專利名稱：選擇性焊接的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于選擇性焊接的裝置，包含液體焊料容器，所 述容器含有所謂的焊料槽，帶有焊料通道和至少一個(gè)噴嘴，所述至少 一個(gè)噴嘴安裝在焊料通道上并帶有對(duì)焊料通道中的液體焊料加壓的烀 料泵。本發(fā)明進(jìn)一步還涉及一種選擇性焊接的方法。
背景技術(shù)：
選擇性焊接是一種焊接電子元器件的非常完善的方法。已經(jīng)證實(shí) 它尤其對(duì)大型笨重的元件特別有利，比如變壓器，插頭，電解電容及 其他，這些元件會(huì)受到高機(jī)械應(yīng)力，例如，優(yōu)選地，所述元件依照選
擇性焊接方法中的所謂推動(dòng)通過技術(shù)(push-through technique)進(jìn)行焊 接。選擇性焊接方法可以被當(dāng)成是定點(diǎn)焊接技術(shù)，對(duì)于大部分部位來 說液體輝料是經(jīng)由豎直噴嘴施加在焊料點(diǎn)上的。為了這個(gè)目的，在噴 嘴上端部還會(huì)生成迷你焊接波(mini soldering wave)。文獻(xiàn)DE 43 14 241 C2公開了具有前面所述特性的選擇性焊接裝置。
焊料暴露在噴嘴上端部，主要發(fā)生在兩次焊接處理之間的間隔過 程中(也就是選擇性焊接機(jī)的待機(jī)模式下)，這應(yīng)被看作是本領(lǐng)域技術(shù) 的缺陷。同理，在焊接處理過程中較小的惰化和與之相關(guān)產(chǎn)生的金屬 廢料的增加以及出錯(cuò)率的增長都是要提到的缺陷。
文獻(xiàn)DE 202 20 971 Ul公開了一種選擇性焊接的方法，其中通過 使用可移動(dòng)的罩子極大地改善了保護(hù)焊料不受氧化的效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種用于選擇性焊接的改進(jìn)裝置，以及進(jìn)一 步的改進(jìn)方法。
關(guān)于該裝置，上述目標(biāo)可通過讓焊料通道被可豎直移動(dòng)的罩子圍繞而得到解決，所述罩子浸入在焊料槽中或是以另一種方式密封到焊 料槽的表面上，罩子包括用于每個(gè)噴嘴的通路，并在罩子下面設(shè)置了 用于保護(hù)性氣體和/或活性氣體的至少一個(gè)輸送裝置，其中，在罩子上
附接有在從罩子向焊料槽的方向基本向下延伸的流板(flowplate)。 依照本發(fā)明的裝置具有一個(gè)或多個(gè)噴嘴，所述噴嘴被安裝在焊料
通道上o
對(duì)該裝置的無故障操作來說，使用保護(hù)性氣體和/或活性氣體是特 別重要的，這是由于裝置的尺寸小而所使用的焊料數(shù)量是有限的。典 型地，惰性保護(hù)氣體是有利的。在特殊情況下，活性氣體能帶來特別 的好處。在接下來只會(huì)用到保護(hù)性氣體或保護(hù)性氣體環(huán)境這種術(shù)語， 其中該術(shù)語總是包含了活性氣體或活性氣體環(huán)境。
依照本發(fā)明的罩子使得噴嘴的上端部可以被封閉在保護(hù)氣體環(huán)境 中，借此可以降低對(duì)焊接位置的污染程度以及出錯(cuò)率，這在有利的一 定程度上與焊接處理相對(duì)應(yīng)的。
罩子作為保護(hù)性氣體蓋被布置成可在豎直方向上移位并進(jìn)而使噴 嘴能在兩次焊接處理之間的待機(jī)模式下完全地被保護(hù)性氣體環(huán)境所封 閉起來，而噴嘴只有最上部的部分能夠直接地與要焊接的元件接觸并 且在焊接過程中被釋放，因此保護(hù)氣體進(jìn)而以近乎理想的方式流動(dòng)于 所述噴嘴最上部的周圍，這構(gòu)成了特別的好處。
保護(hù)氣體的惰化效應(yīng)會(huì)通過被附接在罩子上的流板而進(jìn)一步得到 改進(jìn)。特別有利的可能方案是將流板附加在罩子上，并且在焊料槽的 方向上向下定向。
保護(hù)氣體的輸送裝置可以有利地實(shí)施為氣體噴槍。
優(yōu)選地，噴嘴的上端部被實(shí)施為用于形成焊接波的焊接頭。
特別有利地，焊料通道的上部封閉端被實(shí)施為遮蓋片。遮蓋片與 焊接通道緊密密封并被噴嘴所貫穿并將它們固定在一起。
依照本發(fā)明的有利進(jìn)展，在罩子中設(shè)置了遮蓋通路的附加片狀件。 通過這些附加片狀件，可以成功地進(jìn)一步就減少所需保護(hù)氣體的總量。
關(guān)于方法，上述目標(biāo)通過一種方法得到解決，所述方法包括以下
步驟O 把將要進(jìn)行焊接并且做好焊接預(yù)處理的印刷電路板運(yùn)輸?shù)?焊接區(qū)域中，
2) 印刷電路板和罩子一起同時(shí)下降和/或?qū)⒂∷㈦娐钒宸胖迷?先前下降的罩子上，
3) 然后進(jìn)行焊接處理，其中焊料從焊料通道向上經(jīng)由至少--個(gè) 噴嘴泵抽到焊點(diǎn)上，并且其中保護(hù)性氣體和/或活性氣體在焊 接處理過程中經(jīng)由輸送裝置輸送，以及
4) 印刷電路板在焊接處理結(jié)束以后離開焊接區(qū)域，焊接區(qū)域的 殼體通過抬起罩子而再次被抬起，以及
5) 通路在兩次焊接處理過程中由分配給各個(gè)通路的附加片狀 件遮蓋。
術(shù)語"做好預(yù)處理的印刷電路板"在這里特指裝備好的，熔化并 且大體上預(yù)熱過的印刷電路板。
由于在兩次焊接處理之間，罩子中的通路被附加片狀件遮蓋起來 這一事實(shí)，保護(hù)氣體的需求量可以在所謂的待機(jī)模式下被進(jìn)一步降低， 并且惰化效應(yīng)可以得到改進(jìn)。有利地，附加片狀件在開始焊接處理時(shí) 要通過將罩子下降的運(yùn)動(dòng)來去除，從而使通路可以在焊接處理過程中 開放。附加片狀件再次被置于通路的上方，并且它們僅在焊接處理結(jié) 束后罩子抬起的運(yùn)動(dòng)中一起關(guān)閉起來。
特別有利地，在焊接處理過程中輸送第一單位時(shí)間量的保護(hù)性氣 體和/或活性氣體，而在兩次焊接處理之間輸送第二單位時(shí)間量的保護(hù) 性氣體和/或活性氣體。
特別優(yōu)選地，在焊接處理結(jié)束以后由輸送裝置所輸送的保護(hù)性氣 體和/或活性氣體量，與焊接處理過程中所輸送的氣體量相比，有所減 少。
在開始焊接處理之前，罩子有利地被下降到一個(gè)水平高度上，所 述水平高度與印刷電路板元件在底面上的幾何形狀相匹配，它稍低于 要焊接的元器件最低點(diǎn)。
本發(fā)明具有許多優(yōu)點(diǎn)。下面，這些優(yōu)點(diǎn)會(huì)提到幾個(gè)使用所用到 的保護(hù)性氣體的效率得到了改進(jìn)，焊接質(zhì)量提高，金屬廢料減少，維修和運(yùn)行成本可以通過本發(fā)明來減少。


本發(fā)明以及本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施例將在下面通過畫在附圖中的示 例性實(shí)施例進(jìn)行更為詳細(xì)的介紹。
圖1畫出了依照本發(fā)明的用于選擇性焊接的裝置。
圖2畫出了依照本發(fā)明裝置的改進(jìn)方案，其包含用于遮蓋的附加 片狀件。
具體實(shí)施例方式
圖1畫出了液體焊料的容器10，所述容器含有所謂的焊料槽9， 帶有焊料通道2。附圖進(jìn)一步畫出了安裝在焊料通道2上的三個(gè)噴嘴4。 在該示例中一般來說焊料通道2體現(xiàn)為壓力通道，并且是對(duì)周圍環(huán)境 關(guān)閉的。焊料通道2在圖2中僅畫出了一部分。
噴嘴4被安裝在焊料通道2上遮蓋片3的區(qū)域中，并通過所述的 焊料通道2固定。為了對(duì)液體焊料1進(jìn)行加壓，設(shè)置了焊料泵(未畫 出)的結(jié)構(gòu)。焊料通道2被可豎直移動(dòng)的罩子5圍繞起來，所述罩子 浸入在焊料槽9中，或是以另一種方式密封到焊料槽9的表面上。在 罩子5中設(shè)置了每個(gè)噴嘴4的通路7。更進(jìn)一步地，在本示例中設(shè)置 了兩個(gè)保護(hù)性氣體的輸送裝置6，所述裝置實(shí)現(xiàn)了在罩子5下面輸送 保護(hù)性氣體的目的。
例如，氮?dú)庾鳛橐环N惰性保護(hù)氣，經(jīng)由輸送裝置6被吹入。由此， 在該示例中輸送裝置6體現(xiàn)為氣體噴槍6.
在依照本發(fā)明的方法的示例性實(shí)施例中，準(zhǔn)備好進(jìn)行選擇性焊接 的印刷電路板在通過常規(guī)功能單元比如熔化機(jī)(fluxer)和預(yù)熱區(qū)之后， 被運(yùn)輸?shù)胶附訁^(qū)域中。在印刷電路板快要到達(dá)焊接區(qū)域時(shí)，罩子5在 豎直方向被降低一定距離，這個(gè)距離是根據(jù)未受干擾的選擇性焊接處 理所需的量來確定的，它是元件底面幾何形狀的函數(shù)。例如，下降到 一個(gè)水平高度，該水平高度處于要焊接的元件最低點(diǎn)以下的l到2mm。
因此，有可能在焊接處理過程中省下保護(hù)氣并減少廢料的產(chǎn)生。印刷電路板被放置在下降的罩子5上。然后進(jìn)行焊接處理。
在焊接處理結(jié)束之后，罩子被再一次上移到初始位置。特別有利 地，隨后所引入的氣體僅是大量的保護(hù)氣，所述保護(hù)氣的量與焊接處 理時(shí)的相比有所減少。該模式還可以被認(rèn)為是待機(jī)模式。通過在待機(jī) 模式下向罩子5下面輸送保護(hù)氣，保護(hù)氣繼續(xù)以優(yōu)化的方式在噴嘴周 圍流動(dòng)，借此使得噴嘴上端部的廢料產(chǎn)率最小。
圖2畫出了附加片狀件11,所述片狀件暫時(shí)遮蓋著通路7。當(dāng)罩 子5中的通路7在待機(jī)模式下被附加片狀件11關(guān)閉時(shí)，會(huì)產(chǎn)生特別的 好處，這是因?yàn)樗璞Ｗo(hù)氣的量可以進(jìn)而更為減少，惰化效應(yīng)可以得 到改進(jìn)。有利地，附加片狀件11可以在焊接處理開始時(shí)隨著罩子5的 下降運(yùn)動(dòng)去除，使得通路7在焊接處理過程中幵放。附加片狀件ll在 焊接處理結(jié)束之后僅會(huì)隨著罩子5的抬起運(yùn)動(dòng)而重新被放置到通路上 方，并且所述片狀件11隨之而關(guān)閉。
保護(hù)氣的惰性效應(yīng)可通過在圖1中和圖2中所示的流片8進(jìn)一步 改進(jìn)。在本示例性實(shí)施例中，每個(gè)流片8都制成錐形。
權(quán)利要求
1.一種用于選擇性焊接的裝置，包含液體焊料用的容器(10)，所述容器含有所謂的焊料槽(9)，并具有焊料通道(2)和至少一個(gè)噴嘴(4)，所述至少一個(gè)噴嘴(4)安裝在焊料通道(2)上并帶有對(duì)焊料通道(2)中的液體焊料(1)加壓的焊料泵，其特征在于，焊料通道(2)被可豎直移動(dòng)的罩子(5)圍起來，所述罩子浸入在焊料槽(9)中或是以另一種方式密封到焊料槽(9)的表面上，所述罩子包括用于每個(gè)噴嘴(4)的通路(7)，并且，在罩子(5)的下面設(shè)置了用于保護(hù)性氣體和/或活性氣體的至少一個(gè)輸送裝置(6)，其中在罩子(5)上附接有在從罩子向焊料槽的方向基本向下延伸的流板(8)。
2. 依照權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于噴嘴(4)的上端部為用于形成焊接波的焊頭。
3. 依照權(quán)利要求1到3之一所述的裝置，其特征在于焊料通道(2)的上端部為遮蓋片(3)。
4. 依照權(quán)利要求1到3之一所述的裝置，其特征在于設(shè)置了用于遮蓋所述通路(7)的附加片狀件(11)。
5. —種選擇性焊接的方法，所述方法包括以下步驟1) 把要焊接和準(zhǔn)備好焊接的印刷電路板運(yùn)輸?shù)胶附訁^(qū)域中置于罩子(5)的上方，其中，2) 印刷電路板和罩子(5) —起同時(shí)降低，和/或印刷電路板被放置在先前降低的罩子(5)上，3) 然后進(jìn)行焊接處理，其中焊料從焊料通道(2)向上經(jīng)由至少一個(gè)噴嘴(4)泵抽到焊點(diǎn)上，并且，在焊接處理過程中經(jīng)由輸送裝置(6)輸送保護(hù)性氣體和/或活性氣體，以及4) 印刷電路板在焊接處理結(jié)束后離開焊接區(qū)域，焊接區(qū)域的殼體通過抬起罩子(5)而再次被抬起，以及5)在兩次焊接處理過程中通路(7)由指定給各個(gè)通路的附加片狀件(11)遮蓋。
6. 依照權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于在焊接處理過程中輸送第一單位時(shí)間量的保護(hù)性氣體和/或活性氣體，而在兩次焊接處理之間輸送第二單位時(shí)間量的保護(hù)性氣體和/或活性氣體。
7. 依照權(quán)利要求5或6所述的方法，其特征在于在焊接處理結(jié)束后由輸送裝置(6)所輸送的保護(hù)性氣體和/或活性氣體的量比焊接處理過程中所輸送的量少。
8. 依照權(quán)利要求5到7之一所述的方法，其特征在于在開始焊接處理之前，罩子(5)被下降到一個(gè)水平高度上，所述水平高度與印刷電路板元件在底面上的幾何形狀相匹配并且稍低于要焊接的元器件的最低點(diǎn)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于選擇性焊接的裝置，包含液體焊料用的容器(10)，所述容器含有所謂的焊料槽(9)，并具有焊料通道(2)以及安裝在焊料通道(2)上的至少一個(gè)噴嘴(4)，還帶有對(duì)焊料通道(2)中的液體焊料(1)加壓的焊料泵，其特征在于，焊料通道(2)被可豎直移動(dòng)的罩子(5)圍繞起來，所述罩子浸入在焊料槽(9)中或是以另一種方式密封到焊料槽(9)的表面上，所述罩子包括每個(gè)噴嘴(4)的通路(7)，并在罩子(5)下面設(shè)置了至少一個(gè)保護(hù)性氣體和/或活性氣體的輸送裝置(6)，其中在罩子(5)上附接有在從罩子向焊料槽的方向基本向下延伸的流板(8)。本發(fā)明進(jìn)一步涉及一種選擇性焊接的方法。
文檔編號(hào)H05K3/34GK101563181SQ200780046703
公開日2009年10月21日 申請(qǐng)日期2007年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月18日
發(fā)明者E·萬德克, H·艾斯勒 申請(qǐng)人:林德股份公司;Epm手柄有限責(zé)任公司