用于清潔波峰焊設(shè)備的部件的裝置和方法
【專利摘要】一種用于清潔波峰焊設(shè)備中的在波峰焊過程中暴露于焊料和/或焊劑的部件的裝置，所述裝置包括：處理室（102);保持裝置（106)，其用于將至少一個(gè)待清潔部件保持在處理室（102)中；力口熱裝置（110)，用于加熱處理室（102)的內(nèi)部；用于將惰性氣體吹入處理室（102)的吹入裝置；以及傳送裝置（112)，用于傳送處理室（102)內(nèi)由加熱裝置（110)產(chǎn)生的熱量。
【專利說明】用于清潔波峰焊設(shè)備的部件的裝置和方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于清潔波峰焊設(shè)備的部件的裝置和方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 在波峰焊過程中，要經(jīng)受焊接處理的工件例如印制電路板在由焊料存儲(chǔ)器產(chǎn)生的 至少一個(gè)焊料波之上通過。優(yōu)選地，在焊料存儲(chǔ)器上方產(chǎn)生惰性氣體氛圍，由此氧氣被大量 排走。工件的至少一部分被帶入與焊料波接觸。通常使用錫合金作為焊料。
[0003] 這種焊接裝置例如在DE 195 41 445A1或DE 29 823 860 U1中已知。
[0004] DE 29 823 860 U1中公開的裝置使用作為多孔管提供的擴(kuò)散器，該多孔管具有特 定的孔尺寸來供應(yīng)氮?dú)狻?br> [0005] 從US 2〇〇8/0〇67219Α1，已知使用氣體擴(kuò)散器跨過波的整個(gè)區(qū)域以低氣體流量均 勻分布惰性氣體。
[0006] 使用例如氮?dú)獾亩栊詺怏w來防止焊料的氧化。在波峰焊中，氧化會(huì)由波峰焊工藝 中使用的波攪動(dòng)而進(jìn)一步增加。氧化不僅產(chǎn)生大量的熔渣，而且負(fù)面影響焊接接頭的質(zhì)量 和可靠性。使用惰性氣體，例如氮?dú)?，?shí)質(zhì)上避免了這些負(fù)面影響。
[0007]與使用惰性氣體相關(guān)的一個(gè)最大問題在于擴(kuò)散器會(huì)愛到污染和堵塞。這在使用多 孔管作為擴(kuò)散器時(shí)特別嚴(yán)重。此問題的原因主要在于：在印制電路板被傳送至焊料波之前， 其被用焊劑噴霧，焊劑由松香和有機(jī)溶劑構(gòu)成。焊劑因此被揮發(fā)并冷凝在擴(kuò)散器的表面上。 而且，在擴(kuò)散器靠近熔融焊料表面的情況下，其也很容易受焊料污染。以此方式被污染和部 分堵塞的擴(kuò)散器可能會(huì)導(dǎo)致不均勻的氣體分布。因此，定期的清潔和維護(hù)措施是很必要的。 但是，當(dāng)前的清潔措施麻煩且費(fèi)時(shí)費(fèi)力。而且，通常要使用額外的設(shè)備和濕化學(xué)劑，這導(dǎo)致 額外的成本。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]因此本發(fā)明的目的是提供一種更有效且更省時(shí)以及更成本優(yōu)化的方法來清潔擴(kuò) 散器和波峰焊設(shè)備中使用的其他部件。
[0009]這一目的是通過具有權(quán)利要求1的特征的裝置和具有權(quán)利要求6的特征的方法來 實(shí)現(xiàn)的。
[0010]采用本發(fā)明，提供了一種用于清潔波峰焊設(shè)備中的在波峰焊過程中暴露于焊料和 /或焊劑的部件的高效的裝置和方法。根據(jù)本發(fā)明的裝置和方法容易使用且能以低成本維 護(hù)或使用。
[0011 ]本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施例為從屬權(quán)利要求保護(hù)的內(nèi)容。
[0012]根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，用于將待清潔的部件保持在處理室內(nèi)的保持裝置設(shè)置為用 于擴(kuò)散器3保持裝置，其中惰性氣體特別是氮?dú)饽芡ㄟ^保持裝置被吹入處理室內(nèi)，并且吹 入=/或穿過擴(kuò)散器。由此擴(kuò)散器內(nèi)能保持相對(duì)于處理室周圍區(qū)域的正壓。因此，從擴(kuò)散器 分離出來的焊料和/或焊劑在根據(jù)本發(fā)明方法的執(zhí)行過程中能被有效地從擴(kuò)散器移除（吹 走）。
[0013] 根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，用于加熱處理室的加熱裝置被設(shè)置為加熱板，并且/或者 傳送裝置被設(shè)置成對(duì)流風(fēng)扇。這些裝置非?？煽坎⑶夷芤猿杀居行У姆绞骄S護(hù)。特別地， 加熱板可為至少部分可滲透，從而由加熱板產(chǎn)生的熱量（例如熱氣）能通過例如對(duì)流風(fēng)扇 容易地朝待清潔的部件傳送。
[0014] 有利地，在處理室中設(shè)有排出口，惰性氣體通過排出口吹入室中，并且/或者從待 清潔部件特別是擴(kuò)散器去除的焊料/焊劑通過排出口從處理室去除。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明裝置的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，傳送裝置、加熱裝置和保持裝置以如下方式 布置：加熱裝置產(chǎn)生的熱量朝由保持裝置保持的待清潔部件特別是擴(kuò)散器傳送。這種布置 提供了一種用于清潔暴露于焊料和/或焊劑的部件的高效的裝置和方法。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明方法的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，處理室中產(chǎn)生的溫度初步升高到實(shí)質(zhì)上低于 位于處理室中的部件的燒結(jié)溫度的預(yù)定溫度，特別是升至約400°C -600°C的溫度，然后保 持在該預(yù)定溫度一段預(yù)定時(shí)間，并且然后下降至位于處理室內(nèi)的部件能被移除的溫度，優(yōu) 選是部件能從處理室被手動(dòng)移除的溫度例如室溫。
[0017] 優(yōu)選地，所述預(yù)定溫度被保持約3-10分鐘，優(yōu)選4-6分鐘，最優(yōu)選5分鐘。
[0018] 本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)點(diǎn)和實(shí)施例將從說明書和附圖中更加清楚。
[0019] 要注意的是，前面提到的特征以及下面將描述的特征不僅能以分別所表示的組合 使用，而且能以其他組合使用或單獨(dú)使用，而不偏離本發(fā)明的范圍。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020] 下面將參考附圖詳細(xì)進(jìn)行描述。
[0021] 在圖中：
[0022] 圖1示出了根據(jù)本發(fā)明裝置的優(yōu)選實(shí)施例的示意性側(cè)視圖，以及
[0023] 圖2示出了表示在根據(jù)本發(fā)明方法的執(zhí)行過程中產(chǎn)生的溫度和氮?dú)饬鞯膱D線。

【具體實(shí)施方式】
[0024] 在圖1中，根據(jù)本發(fā)明的裝置的優(yōu)選實(shí)施例總體表示為100。
[0025] 該裝置100包括處理室102。此處理室包括至少一個(gè)開口 104,構(gòu)成保持裝置的管 連接器106插入所述開口中。根據(jù)本發(fā)明的例示實(shí)施例，部件106被稱為管連接器是因?yàn)?它用于保持通常被設(shè)置成多孔管的擴(kuò)散器。供待清潔部件穿過以插入處理室以及從處理室 去除的門沒有明確示出。氮?dú)饣蛘咂渌欣亩栊詺怏w能通過管連接器106吹入到處理室 102中，這在下面將進(jìn)一步描述。
[0026] 在處理室內(nèi)，設(shè)有至少一個(gè)構(gòu)成加熱裝置的加熱板110。
[0027] 另外，處理室102具有至少一個(gè)對(duì)流風(fēng)扇112,用作傳送處理室102內(nèi)的熱量的傳 送裝置。
[0028] 加熱板110和對(duì)流風(fēng)扇112布置成使得加熱板產(chǎn)生的熱量能朝管連接器106和由 管連接器保持的元件例如管狀擴(kuò)散器120傳送。
[0029] 擴(kuò)散器可典型地設(shè)置為由金屬或金屬合金粉末例如不銹鋼在約1300°C的燒結(jié)溫 度下制成的多孔管。
[0030] 出于簡(jiǎn)化原因，在圖1中僅示出了保持一個(gè)擴(kuò)散器120的一個(gè)管連接器106。顯 然，可以構(gòu)造一個(gè)管保持器來保持?jǐn)?shù)個(gè)擴(kuò)散器或待清潔的其他元件于處理室內(nèi)。
[0031] 緊接著圖1之后，吹過管連接器106 (由箭頭108表示）的氮?dú)鈱⒁泊颠^擴(kuò)散器 120,由此在擴(kuò)散器120內(nèi)能保持相對(duì)于處理室周圍部分的正壓。
[0032] 為了能排出吹入處理室102內(nèi)的氮?dú)?，處理室具有排出?114。
[0033] 由加熱板110產(chǎn)生的熱量如上所述通過對(duì)流風(fēng)扇112朝擴(kuò)散器120傳送。此熱量 與吹過擴(kuò)散器12〇的氮?dú)庀嘟Y(jié)合提供了對(duì)擴(kuò)散器1 2〇的有效清潔，這將如下進(jìn)行說明。
[0034] 當(dāng)待清潔的擴(kuò)散器插入到處理室1〇2中時(shí)，處理室內(nèi)的溫度通常處于室溫。 在第一階段2〇 2,如圖2所示，處理室102內(nèi)的溫度升到一個(gè)期望的預(yù)定溫度，通常在 400°C-6〇0°C的范圍內(nèi)。此溫度選擇成使得其實(shí)質(zhì)上低于待清潔的擴(kuò)散器（多孔管）的燒 結(jié)溫度，該燒結(jié)溫度通常為約1300°C。此期望的溫度在第二階段204得到保持，在此之后在 第三階段206溫度下降，通?；氐绞覝?。
[0035] 在有些情況下，在管表面上可能會(huì)稍微發(fā)生金屬氧化物污染。在這些情況下，可在 階段2〇2之后且在階段204之前施加由氫氣進(jìn)行的預(yù)處理以進(jìn)行還原。
[0036]在第二階段2〇4中，氮?dú)獯颠^管連接器106和擴(kuò)散器，如階梯函數(shù)208所示。
[0037] 通常，第二階段2〇4具有約5分鐘的時(shí)長。在所述期望的（預(yù)定）溫度下，污染擴(kuò) 散器的焊料顆粒以及焊劑將從擴(kuò)散器上滴下，因?yàn)樵冢ㄥa合金）焊料和（不銹鋼）擴(kuò)散器 之間不會(huì)發(fā)生潤濕。而且，焊劑在這些溫度下分解。通過在此階段中提供足夠大的氮?dú)饬?量，污染物（焊料和焊劑）都能有效地吹離擴(kuò)散器，并且能通過排出口與氮?dú)庖黄鹋懦觥?[0038]在第三階段2〇6中，處理室102和位于處理室中的擴(kuò)散器120的溫度通常降回到 室溫，從而能從處理室102中手動(dòng)移走擴(kuò)散器。
[0039] 如果必要或期望的話，可以執(zhí)行額外的清洗和干燥步驟。
[0040]為了提供如上所述的方法的自動(dòng)實(shí)施，處理室能具有熱檢測(cè)和控制系統(tǒng)。
【權(quán)利要求】
1· 一種用于清潔波峰焊設(shè)備中的在波峰焊過程中暴露于焊料和/或焊劑的部件的裝 置，所述裝置包括： 處理室（102); 保持裝置（106)，用于將至少一個(gè)待清潔部件保持在處理室（1〇2)中； 加熱裝置（110)，用于加熱處理室（102)的內(nèi)部； 用于將惰性氣體吹入處理室（102)的吹入裝置；以及 傳送裝置（112)，用于傳送處理室（102)內(nèi)由加熱裝置（110)產(chǎn)生的熱量。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述保持裝置構(gòu)成用于擴(kuò)散器（120)的保持裝置， 其中惰性氣體能通過保持裝置（106)吹入處理室（102)并且吹入擴(kuò)散器（120)，該惰性氣體 特別是氮?dú)狻?3_如權(quán)利要求1或2所述的裝置，其中所述加熱裝置設(shè)置為加熱板，并且/或者所述傳 送裝置（112)設(shè)置為對(duì)流風(fēng)扇。
4·如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其中在處理室（102)中設(shè)有排出口（114)。
5. 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其中所述傳送裝置（112)、加熱裝置（110)和 保持裝置（106)布置成使得由加熱裝置（110)產(chǎn)生的熱量朝由保持裝置（1 〇6)保持的待清 潔部件傳送，該待清潔部件特別是擴(kuò)散器（120)。
6. -種用于清潔波峰焊設(shè)備中的在波峰焊過程中暴露于焊料和/或焊劑的部件的方 法，所述方法包括以下步驟： -將至少一個(gè)待清潔部件（120)置于處理室（102)中； -將處理室（102)至少部分地加熱至作為時(shí)間函數(shù)的期望溫度； -將惰性氣體吹入到處理室（102)中以及吹到位于處理室（102)中的部件（120)處或 吹過該部件（120);以及 -將處理室（102)中產(chǎn)生的熱量朝位于處理室（102)中的部件（120)傳送。
7. 如權(quán)利要求6所述的方法，其中所述處理室中產(chǎn)生的溫度最初升高到實(shí)質(zhì)上低于位 于處理室中的部件（120)的燒結(jié)溫度的預(yù)定溫度，特別是升高到約400°C -600°C的溫度， 然后保持該預(yù)定溫度一段預(yù)定時(shí)間，再然后將溫度降至位于處理室中的部件能被移除的溫 度。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6或權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述預(yù)定溫度被保持約3_1〇分鐘， 優(yōu)選4-6分鐘，更優(yōu)選5分鐘。
【文檔編號(hào)】B23K3/00GK104221124SQ201280072380
【公開日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2012年5月11日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月11日
【發(fā)明者】E·馮 申請(qǐng)人:林德股份公司