[发明专利]一种波峰焊优化装置及波峰焊接设备

说明书

本发明公开了一种波峰焊优化装置及安装有该波峰焊优化装置的波峰焊接设备，该波峰焊优化装置包括：a)装置主体；b)设置在装置主体内的至少三个多孔曝气管；及，c)气刀提供组件；该气刀提供组件包含：壳体；由壳体限定的第一容腔；及；设置在第一容腔内的多孔布气管；该壳体还设置有气刀进气口和气刀出气口；气刀进气口通过与多孔布气管连通，提供高温气体至第一容腔，再经第一容腔从气刀出气口吹出形成气刀。本发明的波峰焊优化装置不仅在焊接过程中，对于波峰区域提供充分地惰性气体保护，大幅度地降低了锡渣的生成；还通过设计气刀提供组件，在焊接完成的待脱焊料位置提供气刀，有效地辅助焊料脱离，明显降低了焊点桥接缺陷和焊角过大缺陷，提高了通孔填充率。

技术领域

本发明属于焊接技术领域，涉及一种波峰焊优化装置及波峰焊接设备。

背景技术

波峰焊接广泛用于对诸如印刷电路板之类的支承体上的电子元件进行焊接或者用于为电子元件的终端或引脚镀锡。波峰焊接设备是指将熔化的焊料(包括不同类型的焊料，如铅锡合金、锡铜合金、锡银铜合金等)，经电动泵或电磁泵喷流成设计要求的焊料波峰，使预先装有元器件的印刷电路板通过焊料波峰，使待焊接的电路或待镀锡的零件与一个或多个液态焊料波峰接触，实现元器件焊端或引脚与印制板焊盘之间机械与电气连接的软钎焊。

波峰焊接过程中，波峰焊接工艺是电子组装工业中的关键工艺。

该工艺一方面的技术问题是如何减少锡渣的产生。

由于波峰的不断冲击，会把空气中的氧气带入焊料槽，与焊料槽中熔融状态的焊料合金发生氧化反应，产生氧化渣，称为锡渣。如在空气中焊接，锡渣的产生量大多为0.3-1.0kg/h，这将直接增加了生产中的原材料成本。

为了降低锡渣的产生，在波峰焊焊接过程中使用氮气保护可以明显降低锡渣的产生量并提高焊料的润湿性。

对于无铅波峰焊来说，氮气的焊接保护可以有效减少锡渣并提升焊接产品的品质。目前市面上的氮气保护技术虽然导入了氮气，然而，锡渣效果得不到有效的减少和保证，品质提升也不够明显。

该工艺另一方面的技术问题是如何减少焊点桥接缺陷。

焊点桥接缺陷是指多余的焊锡将相邻的电子元件的引脚或印制导线连接从而导致短路，是波峰焊过程中最严重的缺陷之一，尤其常见于节距小于100mil的元件之间。高缺陷率对质量控制有严重影响，会增加质量控制成本。

焊接短路(桥接)与许多因素有关，包括基板预热不足、组件的热容量大、液态锡中过多的污染物或氧化物积聚、组件间距以及由未正确设计的载具(或叫治具板)和焊接组件的方向而引起的阴影效应等等。

为了解决焊点之间的短路问题，以提高焊接质量和成品率，现有技术公开了不少与波峰焊相关的方法。例如，使用惰性气体、增加助焊剂和优化载具，均有助于减少焊点桥接。然而，使用惰性气氛只能防止液态锡的氧化，但对脱锡过程中温度骤降造成的焊接短路、焊料过早凝固等情况却无能为力；增加助焊剂的数量，虽可能有助于减少焊点桥接，但也可能会对焊点产生负面影响，并违反电路板清洁度要求；载具的优化只能解决由遮蔽效应引起的焊点桥接缺陷，对一般情况没用。目前，对于大多数制造商来说，他们需要在波峰焊接设备后面安排操作人员来修理有缺陷的产品，造成大量的人力、物力的浪费。

因此，研发一种能有效解决锡渣和/或波峰焊焊接短路缺陷的设备显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的是解决波峰焊焊接中出现的质量问题，特别是锡渣过多、产品短路缺陷问题，以有效地提高焊接质量。