[发明专利]集成件脱焊器

说明书

本发明属脱焊工具，尤其涉及脱焊印刷线路板上的集成件（IC件）所用的工具。

集成件广泛应用于电子装置中，在印刷电路板中，集成件的插入、焊接、脱焊、拔取早已是通常性工作。到目前为止，集成件在插入印刷电路板后，其焊接一般采用波峰浸焊法或传统的电烙铁进行，而其脱焊、拔取一般采取浸锡槽浸熔后拔取或以电烙铁与吸锡器结合逐点完成集成件插脚的脱焊后拔取。浸焊法对集成件的插入、焊接、脱焊、拔取虽具有快速的效果，但并不能适应任何需要使用的场合或机会。目前具备浸焊装置的场合很少，亦使具备浸焊装置的场合，也不一定具备随时可供使用的机会，除非具备小型的浸焊槽和小型的熔锡炉。同时，一般浸焊器从启动时间及能量消耗大的角度考虑均是不适宜的，除非浸焊面积能简便地严格控制，否则印刷板、印刷电路中的印刷件、无关的集成件及其它部件均将经受额外的热冲击;电烙铁与吸锡器结合的逐点脱焊法，则操作不便、繁琐费时。现在国内外普遍使用的方法是采用传统的脱焊器进行集成件脱焊、拔取，此法只是将功率较大的电烙铁焊嘴拆御，更换上集成件脱焊嘴，构成集成件脱焊器整体，如图2（A）所示的现有传统脱焊器传热结构示意图中，由于传统脱焊器热源S₂与焊嘴接口端的温度T₂经长程传热结构才能实现焊嘴的工作面温度T₁，由于传热时间长、热损耗大、焊嘴工作面温度T₁已比温度T₂低许多，这样，传统脱焊器热源S₂除了使脱焊嘴升温（T₁）及负载消耗热能外，还必须提供长程传热中损耗的热能，所需热驱动源的功率就大。因此，传统脱焊器功率损耗大、耗能高、温度T₁也难于控制。而且上述三种脱焊的方法对电压、静电、热冲击敏感的集成件均是不理想的。

本发明的目的是为了克服上述现有集成件脱焊方法存在的缺点和不足，发明设计一种超低安全电压快速集成件脱焊器。

本发明的要点是：①采用强非线性特性正温度系数（PTC）材料制作的正温度系数热敏电阻固体发热元件（正温度系数加热器）作为驱动脱焊器的插焊、压焊、脱焊等焊嘴的长寿命强力热源。由于正温度系数加热器（PTC加热器）的使用，使脱焊器具有速热的条件（见图1）和正温度系数加热器随负载变化的自身温控特性（见图1中I区）;②具有正温度系数加热器与焊嘴相贴组成为一整体的短程传热结构，能使焊嘴工作温度极迅速地升高，并在接近正温度系数材料的居里点温度（Tc）处建立热平衡，这不仅是使脱焊器速热的一个重要条件，同时，短程传热结构还能大幅度降低能耗;通过居里点温度为260℃～340℃的正温度系数材料的选择，能实现焊嘴端面温度260℃～340℃系列的一个恒定温度。下面进一步阐述短程传热结构的设计，图2为脱焊器传热结构对照示意图。其中（A）为现有传统脱焊器示意图;（B）为本发明脱焊器示意图。图中T₁为焊嘴工作面温度，T_1s为热源S₁端面温度。因本发明的短程传热结构的热损耗很小，从图2可见T₂＞T₁，T_1s＝T₁，故T₂＞T_1s。完全可以认为，由于具有短程传热结构，本发明脱焊器的热源S₁提供的热能全部供给焊嘴积热升温（T₁）及负载消耗热能，因此，若要两种脱焊器要保持焊嘴同样温度T₁时，则热源功率P_s2＞P_s1，但热驱动源的功率是受限制的，一般使用35～50W，为使脱焊嘴工作面温度达到T₁的加热时间，传统方式需数分钟以上，而本发明只需20秒，要缩短这时间差距，就必须较大幅度地加大功率，这样脱焊嘴端面温度T₁将会较高，容易使集成件受损害;③本发明脱焊器的额定驱动电源电压采用12～42V交流或直流的超低安全电压，这可有效地防止脱焊器的正温度系数加热器击穿失效、系统的电绝缘设计大大简化、工作端温度易于达到接近正温度系数材料的居里点温度，并使对电压、静电和热敏感的集成件减少电、热冲击，具有极高的安全性;④焊嘴上有标准固定螺孔，通过它与焊嘴主体上的螺杆配合，可以互换适合于各种集成件脱焊的焊嘴。其更换方法有两种：（1）每一种集成件规格的脱焊嘴与正温度系数加热器组成一体，以接插件的形式快速、简易地与同一电源手柄接插更换;（2）采用同一正温度系数加热器的脱焊嘴主体，简易、快速地更换脱焊或压焊焊嘴，或这两种更换方法相结合，使功能更加扩大，并增长主体加加热器的寿命。在焊嘴配套件中，还包括适用于在集成件插入、压焊焊接辅助处理的超低压电烙铁。