[发明专利]回流焊炉及处理回流焊炉表面的方法

说明书

相关申请

本申请是2012年4月2日提交的名称为“回流焊炉及处理回流焊炉表面的方法”的美国专利申请13/437,530的部分继续申请，兹以引用方式整体并入本文中。

背景技术

1.技术领域

本申请大致上涉及通过采用回流焊接工艺来将电子组件表面安装在印刷电路板上，更特别的是，涉及一种被设计用于在回流焊接工艺过程中加热印刷电路板的回流焊接炉。

2.相关技术探讨

在印刷电路板的制作中，电子组件经常通过一种被称为“回流焊接”的工艺被表面安装到裸印制板上。在一种典型的回流焊接工艺中，在电路板上沉积焊膏图案，一个或多个电子组件的引线被插入到沉积的焊膏中。所述电路板通过焊炉，在焊炉中所述焊膏在加热区被回流(即加热至熔融或回流温度),然后在冷却区被冷却，使电子组件的引线与电路板以导电及机械的方式连接。本文所用的术语“电路板”或“印刷电路板”包括电子组件的任何类型的基底组件，例如包括晶片基底。

如上所述，现在的回流焊炉具有加热和冷却室。为了达到一致的回流工艺曲线，需要从加热/冷却室中提取并收集焊剂。为了成功去除焊剂，有两种类型的回流焊炉-空气回流焊炉以及惰性气氛回流焊炉。对于空气回流焊炉，通过排出系统来提取焊剂。对于惰性气氛回流焊炉，焊剂管理系统用于从加热/冷却室中提取焊剂。

这两种焊剂去除系统都有一些众所周知的缺点。对于这两种系统，焊剂一直沉积到加热/冷却室的内壁上。经过一段时间后，在室壁上堆积的焊剂会在生产期间产生问题，因为过多的焊剂可能会滴回到实际生产的印刷电路板上，因此，可能会污染印刷电路板或损害电子组件至印刷电路板上的连接。

随着目前的生产需求，希望连续运行制造设备，包括回流焊炉。因此，在考虑制造设备的定期保养时，更希望使故障时间尽可能保持得短。在这样的定期保养期间，去除室壁上的焊剂这一问题一般不能得到解决。因此，暴露于正生产的印刷电路板的正在形成的焊剂污染仍将会存在。经过一段时间后，过多的焊剂还可能会造成回流焊炉组件的过早损坏，该组件包括被设计为促使回流焊炉室内空气流通的鼓风机。

发明内容

此发明公开的一个方面是针对用于将电子组件接合至基底的这种类型的回流焊炉。在一个实施例中，所述回流焊炉包括室壳体，该室壳体包括与混有污染物(包括焊剂)的热空气接触的表面，以及被选择性地施加于室壳体的表面上的中间层。所述回流焊炉的实施例可能包括使用泡沫材料制作所述中间层。在一个实施例中，泡沫材料包括发泡聚合物，如：环氧树脂，聚氨酯，聚酯和硅树脂。在另一个实施例中，所述中间层包括非泡沫材料，其包括非发泡聚合物，如：聚四氟乙烯及聚酰亚胺。所述中间层可能包括通过粘合剂附着在所述室壳体的表面上的薄膜或金属薄片。

此发明公开的另一方面是针对暴露于污染物(包括焊剂)的回流焊炉的表面的方法。在一个实施例中，所述方法包括将中间层选择性地施加于所述回流焊炉的表面。在一些实施例中，通过喷涂或在使用粘合剂来粘附薄膜或金属薄片时施加轻微压力的方式来施加中间层。所述方法的实施例可进一步包括操作所述回流焊炉，以使污染物(包括焊剂)附着于所述中间层，以及从所述回流焊炉的表面去除所述中间层。在一个实施例中，从所述回流焊炉的表面去除所述中间层包括从所述表面剥离所述中间层。在一个特定的实施例中，所述剥离可以通过使用装置从所述表面剥离所述中间层得以实现。所述装置可包括油灰刀。从所述回流焊炉的表面去除所述中间层的方法可能包括向所述中间层涂施化学制品以及从所述表面擦除或剥离所述中间层。

所述方法可能进一步包括，在去除所述中间层之后，在所述回流焊炉的表面上施加新的中间层。在所述回流焊炉的表面上施加所述中间层包括喷涂或涂刷所述中间层。

此发明公开的另一个方面是针对包括室壳体的回流焊炉，所述回流焊炉包括与混有污染物(包括焊剂)的热空气接触的表面，以及被选择性地施加于室壳体的表面上的水溶性层。所述回流焊炉的实施例包括丙烯酸层(acrylic-based layer)，如丙烯酸涂料。在一个实施例中，所述丙烯酸涂料包括水溶性聚合物、聚合物乳液和水。所述水溶性聚合物包括酞酸丁苄酯。在一些实施例中，所述丙烯酸涂料包括按重量算1％-10％的酞酸丁苄酯、按重量算30％-55％的丙烯酸聚合物乳液,其余为水。在某个实施例中，所述丙烯酸涂料包括按重量算1％-5％的酞酸丁苄酯、按重量算35％-50％的丙烯酸聚合物乳液(acrylic poly emulsion),其余为水。