CN1004680B - 物品的钎焊装置 - Google Patents
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Abstract
本发明是有关在对印刷电路板和配置在其上方的电子零件进行钎焊的装置，通过对化学性稳定的高沸点液体进行加热使之蒸发，再通过该蒸汽来对涂在印刷电路板上的钎焊膏进行熔解，使暂时固定在其上方的电子零件粘接在印刷电路板上的装置。为了防止高沸点液和能量的损失，在加热槽和冷却槽之间设有绝热材料并在各槽设有防止蒸汽逸散且可自由开关的盖子。
Description
本发明是有关以加热的液态的热转移液的蒸汽作为载热体，来对钎焊物品的钎接剂进行熔化的物品的钎焊装置。
一般把物品进行钎焊是采用烙铁等以电热加热后的加热固体、液体或气态的传热物质，或者是利用具有热能的光线等使热能转移到钎接剂里进行加热，把钎接剂熔化为流体并通过钎接剂的热能，使物品的钎接部分的温度上升到适于钎接的温度后、冷却而进行钎接。
在上述的钎接方法中，例如图4是表示专利公开公报昭53-40934号公开的现有的物品的钎接方法之装置的侧剖面图。1是容器、2是加热线圈、3是冷却线圈、4是氟系的热转移液、名称为氟利昂E5，是由E.I杜邦公司销售的氟化聚氧丙稀。该热转移液4是被装至容器1里的图示的位置，由加热线圈2对其加热至沸点并保持其温度。由沸腾的热转移液4加热产生的蒸汽4a大致充满到如一点划线5所示的冷却线圈3的水平位置，蒸汽4a就在冷却线圈3的位置受到冷凝、变成液体再转回容器1的下部。6是印刷电路板，7是保持上述印刷电路板6的支持器、8是粘合在上述印刷电路板6的电子零件等的芯片零件，9是钎焊膏即在粉状的钎料里混合了浆糊的糊状的钎接剂，事先被涂抹在印刷电路6的上面和芯片零件8的下面。还有，所用的热转移液4的沸点高于钎焊膏9的熔点。
就这样使热转移液4沸腾成为蒸汽4a，以具有热能的蒸汽4a作为载热体使钎焊膏9熔化，接着把支持器7向上提升，在冷却线圈3及空气中使之冷却凝固，从而使印刷电路板6和芯片零件8钎接在一起。
然而，作为现有的物品的钎焊方法是把热转移液4连续以蒸汽的状态进行使用，所以就不可避免会从容器1的开口部逸出。而且价昂的热转移液4的消耗很厉害，所以有经济损失大的缺点。
还有，从热转移液4的液体表面至所需高度的上方空间部，根据要进行钎接的印刷电路板6和芯片零件8的大小而定为滞留蒸汽4a的蒸汽保留层A，该蒸汽保留层A的上方是蒸汽4a和容器1外的空气混合在一起的蒸汽凝结层B。
通常，由于热转移液4的价格很高，所以在蒸汽凝结层B里通过冷却线圈3把蒸汽4a凝缩液化，再作为热转移液4贮存在容器1里。
这样一来，容器1内部的蒸汽保留层A和蒸汽凝结层B必须具有对于热的条件来说是相反的性能。
也就是说，蒸汽保留层A是必须能在短时间内达到钎焊膏9之钎接剂的熔化温度，而在蒸汽凝结层B则必须能使蒸汽4a凝结液化。为此，在蒸汽保留层A需要的是高温，而在蒸汽凝结层B需要的则是低温，但是在现有的装置里，在容器1内，由于热的移动要在蒸汽保留层A和蒸汽凝结层B之间进行，所以存在有热能损失大的缺点。
图5是表示为连续进行上述钎接所用的现有的汽相钎焊式的钎焊装置的侧剖面图。31是印刷电路板、32是电阻器、电容器等的芯片零件、33是钎焊膏、34是载送上述印刷电路板31的传送带、35是表示整体的汽相钎焊式的钎焊装置。36是上述钎焊装置的加热槽、37是具有高于上述钎焊膏33的熔点的沸点的氟系热转移液，如使用的氟洛里纳特（住友三M股份有限公司的商标名）的氟系惰性液体。38是加热上述热转移液37的加热器、39为加热产生的蒸汽、40是上述印刷电路板31的送入口、41是钎焊过的印刷电路板31的送出口、42是以管子形成用来凝结冷却上述蒸汽39的冷却器、43是上述热转移液37产生蒸汽39的开口部。
现有的钎焊装置35的构成如上所述，热转移液37通过加热器38沸腾变成蒸汽39上升至开口部43，以具有的热能的蒸汽39作为载热体，使由传送带34从送入口送入的印刷电路板31的钎焊膏33熔化，接着把印刷电路板31从送出口41送出，通过在空气中让钎焊膏33冷却凝固来使芯片零件32钎接在印刷电路板31上。还有，蒸汽39是在冷却器42进行冷凝，化为液体，再滴下到热转移液37而被回收。
但是，在现有的钎焊装置35里，蒸汽39的气体介质必须被生成至包围载置在输送带上的印刷电路板31和芯片零件32的高度，而要使蒸汽39达到此高度则需要使用大量的热转移液37。
还有，由于热转移液37的价格很高，要使用大量的热转移液37就会使产品的制造成本上升而很不经济。因此，与加热槽36的热转移液37上部的开口部43的大小相比，所要钎焊的印刷电路板非常小，或者在断续使用的情况下，为加热印刷电路板而利用的蒸汽39的量就很少，大部份的蒸汽39就不被利用来加热，而是被冷却器42冷却凝结掉，所以在这种情形下也会使对于印刷电路板31的热转移液37的使用量和热转移液37的热能的使用量变多，也就会产生使印刷电路板31的制造成本上升等问题。
本发明的目的在于解决上述的问题，提供一种尽可能减少热能损失的物品的钎焊装置。
本发明之物品的钎焊装置是把处理槽分为上下两部份，下面为加热槽，上面为冷却槽，分别控制加热槽及冷却槽的蒸汽的排出。也就是说为了限制加热槽的蒸汽的移动，设一能把加热槽内热转移液的蒸汽上升的开口部面积按所需大小而设定的可以开关的盖子，还有，为了避免冷却槽的蒸汽逸失，在这两个槽之间设有一绝热材料，进而在上述冷却槽的开口部设有一形成可通水的空心部且能够转动的盖子。
在本发明里，根据印刷电路板的大小和数量调节加热槽开口调整盖，来设定最适合于印刷电路板大小的开口部，以防止多余的蒸汽向冷却室移动，同时阻止了被绝热材料隔开的加热槽的热能向冷却槽的移动。
还有，盖阻止了热转移液的蒸汽的排出并通过在盖里通水冷却而进一步促进了蒸汽的冷凝。
如上述说明，本发明是设有一能把加热槽内的热转移液上升的开口部的面积，按所需大小而设定并能开关的盖子，所以能根据印刷电路板和芯片零件的大小适宜地开关盖子，并在不使用时给予完全关闭以防止蒸汽的排出。还有把处理槽分为加热槽与冷却槽上下两部份，并在其中间设置绝热材料，进而在上述冷却槽的开上部设有一形成可通水的空心部并能转动的盖子，所以处理槽的热的移动很少，使加热和冷却高效率地进行，蒸汽潜在的热能损失就很小。还有，冷却槽内的蒸汽用盖密封着，进而由冷却水进行冷却以促进凝缩，所以能减少价昂的热转移液的消耗而具有经济上的优点。
图1是表示本发明的一实施例的侧剖面图，图2（a）、（b）是表示本发明的一实施例的图，图2（a）是侧剖面图，图2（b）是图2（a）的Ⅰ-Ⅰ线所标部份的剖面图，图3是表示本发明的其它实施例的侧剖面图，图4是表示与图1相对应的现有的装置的一个例子的侧剖面图，图5是表示现有的连续处理用的汽相钎焊式的钎焊装置的侧剖面图。
图1是表示本发明一实施例的侧剖面图，11是表示整体的物品的钎焊装置，12是上述钎焊装置11的处理槽，13是收容在上述处理槽12的热转移液，该热转移液13是用如氟洛里纳特（住友三M株式会社的商标名）的氟系惰性液体。14是对上述热转移液13进行加热的加热器，15是通过上述加热器14对热转移液13进行加热所产生的蒸汽，16是对上述蒸汽15进行冷凝的冷却器，17是把上述处理槽12一分为二所形成的下面的加热槽、热转移液13就收容于此，同时由加热器14加热生成的蒸汽15也充满在该槽内，18是在上述处理槽12的上方装有冷却器16的冷却槽，19是介于上述加热槽17的界面17a和冷却槽18的界面18a之间的绝热材料，以阻止加热槽17本身具有的热量传导到冷却槽18，20是作为第1物品的印刷电路板，21是作为第2物品的要与上述印刷电路板20钎接的芯片零件，22是用来钎接上述印刷电路板20和芯片零件21的钎焊膏之钎接剂，23是上述印刷电路板20的承载台，24是与上述承载台23相连接并能使之上下移动的杆（传动机构省略），25是上述处理槽18的开口部，26是可以转动并开关上述开口部25的盖子，27是在上述盖子26形成的空心部，28是流通于上述空心部27内的冷却水。
还有，所用的热转移液13的沸点是高于钎焊膏22的熔点。
就这样印刷电路板20和芯片零件21就能涂上钎焊膏22而暂时固定在钎钎接置上。
接着，通过加热器14加热转移液13使之沸腾产生蒸汽15。随着就由蒸汽15的热能在短时间内对钎焊膏22进行加热使之熔化。接着，承载台23就向上转动，再从开口部25取出时，就冷却而凝固。
而后，蒸汽15通过冷却器16及盖子26冷却而凝结，再滴下成热转移液13贮留起来。
图2（a）、（b）是表示本发明的另一实施例，图2（a）是侧剖面图，图2（b）是由图2（a）的Ⅰ-Ⅰ线标出的剖面图。在这些图中，与图5相同的记号表示相同的部份。51是表示整体的钎焊装置，52是加热槽，53是上述热转移液37产生蒸汽39的开口部，54是一可水平移动并开关的盖子，以便能对上述开口部53的面积按所需的大小来进行设定，55是承载上述盖54的承受台，56是为构成上述盖54而与承受台连接的连接部。
在如上述所构成的钎焊装置51里，与原来的一样印刷电路板31是由传送带34输送，在钎焊膏31被受加热器38加热的热转移液37产生的蒸汽39所熔化之后被送出，通过冷却凝固，使芯片零件32钎接在印刷电路板31上。
另外，加热蒸汽39上升到加热槽52的开口部53，在熔化了钎焊膏33之后，由冷却器42进行冷却凝结，再变为液滴滴下。
还有，在印刷电路板31较大时，就全开盖54。扩大开口部53，使印刷电路板31能完全处于蒸汽39的包围之中。而印刷电路板31为较小时，就缩小开口部53。另外，在印刷电路板31是以间歇式输入到输入口40的不使用时间里，就使盖54移动到图2（a）的二点划线的位置作全关闭，使蒸汽39不会被送出，而当印刷电路板31被送到时，就打开盖54，开成所需大小的开口部53。
图3是表示本发明的其它实施例的侧剖面图，与图2相同的标号表示相同的部份，61是表示整体的钎焊装置，62是加热槽，63是开口部、64是为设定上述开口部63的大小而设的可以上下转动并开关的盖子，65是上述盖子64的门枢。
在图3的实施例里，也是与图2的情形相同，是根据印刷电路板31的大小及作间歇式输送时的情况，来转动盖64，作适宜的开关，另外在不使用时，则让其转动到二点划线所示的水平位置，作全关闭。
Claims (3)
1、一种物品的钎焊装置，在其处理槽内收容有热转移液，该热转移液的沸点高于纤接剂的熔点，通过加热该热转移液所产生的蒸汽来熔化上述钎接剂，从而对第1物品和第2物品进行钎接，同时对上述热转移液之上部的蒸汽进行冷却使之冷凝回流，其特征是，把上述处理槽分成下方为加热槽和上方为冷却槽二部份，并至少在一方设有限制上述蒸汽逸散的可自由开关的盖子。
2、一种物品的钎焊装置，在其处理槽内收容有热转移液，该热转移的沸点高于钎接剂的熔点，通过加热该热转移液所产生的蒸汽来熔化上述钎接剂，从而对第1物品和第2物品进行钎接，同时对上述热转移液之上部的蒸汽进行冷却使之冷凝回流，其特征是，把上述处理槽分成下方为加热槽和上方为冷却槽二部份，并在上述两槽之间设有绝热材料，进而在上述冷却槽的上部的开口部设有一可开关且形成有可通水的空心部的盖子，同时设一承载上述第1物品和第2物品并可被控制上下移动的承载台。
3、一种物品的钎焊装置，在其处理槽内收容有热转移液，该热转移液的沸点高于钎接剂的熔点，通过加热该热转移液所产生的蒸汽来熔化上述钎接剂，从而对第1物品和第2物品进行钎接，同时对上述热转移液之上部的蒸汽进行冷却使之冷凝回流，其特征是，把上述处理槽分成下方为加热槽和上方为冷却槽二部份，并设有一能对上述加热槽内的上述热转移液的蒸汽上升开口之面积按所需大小进行设定的可开关的盖子。
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