本實用新型涉及一種焊接裝置、設(shè)備,特別是涉及一種電子元器件的焊接裝置、設(shè)備。
背景技術(shù):
隨著微電子組裝技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,很多電子元器件呈現(xiàn)微型化、多功能化的趨勢,這對傳統(tǒng)的電子封裝技術(shù)提出了新的要求。對于可靠性要求高,精密度高的通信設(shè)備、電力設(shè)備、汽車電器電子、航空航天、軍用設(shè)備等產(chǎn)品,其印刷電路板往往是高密度雙面板,并含有一定量的通孔插裝元件。在這種情況下,人們把目光轉(zhuǎn)向了選擇性焊接,以實現(xiàn)對某些通孔插裝元器件或其它高精密元器件組裝。
目前,選擇性焊接使用較多的是選擇性波峰焊。選擇性波峰焊主要是為了滿足含通孔插裝元器件的混裝產(chǎn)品高品質(zhì)的組裝需求而發(fā)展起來的新型波峰焊工藝。通過程序設(shè)定,助焊劑噴涂模塊可對每個焊點進(jìn)行助焊劑選擇性噴涂,經(jīng)預(yù)熱模塊預(yù)熱后,再由焊接模塊對每個焊點進(jìn)行選擇性焊接。選擇性波峰焊的優(yōu)點是提高焊接品質(zhì)和節(jié)約成本。當(dāng)使用選擇性波峰焊對印刷電路板進(jìn)行焊接時,每一個焊點的焊接參數(shù)都可以通過編程進(jìn)行單獨制定,這使不同性能的元器件擁有了專屬的焊接工藝,極大地滿足了其組裝要求。
使用選擇性波峰焊時,噴嘴只對需要焊接的焊點進(jìn)行焊接,焊接所造成的熱影響區(qū)域有限,混裝線路板上貼裝元器件的引腳與通孔插裝器件的引腳只要不是距離過近,基本不會發(fā)生焊點重熔,避免了熱沖擊的產(chǎn)生。
選擇性波峰焊只是針對特定點的焊接,只會在焊點及其鄰近極小區(qū)域產(chǎn)生熱沖擊,可以避免熱沖擊帶來的危害。無鉛波峰焊的溫度一般為260℃左右,對于上焊料難的元器件,其波峰焊溫度可調(diào)到280℃。
圖1為現(xiàn)有的典型波峰焊焊料噴嘴的示意圖。如圖1所示,現(xiàn)有的焊料噴嘴,包括用于噴出焊料107的噴嘴體102,在該噴嘴體102頂部有噴嘴開口103,噴嘴體102底部透焊料孔104,在噴嘴開口103和透焊料孔104之間貫通有供焊料107流動的噴嘴腔105。
圖2為現(xiàn)有的典型波峰焊焊料噴射流程圖。焊料池106中儲存了熔化的焊料107(常見的為,錫銀銅或錫銀合金)。泵裝置的電機(jī)通過傳動帶帶動旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)軸從焊料池106的上部插入到焊料池106中,旋轉(zhuǎn)軸的端部安裝有螺旋槳葉片,螺旋槳葉片在旋轉(zhuǎn)時驅(qū)動熔化的焊料107從透焊料孔104中進(jìn)入噴嘴腔105,再經(jīng)過噴嘴開口103噴出,形成焊料波峰。同時,插有元器件101的電路板由傳送帶帶動靠近噴嘴開口103,與從噴嘴開口103噴出的焊料107波峰相接觸,從而完成焊接。
但是,目前的技術(shù)中,焊料溢出噴嘴后四處流動,經(jīng)常將焊接區(qū)域周圍元器件沖走造成失效。通常會在噴嘴頂部引導(dǎo)焊料流動,使焊料流至沒有元器件的區(qū)域,但是,焊料無法從開口中流出,接觸電路板的焊料熱量被電路板吸走,后續(xù)的高溫焊料無法補(bǔ)充上來。焊料的流動范圍因此減小,焊料整體的流通量減少。在焊接大引腳時(如電感、電容),焊接引腳及印刷電路板表面(約130攝氏度)溫度遠(yuǎn)低于焊料溫度(一般為260攝氏度左右),會迅速吸走噴嘴表面焊料熱量,導(dǎo)致焊接產(chǎn)品表面冷焊、上焊料不良,導(dǎo)致產(chǎn)品失效。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種焊料噴嘴,其可以解決焊接產(chǎn)品表面冷焊、上焊料不良的問題。
為了解決以上技術(shù)問題,本實用新型提供了一種焊料噴嘴,包括用于噴出焊料的噴嘴體,在該噴嘴體頂部有噴嘴開口,噴嘴體底部透焊料孔,在噴嘴開口和透焊料孔之間貫通有供焊料流動的噴嘴腔,在噴嘴開口處側(cè)面開有倒焊料槽。
本實用新型所述的焊料噴嘴的有益效果在于:通過在噴嘴開口處設(shè)置倒焊料槽,增加了焊料流出噴嘴的流通量,噴嘴開口冷卻的焊料不會殘留在噴嘴內(nèi)頂部,從而解決了焊接產(chǎn)品表面冷焊、上焊料不良的問題。
優(yōu)選的,所述噴嘴開口處橫截面積小于所述透焊料孔處橫截面積。其增加了噴嘴內(nèi)焊料的流入量,高溫焊料從噴嘴底部流入噴嘴頂部,及時的補(bǔ)充了噴嘴頂部的焊料熱容量,進(jìn)一步改善噴嘴開口處的熱量降低問題。
優(yōu)選的,所述倒焊料槽底部到頂部的距離為1~3.5毫米。
優(yōu)選的,所述噴嘴開口處橫截面積小于所述透焊料孔處橫截面積30至40平方毫米。
優(yōu)選的,所述透焊料孔直徑為6至8毫米。
優(yōu)選的,所述噴嘴開口直徑為3至5毫米。
優(yōu)選的,所述倒焊料槽為長條形或半圓形或半橢圓形或V字形。
優(yōu)選的,在所述噴嘴開口處側(cè)面開有兩個以上倒焊料槽。
本實用新型還提供了一種焊接設(shè)備,包括:用于容納熔融焊料的焊料池、設(shè)置在所述焊料池內(nèi)的焊料噴嘴、設(shè)置在所述焊料噴嘴上方的傳動裝置,以及設(shè)置于焊料池內(nèi)的泵;其中所述焊料噴嘴包括用于噴出焊料的噴嘴體,在該噴嘴體頂部有噴嘴開口,噴嘴體底部透焊料孔,在噴嘴開口和透焊料孔之間貫通有供焊料流動的噴嘴腔,在噴嘴開口處側(cè)面開有倒焊料槽。
本實用新型所述的焊接設(shè)備的有益效果在于:通過在噴嘴開口處設(shè)置倒焊料槽,增加了焊料流出噴嘴的流通量,噴嘴開口冷卻的焊料不會殘留在噴嘴內(nèi)頂部,從而解決了焊接產(chǎn)品表面冷焊、上焊料不良的問題。
優(yōu)選的,所述噴嘴開口處橫截面積小于所述透焊料孔處橫截面積;所述倒焊料槽底部到頂部的距離為1~3.5毫米;所述噴嘴開口處橫截面積小于所述透焊料孔處橫截面積30至40平方毫米;所述透焊料孔直徑為6至8毫米;所述噴嘴開口直徑為3至5毫米。
優(yōu)選的,所述倒焊料槽為長條形或半圓形或半橢圓形或V字形;在所述噴嘴開口處側(cè)面開有兩個以上倒焊料槽。
優(yōu)選的,所述焊料噴嘴為兩個以上。
附圖說明
下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
圖1為現(xiàn)有的典型波峰焊焊料噴嘴的示意圖。
圖2為現(xiàn)有的典型波峰焊焊料噴射流程圖。
圖3為本實用新型所述焊料噴嘴的示意圖。
圖4為本實用新型所述波峰焊焊料噴射流程圖。
具體實施方式
如圖3所示,本實施例所述的一種焊料噴嘴,包括用于噴出焊料107的噴嘴體102,在該噴嘴體102頂部有噴嘴開口103,噴嘴體102底部透焊料孔104,在噴嘴開口103和透焊料孔104之間貫通有供焊料107流動的噴嘴腔105,在噴嘴開口103處側(cè)面開有倒焊料槽108。
所述噴嘴開口103處橫截面積小于所述透焊料孔104處橫截面積,使得底部焊料107流入噴嘴內(nèi)部的流通量大于噴嘴開口103處流出的流通量,防止焊料107在噴嘴頂部坍塌而導(dǎo)致焊料107波峰高度不足。所述倒焊料槽底部到頂部的距離為1~3.5毫米。所述噴嘴開口處橫截面積小于所述透焊料孔處橫截面積30至40平方毫米。所述透焊料孔直徑為6至8毫米。所述噴嘴開口直徑為3至5毫米。所述倒焊料槽108為長條形或半圓形或半橢圓形或V字形,以能夠方便低溫焊料流出為準(zhǔn),可以采用其他合適的形狀。在所述噴嘴開口103處側(cè)面可以開有兩個以上倒焊料槽108,兩個以上的倒焊料槽108可以更加有效的方便低溫焊料流出。
本實用新型還提供了一種焊接設(shè)備,包括:用于容納熔融焊料的焊料池106、設(shè)置在所述焊料池內(nèi)的焊料噴嘴、設(shè)置在所述焊料噴嘴上方的傳動裝置,以及設(shè)置于焊料池內(nèi)的泵;其中所述焊料噴嘴包括用于噴出焊料的噴嘴體102,在該噴嘴體102頂部有噴嘴開口103,噴嘴體102底部有透焊料孔104,在噴嘴開口103和透焊料孔104之間貫通有供焊料107流動的噴嘴腔105,在噴嘴開口103處側(cè)面開有倒焊料槽108。
所述焊接設(shè)備中使用了如圖3所示的焊料噴嘴,其中倒焊料槽108底部到頂部的距離為1~3.5毫米。所述噴嘴開口103處橫截面積小于所述透焊料孔104處橫截面積,使得底部焊料107流入噴嘴內(nèi)部的流通量大于頂部開口處流出的流通量,防止焊料107在噴嘴頂部坍塌而導(dǎo)致焊料107波峰高度不足。所述倒焊料槽底部到頂部的距離為1~3.5毫米;。所述噴嘴開口處橫截面積小于所述透焊料孔處橫截面積30至40平方毫米。所述透焊料孔直徑為6至8毫米。所述噴嘴開口直徑為3至5毫米。所述倒焊料槽108可以為長條形或半圓形或半橢圓形或V字形,以能夠方便低溫焊料流出為準(zhǔn),可以采用其他合適的形狀。在所述噴嘴開口103處側(cè)面可以開有兩個以上倒焊料槽108,兩個以上的倒焊料槽108可以更加有效的方便低溫焊料107流出。
所述焊接設(shè)備中的所述焊接設(shè)備還可以包括:惰性氣體保護(hù)裝置;所述惰性氣體保護(hù)裝置包括:焊料池106上設(shè)置的惰性氣體進(jìn)氣口,用于將來自惰性氣體源的惰性氣體通過惰性氣體輸送管道注入焊料箱中,以隔絕焊料與空氣;排氣裝置,該排氣裝置位于焊料池106上方,被配置為收集并排出焊接過程中產(chǎn)生的廢氣。惰性氣體保護(hù)裝置可以有效防止由于焊料渣產(chǎn)生而堵塞焊接噴嘴;所述的惰性氣體優(yōu)選的采用氮氣。
所述焊接設(shè)備中的泵還可以為機(jī)械或電磁泵,所述泵包括:旋轉(zhuǎn)軸,其通過設(shè)置在焊料池的開口插入焊料池內(nèi);電機(jī),該電機(jī)通過旋轉(zhuǎn)軸傳動裝置驅(qū)動旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn);螺旋漿葉片,其位于旋轉(zhuǎn)軸端部并插入熔化的焊料中,并且當(dāng)其隨著旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時將熔化的焊料通過輸送管道輸送到噴嘴裝置。所述焊接設(shè)備中的焊料噴嘴為兩個以上。所述焊接設(shè)備中的傳動裝置還可以包括線路板運輸軌道,用于驅(qū)動線路板運輸軌道的動力源為電機(jī)。由于機(jī)械/電磁泵的作用,焊料缸中的焊料會從獨立的焊接噴嘴中不斷涌出,形成一個穩(wěn)定的動態(tài)焊料;而傳動裝置則保證了焊料池或線路板的精確移動以實現(xiàn)逐點焊接。
如圖4所示,一部分焊料107從倒焊料槽108中流出。所述噴嘴開口103處橫截面積小于所述透焊料孔104處橫截面積,使得底部焊料107流入噴嘴內(nèi)部的流通量大于頂部開口處流出的流通量,防止焊料107在噴嘴頂部坍塌而導(dǎo)致焊料107波峰高度不足。所述倒焊料槽底部到頂部的距離為1~3.5毫米;所述噴嘴開口處橫截面積小于所述透焊料孔處橫截面積30至40平方毫米。所述噴嘴開口直徑為3至5毫米。一部分焊料107可以從長條形或半圓形或半橢圓形或V字形的倒焊料槽108中流出,以能夠方便低溫焊料流出為準(zhǔn),可以采用其他合適的形狀。一部分焊料107從位于所述噴嘴開口103側(cè)面的兩個以上倒焊料槽108中流出,兩個以上的倒焊料槽108可以更加有效的方便低溫焊料流出。
在焊接時,一部分噴嘴開口103處的低溫焊料107從噴嘴沿倒焊料槽108流出,并流入至高溫焊料池106內(nèi),噴嘴底部透焊料孔104高溫焊料107補(bǔ)充形成焊料熱循環(huán),使焊接焊料107保持高熱量狀態(tài),解決焊接引腳吸熱問題。
本實用新型所述焊料107可以為錫銀銅或錫銀合金。
本實用新型可以應(yīng)用在波峰焊工藝中。所述的波峰焊是指將熔化的軟釬焊料,經(jīng)電動泵或電磁泵噴流成設(shè)計要求的焊料波峰,使預(yù)先裝有元器件的印制板通過焊料波峰,實現(xiàn)元器件焊端或引腳與印制板焊盤之間機(jī)械與電氣連接的軟釬焊。其基本原理是:將焊料加熱至熔點以上,使用各類液態(tài)金屬泵將熔融焊料運送到高位從焊接噴嘴噴出,從而與電路板需要焊接的零件點位接觸,完成焊接。
本實用新型可以應(yīng)用在選擇性波峰焊工藝中。所謂波峰焊接技術(shù),即將焊接區(qū)域局限到一個較小的區(qū)域,這就需要較小的噴嘴來實現(xiàn)小范圍的焊接。由于使用選擇焊進(jìn)行焊接時,每一個焊點的焊接參數(shù)都可以“度身定制”,這也就成就了小區(qū)域的精準(zhǔn)焊接。操作工有足夠的工藝調(diào)整空間把每個焊點的焊接參數(shù)(助焊劑的噴涂量、焊接時間、焊接波峰高度等)調(diào)至最佳,缺陷率由此降低,焊接質(zhì)量大幅提升。
本實用新型可以應(yīng)用在多噴嘴選擇焊工藝中。所謂多噴嘴選擇焊是指在電子控制器的電路板制造中,為了將密排針腳的通孔器件(典型器件如連接器)焊接于印刷電路板上,采用多個噴嘴進(jìn)行選擇焊。對于多噴嘴選擇性波峰焊設(shè)備,多噴嘴多為非潤濕性焊接噴嘴,主要應(yīng)用浸焊工藝,由于多個噴嘴一次性實施浸焊,生產(chǎn)效率可大幅提高。
在焊接電感電容等大引腳產(chǎn)品時,焊接噴嘴由于受到產(chǎn)品焊接區(qū)域的排布限制,經(jīng)常使用小噴嘴(所謂小噴嘴直徑大約3~10毫米)。本實用新型可以應(yīng)用于焊電容及電感的小噴嘴,此方案也可運用于其他不同類型的噴嘴。
本實用新型并不限于上文討論的實施方式。以上對具體實施方式的描述旨在于為了描述和說明本實用新型涉及的技術(shù)方案?;诒緦嵱眯滦蛦⑹镜娘@而易見的變換或替代也應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為落入本實用新型的保護(hù)范圍。以上的具體實施方式用來揭示本實用新型的最佳實施方法,以使得本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠應(yīng)用本實用新型的多種實施方式以及多種替代方式來達(dá)到本實用新型的目的。