CN1010392B - 钎焊装置 - Google Patents

Abstract

一种在电气或电子元件上镀覆钎料的装置，它有钎料浴槽，一副引导运载器通过浴槽的轨道(1，2)和沿轨道推动运载器的装置。轨道上有一段第一成型表面区段(12，19)，用以引导运载器的前部向着下面的钎料表面运动，还有一段第二成型表面区段(16， 20)，在长度方向与第一区段隔开一段距离，并在横向与第一区段错开，用以同时引导运载器的后部向钎料表面运动。两段成型表面完全相同，所以运载器在垂直向下和离开钎料表面运动时，始终保持水平位置。该运载器随动轮运动，该随动轮沿着轨道运行。

Description

本发明涉及到钎焊装置，特别是与需要镀覆钎料的零件通过钎料浴槽的成套装置有关。本发明特别（但也不仅限于）与双列直扦式（DTP）或小规模集合电路（SOIC）之类的集成电路块的线头镀覆钎料有关。

通常，上述这种镀覆钎料是在波峰焊成套装置中进行的，在这种成套装置中，一个运载零件的运载器通过产生驻波的钎料浴槽。其镀覆过程是，当运载器在浴槽上方通过时，零件上需要镀覆钎料的部份通过钎料驻波的波峰。

这种已知的成套装置所存在的问题是难以控制钎料的镀覆质量，特别是难于控制镀层厚度的均匀性。集成电路块的线头上常常具有比其它部位厚得多的区域。另一个存在的问题是需要装载各种不同型式的零件，特别是这些零件浸入钎料波峰的深度各不相同。例如，一块DIP需要浸入的深度为6毫米，而一块SOIC一用于装在电路板的表面上的-可能上需要浸入1.2毫米。为了适应这一深度范围，就必须改变波的高度，或者甚至需要将用专用于某一种零件的单独的设备。

曾经提出过一种把一个一个的运载器垂直地浸入钎料浴槽，然后再垂直地提起来的成套装置。这在质量方面比波峰焊设备有所改进，但是，由于运载器不能连续前进，产生了速度明显降低的缺点。

因此，需要这样一种成套装置，它兼有波峰焊和浸入焊两者的某些优点，以使它既有比较好的钎焊质量，又有合理的运转速度，更重要的，还有较大的多方面的适应性。

根据这样一个全面的观点，这里提出了一种在装在水平方向的运载器里的电气零件或电子元件上镀覆钎料的装置，它具有一个钎料浴槽，一引导运载器越过钎料浴槽的轨道和沿着轨道推动运载器越过钎料浴槽的轨道和浴着轨道推动运载器的装置，上述轨道有把运载器的前部向下引导到钎料表面去的第一成型表面区段和在长度方向与第一区段隔开一段距离的，在同一时间内把运载器的后部向下引导到钎料表面上去的第二成型表面区段，两段成型表面完全相同，所以在运载器沿垂直方向向着钎料 表面移动和离开钎料表面的时候，仍保持其水平位置。

采用这样的装置，零件就垂直地浸入浴槽，并同时移动通过浴槽。使用许多个依次排列在轨道上的运载器，就能达到连续运转。垂直地浸入使镀覆的质量改善，而下降的速度和深度可由在轨道特定区段上的成型表面来决定。

运载器的前部和后部各自具有分开的、相隔一段距离的成型表面区段的意义在于，当运载器浸入钎料浴槽和移动通过钎料浴槽时能保持水平位置。如果只有一段成型表面区段，运载器的前部和后部依次通过这一区段向着钎料表面移动和离开钎料表面时，运载器就要倾斜。这样就会使镀覆不均匀，质量差。

一般，运载器的每一侧都有一根轨道进行导向，每根轨道上都有上述的成型表面区段，当然，成型表面区段要互相对正。

一般，每一段成型表面区段的轮廓由一段向下倾斜段、一段水平段和一段向上倾斜段组成。倾斜段的倾斜度决定了下降和上升的速度，如果需要，其中一种速度可以大于另一种速度。各倾斜区段可以是平缓地倾斜的，或筒带有更复杂的轮廓，以便提供各种不同的升降速度。

一根轨道上的两段成型表面区段可以在横向错开，这时，支承运载器前部和后部的相应的随动件也同样地互相地横向错开位置。这样，在前随动件到达与它相配的成型表面区段之前就可以避开一段成型表面区段而在轨道的平坦部分继续运行。在这一点上后随动件也到达与它相配的成型表面区段。在经过浸入操作之后，后随动件就可以避开下一段成型表面区段而在轨道的平坦部分继续运行。

随动件可以做成轮子、辊轮、也可以是不能转动的但低摩擦的元件等等。随动件可与运载器做成整体，或者做成可以联接在运载器上的。或者做成运载器的可移动的支承的一部分。

运载器本身可以是任何适当类型的，例如，可以是欧洲专利申请号0171257中所示的型式，但是为了在本发明所述的设备中使用，必要时要进行修改。

沿着轨道推进运载器的装置可以是任何适当类型的，但是最佳的实施例之一是一台链式输送机，输送机上有许多用来与运载器相啮合的钩销。而运载器上则有容纳钩销的豁口。钩销在垂直方向应有足够的长度，以使得在浸入操作的过程中它仍能与运载器相接触。换一种方式，也可以使运载器的一部分在垂直方向具有足够的高度，以便仍能与较短的钩销（或类似的元件）相接触。

如果成型表面区段可以很快的更换，那是最有利的了。这样，就可以用改变升降速度和深度，以及改变浸入的总时间的办法，很容易地把设备改装成适用于不同的零件。在一件分开的可更换的元件上做出一段成型表面的区段，但最好协同工作的一对成型表面区段安装在单独的一件可更换的元件上，例如做成一块镶块。这样的设备比起需要改变波峰高度的波峰焊成套装置具有显著的优点。

现在参考所附的示意图描述上面提到的特点和其它特点，并且广泛涉及本装置实施例的各个方面。

在附图中，图1是在本装置中使用的导轨分解后的立体图;

图2是本装置的部分断面图。

现在详细描述附图。图1中有一根“L”形断面角钢做成的左面导轨1，和一根相对应的，也是用“L”形断面角钢做成的右面导轨2。在本装置中，轨道1和2平行布置，沿着箭头A的方向导引运载器。导轨1和2在下面的导向表面5和6上有对正的切口3和4，用于安装相应的成型表面镶块7和8。镶块用适当的方式固定在切口处，并且可以拆卸，这样就可以更换镶块，使之具有不同的成型表面。镶块在标号9所指之处做出凹台，因此当镶块嵌入切口3和4时，其上的表面10和11就相应地与轨道1和2上的表面5和6齐平。

再说镶块7，镶块7在前端的左侧或外侧部分有一段前成型表面区段12。这一成型表面区段由一段从上表面10开始下降和向下倾斜的斜面13，一段水平延续的平面14和一段回升到上表面10向上倾斜的斜面15组成。这一区段的宽度大约为镶块7宽度的一半。

镶块7在后端的右侧或内侧部分还有一段后成型表面区段，它的宽度也大约是镶块7宽度的一半。这样，这一段后成型表面区段16在横向与前成型表面区段错开，而其成型表面的形状和尺寸则与前成型表面完全相同，也有一段向下倾斜的斜面17、一段水平延续的平面18和一段向上倾斜的斜 面19。

斜面17的始点和斜面13的始点之间的间距，因而也就是成型表面所有其它相对应部分之间的间距，等于前随动件与后随动件之间的间距，这两个随动件支承着一个运载器，分别地沿着前后成型表面运动。因此，当随动件沿着导轨1的水平表面5运动时，假定运载器是水平的，那么在随动件通过全部成型表面区段的过程中，虽然运载器要随着成型表面升降，都始终保持水平位置。

右面的镶块8正好是镶块7的镜像，它的成型表面区段19和20分别是成型表面区段12和16的镜像，具有完全相同成型表面。镶块7和8在轨道1和2上的长度方向对准。因此，右面的随动件和左面的随动件对齐，同时沿着成型表面运动，保证它们所支承的运载器始终保持水平位置。

现在再说图2。图2中表示了钎焊装置的左侧。左面的轨道1是水平布置的，通过一根角钢21安装在机架20上。轨道1沿着钎料浴槽22的侧面延伸，浴槽22内装着表面高度为23的钎料。浴槽22的上方有一架装零件的运载器，其型式和欧洲专利申请0171257号文献中所示的一样。运载器24有一个中央区25，在其左侧有一个支架26。中央区内有装在托板上的零件，零件的线头朝下。在支架26的下面，在其外侧装有前随动件，该随动件是一个装在轴承座28上的能转动的轮子27。在支架26的内侧还装有后随动件，它也是一个装在轴承座30上的能转动的转子29。轮子27和29沿轨道1的表面5滚动。但是轮子27是沿镶块7的成型表面区段12运动的，而轮子29则是沿镶块7的成型表面区段16运动的。很明显，前轴承座28和前轮27是装在运载器24的前部的，而向里隔开一定间距的后轴承座30和后轮29则装在运载器的后部。

在前后轮子沿着轨道1分别地在各自的成型表面区段12和16上运动时，运载器24始终保持水平位置，并且浸入钎料内足够的深度，从而使零件要求镀钎料的部分镀上钎料，然后再提起来离开钎料。

运载器由装在机架20上的链式输送机驱动，链式输送机包括穿过链条导轨32的链环31，链环31绕过一个从动链轮（未示出）和一个电动机驱动的主动链轮（未示出）。驱动装置的速度可以调节。在链式输送机上装有许多横臂33，每根横臂33上有悬垂的钩销34，其中有一根或多根钩销与运载器24的支架26相啮合，例如，插入支架左侧边缘的槽中。钩销34的下垂长度要使它在运载器24下降和上升时始终能保持与支架26啮合。通常，有许多运载器排成一列，每一台运载器由在长度方向隔开一定间距的一根分别由钩销推动。

本钎焊装置的右侧有轨道2，右侧的结构，除了不一定需要第二套驱动机构之外，完全与左侧的相对应。但是当没有第二驱动机构时（通常第二驱动机构要与第一驱动机构联动，或者说要同步协调），就要有导轨来帮助导引运载器沿着轨道按直线运行。

上面所描述的和用图例说明的特定的装置具有许多优点。这些优点也可以应用在其它成套装置上，至少是上面已经公开的某些新颖的特点和概念可以应用。本装置有很广泛的适应性，可用于从最小的SOIC的线头到电子元件和大功率晶体管的长线头所有类型的半导体线头的钎焊。本发明的成套装置在保持运载器水平位置同时兼有纵向的运动和垂直方向的浸入运动，所以即有很好的效果又具有极广泛的适应性。由于能保持连续的运转，所以产量至少能达到和波峰焊那样高的水平，而且比那种静止浸入方法的装置高。和波峰焊的成套装置相比，则能减少废渣。

很明显，在这里公开的结构中包含了许多有创造性的特点，而在至少仍然保留上述某几个特点时，还可以创造出许多不同的结构和造型。本发明还可以推广到利用这种保持水平位置的装置对零件进行镀覆的方法和用这种方法镀覆的零件。此外，可以用来装其它液体的浴槽，例如装钎剂的或者其它任何通常实际使用的液体的浴槽来代替钎料浴槽。

Claims (5)

1、一种带有水平方向运载器(24)的向集成电路块线头镀覆钎料的装置，该运载器带有轨道并且线头向下地安装了集成电路块，该装置包括钎料浴槽(22)，引导该运载器越过该钎料浴槽的轨道(1，2)，以及沿着该轨道推动该运载器的装置(31，32，33，34)，其特征在于：

运载器(24)具有在轨道上支承运载器前部的第一随动件(27)，以及在轨道上支承运载器后部并与第一随动件沿长度方向隔开一段距离的第二随动件(29)，

所述轨道具有把第一随动件(27)向下引导到钎料表面(23)去的第一成型表面区段(12)，以及在长度方向上与第一成型表面区段隔开一段距离，在同一时间内把第二随动件(29)向下引导到钎料表面(23)上去的第二成型表面区段(16)，

所述轨道的第一和第二成型表面区段(12；16)在横向互相错开，并且支承运载器前部和后部的第一和第二随动件(27，29)也同样地在横向互相错开，从而当沿着轨道推动运载器时，第一随动件(27)避开第二成型表面区段(16)，而第二随动件(29)避开第一成型表面区段(12)。

其中第一和第二成型区段的表面完全相同，并且两段成型表面区段沿长度方向互相隔开的距离与两个随动件沿长度方向互相隔开的距离完全相同，所以当沿着轨道推动运载器时，运载器在沿垂直方向向着钎料表面移动和离开钎料表面的同时，仍保持其水平位置，从而使集成电路块的线头浸入钎料中。

2、按照权利要求1所述的镀覆钎料的装置，其特征为在钎料浴槽的每一侧都有轨道（1，2）。

3、按照权利要求1所述的镀覆钎料的装置，其特征为每一成型表面区段（12;16）都由一段向下倾斜段（13，17），一段水平段（14，18）和一段向上倾斜段（15，19）组成。

4、按照权利要求1所述的镀覆钎料的装置，其特征为沿着轨道（1，2）推动运载器（24）的装置（31，32，33，34）包括链式输送机（31，32，33）输送机上有许多与运载器啮合的钩销（34）。

5、按照权利要求1所述的镀覆钎料的装置，其特征为每一成型表面区段（12;16）都是可更换的。

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