專利名稱：錫爐設備的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種錫爐設備，特別是涉及一種供待焊組件于單一工作區(qū)域內(nèi)完成過錫爐作業(yè)的錫爐設備。
背景技術：
現(xiàn)有借表面粘著技術(Surface Mounted Technology，SMT，又稱表面安裝技術)將電子組件安裝于電路板的操作系統(tǒng)，主要包括錫膏印刷機、組件取置(pick and place)機及回焊機等作業(yè)機臺。
以其中回焊機而言，依其加熱機制的不同主要包含預熱區(qū)、加熱區(qū)及冷卻區(qū)三區(qū)。如圖1所示臺灣第89207390號新型專利申請案為例，就揭示一種具有多數(shù)熱焊區(qū)91及廢氣回收區(qū)92的回焊機9，以于各不同工作區(qū)域91、92分別進行上述的預熱、加熱及冷卻機制，使電路板等待焊組件依序通過各區(qū)域91、92后完成其回焊作業(yè)。
上述將預熱、加熱及冷卻機制于不同工作區(qū)域分別進行的主要缺點，也就是如圖1所示回焊機9整體長度將延伸過長，明顯不符現(xiàn)今廠房空間排配講求密集化及效率化利用的趨勢。而且，由于同一時間內(nèi)各工作區(qū)域91、92都有電路板進行加工，所以一但SMT制程系統(tǒng)上任一單元于運作中因故障或不當操作，迫使回焊機9須跟隨緊急停機，則所有工作區(qū)域91、92上的電路板都將因此報廢而無法使用，其損失可謂嚴重。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種錫爐設備，使待焊組件可于單一工作區(qū)域內(nèi)完成過錫爐作業(yè)，以減少設備整體體積及所占空間，并可將臨時停機而報廢的待焊組件數(shù)量減至最低。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術方案如下一種錫爐設備，包括一爐體、至少一加熱源、至少一第一冷卻源及一控制該加熱源及第一冷卻源的溫度控制器，其特征在于該爐體具有多數(shù)爐壁而于該爐壁內(nèi)部界定單一而供待焊組件通過的工作區(qū)域；
該加熱源設于該爐體內(nèi)部，而可于不同時間下供應不同熱量至通過工作區(qū)域的待焊組件。
第一冷卻源則用以降低工作區(qū)域的溫度。
該溫度控制器是使該工作區(qū)域內(nèi)一定范圍的溫度至少于一預熱溫度、一加熱溫度及一冷卻溫度間變化的溫度控制器。
溫度控制器是用以控制加熱源及第一冷卻源的操作，使工作區(qū)域的溫度至少于一預熱溫度、一加熱溫度及一冷卻溫度間變化，使待焊組件于單一工作區(qū)域內(nèi)完成其過錫爐作業(yè)。
所述的錫爐設備，其特征在于該溫度控制器是控制輸入該加熱源的電流的溫度控制器。
所述的錫爐設備，其特征在于該加熱源可為一紅外線燈管。
所述的錫爐設備，其特征在于該錫爐設備可包括有多數(shù)間隔配置于該爐體內(nèi)部的加熱源。
所述的錫爐設備，其特征在于該加熱源可沿該待焊組件前進方向配置。
所述的錫爐設備，其特征在于該接近內(nèi)側的加熱源產(chǎn)生的熱量較接近外側的加熱源產(chǎn)生的熱量低。
所述的錫爐設備，其特征在于該錫爐設備更可包括至少一第二冷卻源。
所述的錫爐設備，其特征在于該錫爐設備更可包括一設于該爐體內(nèi)部的溫度傳感器，該溫度傳感器電性連接該溫度控制器。
所述的錫爐設備，其特征在于該溫度控制器可使該工作區(qū)域一定范圍溫度維持于該預熱溫度一定時間后，再逐漸上升至該加熱溫度并維持于該預熱溫度一定時間，而后逐漸下降至該冷卻溫度。
所述的錫爐設備，其特征在于該溫度控制器是控制該第一冷卻源的溫度控制器。


下面通過最佳實施例及附圖對本實用新型錫爐設備進行詳細說明，附圖中圖1是一現(xiàn)有回焊機的前視示意圖；圖2是本實用新型錫爐設備較佳實施例的前視示意圖；圖3是該較佳實施例的俯視示意圖；圖4是自圖2中該錫爐設備左視圖；及圖5是該錫爐設備內(nèi)一工作區(qū)域一定范圍的溫度隨時間變化控制圖。
具體實施方式如圖2、3、4所示，本實用新型錫爐設備100的較佳實施例，是供一輸送線20上的多數(shù)待焊組件21進行表面粘著技術制程(SMT)中的回焊程序。本實施例中各待焊組件21為一薄膜電路板，而且前后兩相鄰薄膜電路板間是相互連接而共同呈長帶狀，借呈輸送帶形式的輸送線20輸送而通過錫爐設備100以進行回焊。但是于其它變化例中，待焊組件21也可為如硬式電路板或其它電子組件，而且本設備100也可經(jīng)適當調整而適用于回焊程序外的其它過錫爐作業(yè)。
該錫爐設備100主要包括一爐體3、多數(shù)加熱源4、兩第一冷卻源5、兩第二冷卻源6、一溫度控制器7及一溫度傳感器8。爐體3具有多數(shù)爐壁31而整體大致呈一矩形中空體，借由該等爐壁31內(nèi)部共同界定單一而供待焊組件21通過的工作區(qū)域32，位于前后兩側的爐壁31并各開設一供輸送線20通過的矩形開口311。
本實施例中加熱源4各為一將電能轉變?yōu)闊崮艿募t外線燈管，而共同沿待焊組件21前進方向間隔而且等距配置于爐體3頂部的爐壁31下方，以供應熱量至通過工作區(qū)域32的待焊組件21，而且于不同時間各加熱源4產(chǎn)生熱量可隨其輸入電流大小的變化而改變，其細節(jié)將于溫度控制器7部分詳述。此外，為使工作區(qū)域32沿待焊元件21前進方向上的溫度趨于一致，各加熱源4所輸入電流及其產(chǎn)生熱量也不盡相同。以本實施例來說，利用紅外線燈管光曲線計算所得，位于接近內(nèi)側的兩加熱源41、較外側的兩加熱源42及最外側的兩加熱源43，其輸入電流比例約在0.57∶0.68∶1，也也就是愈近外側的加熱源4輸入電流及產(chǎn)熱量需愈高。
而于其它變化例中，加熱源4也可為如陶瓷加熱板或其它適當形式或原理的加熱組件所取代，而且也可設于如爐體3側部爐壁31或其它適當位置。另外，本實施例中加熱源4沿待焊組件21前進方向間隔且兩兩平行配置的作用，是使呈連續(xù)帶狀前進的待焊組件21剛好通過呈長管狀紅外線燈管的加熱源4中央下方，而提高其熱利用效率，但是于其它應用中，加熱源4也可沿垂直于待焊組件21前進方向而兩兩平行配置或作其它變化。
兩第一冷卻源5各為一固設于爐體3后側的冷卻風扇，其可受溫度控制器7控制，配合各接設于第一冷卻源5后方的兩風管51，而將爐體3內(nèi)部熱氣抽送至外界，以降低工作區(qū)域32的溫度，其操作細節(jié)將于溫度控制器7部分詳述。
兩第二冷卻源6則各為一固設于爐體3頂部爐壁31上方的冷卻風扇，其可受溫度控制器7控制，配合各接設于第二冷卻源6上方的兩風管61，而將外界空氣抽送至爐體3內(nèi)部，以降低加熱源4本身溫度以延長其使用壽命，而且第二冷卻源6于加熱源4加熱過程中恒保持運轉。
溫度控制器7可為一可編程控器(PLC)或其它適當硬件(hardware)及程序軟件(software)的組合，配合該設于爐體3內(nèi)部以感測工作區(qū)域32中央一定范圍溫度的溫度傳感器8輸入的溫度回饋值，而主要借控制加熱源4及第一冷卻源5的操作，使工作區(qū)域32的溫度于一預熱溫度、一加熱溫度及一冷卻溫度間變化，供待焊元件21得于該單一工作區(qū)域32內(nèi)完成其回焊作業(yè)。本實施例中溫度感測器8為一紅外線非接觸式溫度傳感器，但是不以此為限。
同時如圖5所示，待焊組件21未進入工作區(qū)域32前，溫度控制器7就預先令加熱源4激活，而將工作區(qū)域32中央該一定范圍內(nèi)加熱并維持于T1的預熱溫度下。當待焊組件21隨輸送線20而于t0時間進入并暫停于工作區(qū)域32后，工作區(qū)域32內(nèi)該一定范圍仍將維持于該T1溫度下一足夠的t1時間，使待焊組件21的錫膏充分預熱。而后，該一定范圍溫度將于t2時間內(nèi)自溫度T1逐漸上升至T2的加熱溫度，并保持于該溫度T2下一足夠的t3時間，以提供待焊組件21的錫膏均勻潤濕(wetting)及熔化(melt)所需的穩(wěn)定能量。于t3時間后，溫度控制器7將關閉加熱源4電流而且令第一冷卻源5激活運轉，使工作區(qū)域32溫度于t4時間內(nèi)自T2逐漸下降至與T1相同的冷卻溫度。待工作區(qū)域32到達冷卻溫度T1后，溫度控制器7除令第一冷卻源5停止運轉外，并輸出一控制訊號以進而激活輸送線20輸送待焊組件21前進而離開工作區(qū)域32。
當然，如熟習本技藝人士所悉，工作區(qū)域32內(nèi)的溫度也可呈其他多段變化，而非以本實施例所舉一預熱溫度、一加熱溫度及一冷卻溫度的態(tài)樣為限，而且冷卻溫度也不限于與預熱溫度相同。
借由上述構造及運作方式，本實用新型的優(yōu)點是提供一種可于單一工作區(qū)域32內(nèi)循序進行如預熱、加熱及冷卻等過錫爐步驟的錫爐設備100，相較須以多數(shù)不同工作區(qū)域分別進行預熱、加熱及冷卻步驟的現(xiàn)有設計，可大幅減少整體設備體積及所占廠房空間。
同時，由于本實用新型的錫爐設備100于同一時間內(nèi)只于單一工作區(qū)域32進行待焊組件21過錫爐作業(yè)，所以當SMT整體制程系統(tǒng)上任一單元于運作中因故障或不當操作，迫使錫爐設備100須跟隨緊急停機，因而報廢的待焊組件21只限于工作區(qū)域32內(nèi)的少數(shù)，而不像現(xiàn)有設計需將位于不同工作區(qū)域內(nèi)所有數(shù)量眾多的待焊組件全數(shù)報廢，所以更具有節(jié)省材料成本的積極意義。
權利要求1.一種錫爐設備，包括一爐體、至少一加熱源、至少一第一冷卻源及一控制該加熱源及第一冷卻源的溫度控制器，其特征在于該爐體具有多數(shù)爐壁而于該爐壁內(nèi)部界定單一而供待焊組件通過的工作區(qū)域；該加熱源設于該爐體內(nèi)部；該溫度控制器是使該工作區(qū)域內(nèi)一定范圍的溫度至少于一預熱溫度、一加熱溫度及一冷卻溫度間變化的溫度控制器。
2.如權利要求1所述的錫爐設備，其特征在于該溫度控制器是控制輸入該加熱源的電流的溫度控制器。
3.如權利要求1所述的錫爐設備，其特征在于該加熱源為一紅外線燈管。
4.如權利要求1所述的錫爐設備，其特征在于該錫爐設備包括有多數(shù)間隔配置于該爐體內(nèi)部的加熱源。
5.如權利要求4所述的錫爐設備，其特征在于該加熱源是沿該待焊組件前進方向配置。
6.如權利要求5所述的錫爐設備，其特征在于該接近內(nèi)側的加熱源產(chǎn)生的熱量較接近外側的加熱源產(chǎn)生的熱量低。
7.如權利要求1所述的錫爐設備，其特征在于該錫爐設備更包括至少一第二冷卻源。
8.如權利要求1所述的錫爐設備，其特征在于該錫爐設備更包括一設于該爐體內(nèi)部的溫度傳感器，該溫度傳感器電性連接該溫度控制器。
9.如權利要求8所述的錫爐設備，其特征在于該溫度控制器是使該工作區(qū)域一定范圍溫度維持于該預熱溫度一定時間后，再逐漸上升至該加熱溫度并維持于該預熱溫度一定時間，而后逐漸下降至該冷卻溫度的溫度控制器。
10.如權利要求9所述的錫爐設備，其特征在于該溫度控制器是控制該第一冷卻源的溫度控制器。
專利摘要一種供輸送線上的多數(shù)待焊組件進行過錫爐作業(yè)的錫爐設備，包括一爐體、至少一加熱源、至少一第一冷卻源及一控制該加熱源及第一冷卻源的溫度控制器，該爐體具有多數(shù)爐壁而于該爐壁內(nèi)部界定單一而供待焊組件通過的工作區(qū)域；該加熱源設于該爐體內(nèi)部；該溫度控制器是使該工作區(qū)域內(nèi)一定范圍的溫度至少于一預熱溫度、一加熱溫度及一冷卻溫度間變化的溫度控制器。本實用新型可減少設備整體體積及所占空間，而且當遇到操作中緊急停機狀況時，可將因此報廢的待焊組件數(shù)量減至最低。
文檔編號B23K3/04GK2631684SQ0326345
公開日2004年8月11日 申請日期2003年5月30日 優(yōu)先權日2003年5月30日
發(fā)明者蔡春達, 陳益國 申請人:元利盛精密機械股份有限公司