[发明专利]直浸熔锡式低阻超声波单波峰焊设备及其波峰焊方法

说明书

本发明提供一种直浸熔锡式低阻超声波单波峰焊设备及其波峰焊方法，设备包括：熔锡液供给装置、锡涌装置以及直浸低阻超声介入装置，超声波单波峰焊熔锡液供给装置包括熔锡箱体及加热件，超声波单波峰焊锡涌装置包括锡涌夹道槽及泵体，超声波单波峰焊锡涌夹道槽开设有单锡涌通道，超声波单波峰焊单锡涌通道设置有顺序连通的熔锡泵入区、超声介入区及锡涌长敞口，超声波单波峰焊直浸低阻超声介入装置包括固定梁、U型架、超声介入传导长板、振子换能器及超声波发生器，能够具备适用于执行大波峰口的单波峰焊工艺、超声介入阻力小、爬锡高度和良率较好以及上锡焊接效率较高的技术效果。

技术领域

本发明涉及波峰焊技术领域，特别是涉及一种直浸熔锡式低阻超声波单波峰焊设备及其波峰焊方法。

背景技术

目前，在PCB的焊接领域中，波峰焊是较为传统成熟的技术工艺，波峰焊能够使得PCB插件板的焊接面直接与高温液态锡接触，以达到焊接目的，其高温液态锡保持一个凸曲面结构，并由喷涌动力装置使液态锡形成类似波浪的现象，所以叫“波峰焊”。

现有波峰焊的流程是：将元器件插装到PCB插件板上→PCB插件板装入焊机夹具→涂覆助焊剂→预热→波峰焊→冷却→取下PCB插件板(印制板)。

现有波峰焊工艺在生产应用当中，熔融状态的锡液在助焊剂以及高温热量的作用下，依靠物理作用(助焊剂的活性和润湿性等)使熔锡浸润到PCB插件板的插件孔内，并使得流入到插件孔内熔融状态的锡液与元器件的引脚(插脚)进行接触并容置在插件孔内，冷却后完成固化，以达到焊接目的。其中，影响上述波峰焊上锡焊接品质稳定性有很多关键因素，例如，传送倾角、链速、预热温度、助焊剂品种和喷涂量等。

因此，市面上出现了通过在传统波峰焊工艺上增加超声震动，以给予熔融状态的锡液向上涌动时加以超声震动作用，使熔融状态的锡液在在润湿插件孔时，除了现有的物理润湿(分子间的润湿力)作用力外，加持超声震动辅助，增加润湿动力，保证爬锡(爬锡是波峰焊对孔上锡时的行业术语)高度和良率。

还需要特别说明的是，传统能够执行波峰焊工艺的波峰焊设备一般分为三类：单峰波峰焊、双峰波峰焊以及点喷波峰焊，其中，单峰波峰焊最为常见，即通过波峰焊设备制造一条宽度在几公分的“锡涌”带，通过将PCB插件板通过该锡涌以实现上锡焊接效果；而针对双峰波峰焊，顾名思义，面对插件孔深度较深、助焊剂效果较差以及最关键是能够提高整体走板线速以提高焊接效率等情况下，一般会引入双峰波峰焊，即针对同一焊区连续走两次锡涌，但该工艺容易引发问题，这是因为当走板第一次锡涌时，助焊剂会发生氧化问题，导致二次锡涌上锡效果差。最后，针对点喷波峰焊，则是随着PCB插件板焊接精度要求高以及PCB插件板焊区零散分布的情况，具有较好的焊接效果，而且随着点喷波峰焊技术的成熟，因其具有更好的锡涌雾化效果且高焊接精度正在被更加广泛的应用。

进一步地，详见中国专利申请CN202010931617.0以及CN201610199839.1，都是属于点喷波峰焊，且是直接在喷液头上设置超声模块，通过对喷头进行超声振动，以传递至熔融状态的锡液上，达到给予锡液上涌赋能以及雾化的效果。

然而，上述超声点喷波峰焊技术还存在如下问题：

1、上锡焊接效率较差，这是由于点喷波峰焊采用的是在PCB插件板分区分模块式上锡作业，且由于锡液呈现的状态更多的是“雾化柱”的形式，与PCB插件板单位时间内接触的焊接面积较少。

2、由于超声是直接作用在喷头上，不能更好地直接作用在锡液上，导致超声能量会在喷头自震时损耗，即超声介入阻力较大，同时还会引发喷头使用寿命较短，喷头安装结构时常松动的问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种能够适用于执行大波峰口的单波峰焊工艺、超声介入阻力小、爬锡高度和良率较好以及上锡焊接效率较高的直浸熔锡式低阻超声波单波峰焊设备及其波峰焊方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：