选变例，通过加热装置执行加热并通过第一冷却装 置执行冷却，在所有情形下加热装置和第一冷却装置都工作在基本恒定温度下，则 能进一步提高根据本发明方法的产量和效果。这样，执行这种方法时发生的并分别 因加热过程和冷却过程引起的直至达到合需的加热或冷却温度为止的时间损失得 以消除。

还证实，如果在加热焊料载体前将冷凝装置从供给位置移至分隔腔室区的分 隔壁位置以达到分隔腔室区的目的是尤为有利的。藉此，在用于加热的腔室区中已 执行加热过程后，在冷凝装置设置在供给位置时，可分别将焊料载体和元件转移至 冷却腔室区并随后再次改变冷凝装置的位置至其分隔壁位置，如此，在焊料载体在 冷却腔室区内冷却期间，通过冷凝装置与冷却腔室区分隔的加热腔室区中不会产生 明显的温度损失。

通过使冷凝装置冷却，能分别显著地支持和加强冷凝装置的效果——尤其是 冷凝物输出。如果冷凝装置在设置于供给位置期间冷却，则能尤为简单地实现冷凝 装置的冷却，在供给位置，冷凝装置基本位于加热腔室区的直接影响区域的外面。

在通过冷凝装置与冷却腔室区隔开的加热腔室区中加热焊料载体期间将真空 施加于加热腔室区，可有效支持冷凝装置防止冷却腔室内的冷凝物沉积的阻挡或保 护效果。如有必要，也可将真空施加于整个处理腔室。

为了在加热腔室区内加热期间尽可能抵消焊料载体的温度梯度，如果在加热 腔室区内执行加热时将焊料载体设置在加热装置和与之相对的辅助加热装置之间， 则被证明是有利的。

较为有利地，辅助加热装置可具体实施为辐射加热器，其中通过辅助加热装 置的温度控制来考虑到焊料载体的特定材料特性。

根据本发明的实现上述方法的装置包括设置在两个腔室区内的加热装置和第 一冷却装置，这两个腔室区可通过冷凝装置彼此隔开。

如前面已结合本发明的方法说明的那样，已证实如果冷凝装置设有第二冷却 装置则根据本发明的装置的实现是较为有利的。

如果第二冷却装置具体实施为它至少在其供给位置与冷凝装置相互作用的方 式，则一方面可以尤为有效的方式使用第二冷却装置，由此适应其中冷凝装置基本 位于加热腔室区的影响范围之外的方法。另一方面，可将第二冷却装置本身设置在 处理腔室外，从而基本消除对第二冷却装置的效率具有不利影响的第二冷却装置上 不希望的冷凝沉积。

如果冷凝装置具体实施为金属分隔壁装置，则可实现冷凝装置的尤佳实施例。 藉此，冷凝装置一方面包括较为有利的大热容量，另一方面，可实现尤为节省空间 的冷凝装置的实施例。如果冷凝装置具体实施为分隔板，这尤为有效。