[发明专利]回流式焊接装置

说明书

本发明涉及了一种回流式焊接装置。更具体来说是有关这样的回流式焊接装置，即在装置内，把预先临时装在印刷电路板上的电元件，如芯片，在预热室预热后再入焊接装置的回流室，用焊锡盘料或焊膏进行焊接。

通常回流式焊接装置是这样配置的，在装置内，印刷电路板上的芯片用焊锡盘料临时加以安装，然后使焊膏或粘合剂暴露在加热了的空气或远红外线中，使之熔化或软化，从而将芯片焊接在印刷电路板上。

一种普通的回流式焊接装置由附图5所示。该附图中带有用焊膏103临时安装着芯片102的印刷电路板101置于金属网状物带式输运机105上，并沿着箭头A所示的方向运送。焊接装置104沿着带式输运机105的运送方向设置了第一预热室106和第二预热室107，并与插入输送机105垂直对称。第一和第二预热室106和107各自备有气体入口106a和107a以及排出口106b和107b。空气分别经气体入口106a和107a被吸入室106和107，并用安装在各个排出口106b和107b的加热器109，如点火加热器或远红外线加热器加热空气，使其温度高达约140℃，比如低于焊膏103等的熔点，就这样预热了运送来室106和107内的印刷电路板101。然后，预热了的印刷电路板101再被运送到焊接装置104内的一个回流室108。回流室108在排放通道108b处，置有加热器110，比如点火加热器或远红外线加热器。印刷电路板101随后用加热器110加热了的，由气体入口108a进入的空气加热到温度高达215℃，即高达焊膏等的熔点或更高一些，从而把芯片102焊接在印刷电路板101上。这些热空气通过排放出口108b被排出。预热室106、107和回流室108各自还设有风扇111，风扇通过转轴112彼此相连接，又与一个马达连接。而该风扇111使热空气沿箭头B给出的方向进出预热室而排换。焊接装置104还备有冷却风扇114，用以使熔化或软化了的焊膏103冷却，使它们凝固，并且确保芯片102能牢固地被安装在印刷电路板上。

加热器109或110，如点火加热器或远红外线加热器产生出包括远红外线的辐射热。并且，与用热传导加热空气的加热系统相比，远红外线尽甚具有可使芯片102内部受热的优点。但是，要注意的是，由于焊膏比起芯片102来，具有较大的热反射系数，所以用远红外线加热焊膏103，需要有比加热芯片102更长的时间，因此，芯片102热得比焊膏103早因而需花费较长的时间去焊接芯片102。

在适应加热要求方面，由于印刷电路板有许多品种规格及尺寸，所以利用加热器109或110这样的加热系统，比起利用加热了的空气进行加热的系统更为不易。

此外，当设置反射板反射来自加热器109、110的热时，来自焊膏103的逸散焊剂会粘附到反射板表面，使加热器109、110的热效率下降。

在第一和第二预热室106和107中，用加热器109加热了的空气，通过换气扇111的旋转，向下进行换气。但这样换气会引起湍流出现。与加热器109、110相关联的，用有湍流状态的空气进行加热，有使印刷电路板101受热状态不均匀的趋势，特别是在与印刷电路板101输运方向（由箭头A所示）相垂直的方向，也就是说，在它的横向是如此。换言之，温差大概会出现在印刷电路板101中部与它的两端之间。如果把印刷电路板101传送到进行焊接的回流室108，在那里，空气同样也成湍流状态流动，在如此不均匀的状况下熔化焊膏103，是不可能确保焊接的均匀一致的。

所以，必须防止辐射热，包括加热器109、110所产生的远红外线，对印刷电路板101的影响。

为了保证焊膏对印刷电路板101的附着强度，焊膏103应被迅速加热，并此后迅即冷却。但是，要注意的，当印刷电路板101和芯片102在环境温度约20℃下，通过与加热到温度高达215℃的空气直接接触，或暴露在远红外线中被迅速加热时，所经受的热冲击很可能使它们损伤。并且，焊膏103内的钎剂和挥发性物质组份因加热熔化会引起挥发，并在焊膏内形成气泡。然而，局部这样的气泡若留在焊膏内不逸散出去，就会降低焊膏103的强度。此外，产生于焊膏103表面部位的气泡，会使熔化了的焊膏103逸散。并粘附到芯片102的连线和印刷电路板101上，因而损伤芯片102并使布线短路。这些不利情况损害了电路板101的可靠性。