CN104221124A - 用于清洁波峰焊设备的部件的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于清洁波峰焊设备中的在波峰焊过程中暴露于焊料和/或焊剂的部件的装置，所述装置包括：处理室(102)；保持装置(106)，其用于将至少一个待清洁部件保持在处理室(102)中；加热装置(110)，用于加热处理室(102)的内部；用于将惰性气体吹入处理室(102)的吹入装置；以及传送装置(112)，用于传送处理室(102)内由加热装置(110)产生的热量。

Description

用于清洁波峰焊设备的部件的装置和方法
技术领域
本发明涉及一种用于清洁波峰焊设备的部件的装置和方法。
背景技术
在波峰焊过程中，要经受焊接处理的工件例如印制电路板在由焊料存储器产生的至少一个焊料波之上通过。优选地，在焊料存储器上方产生惰性气体氛围，由此氧气被大量排走。工件的至少一部分被带入与焊料波接触。通常使用锡合金作为焊料。
这种焊接装置例如在DE 195 41 445A1或DE 29 823 860 U1中已知。
DE 29 823 860 U1中公开的装置使用作为多孔管提供的扩散器，该多孔管具有特定的孔尺寸来供应氮气。
从US 2008/0067219A1，已知使用气体扩散器跨过波的整个区域以低气体流量均匀分布惰性气体。
使用例如氮气的惰性气体来防止焊料的氧化。在波峰焊中，氧化会由波峰焊工艺中使用的波搅动而进一步增加。氧化不仅产生大量的熔渣，而且负面影响焊接接头的质量和可靠性。使用惰性气体，例如氮气，实质上避免了这些负面影响。
与使用惰性气体相关的一个最大问题在于扩散器会爱到污染和堵塞。这在使用多孔管作为扩散器时特别严重。此问题的原因主要在于：在印制电路板被传送至焊料波之前，其被用焊剂喷雾，焊剂由松香和有机溶剂构成。焊剂因此被挥发并冷凝在扩散器的表面上。而且，在扩散器靠近熔融焊料表面的情况下，其也很容易受焊料污染。以此方式被污染和部分堵塞的扩散器可能会导致不均匀的气体分布。因此，定期的清洁和维护措施是很必要的。但是，当前的清洁措施麻烦且费时费力。而且，通常要使用额外的设备和湿化学剂，这导致额外的成本。
发明内容
因此本发明的目的是提供一种更有效且更省时以及更成本优化的方法来清洁扩散器和波峰焊设备中使用的其他部件。
这一目的是通过具有权利要求1的特征的装置和具有权利要求6的特征的方法来实现的。
采用本发明，提供了一种用于清洁波峰焊设备中的在波峰焊过程中暴露于焊料和/或焊剂的部件的高效的装置和方法。根据本发明的装置和方法容易使用且能以低成本维护或使用。
本发明优选的实施例为从属权利要求保护的内容。
根据一个优选实施例，用于将待清洁的部件保持在处理室内的保持装置设置为用于扩散器的保持装置，其中惰性气体特别是氮气能通过保持装置被吹入处理室内，并且吹入和/或穿过扩散器。由此扩散器内能保持相对于处理室周围区域的正压。因此，从扩散器分离出来的焊料和/或焊剂在根据本发明方法的执行过程中能被有效地从扩散器移除(吹走)。
根据一个优选实施例，用于加热处理室的加热装置被设置为加热板，并且/或者传送装置被设置成对流风扇。这些装置非常可靠并且能以成本有效的方式维护。特别地，加热板可为至少部分可渗透，从而由加热板产生的热量(例如热气)能通过例如对流风扇容易地朝待清洁的部件传送。
有利地，在处理室中设有排出口，惰性气体通过排出口吹入室中，并且/或者从待清洁部件特别是扩散器去除的焊料/焊剂通过排出口从处理室去除。
根据本发明装置的一个优选实施例，传送装置、加热装置和保持装置以如下方式布置：加热装置产生的热量朝由保持装置保持的待清洁部件特别是扩散器传送。这种布置提供了一种用于清洁暴露于焊料和/或焊剂的部件的高效的装置和方法。
根据本发明方法的一个优选实施例，处理室中产生的温度初步升高到实质上低于位于处理室中的部件的烧结温度的预定温度，特别是升至约400℃-600℃的温度，然后保持在该预定温度一段预定时间，并且然后下降至位于处理室内的部件能被移除的温度，优选是部件能从处理室被手动移除的温度例如室温。
优选地，所述预定温度被保持约3-10分钟，优选4-6分钟，最优选5分钟。
本发明的进一步优点和实施例将从说明书和附图中更加清楚。
要注意的是，前面提到的特征以及下面将描述的特征不仅能以分别所表示的组合使用，而且能以其他组合使用或单独使用，而不偏离本发明的范围。
附图说明
下面将参考附图详细进行描述。
在图中：
图1示出了根据本发明装置的优选实施例的示意性侧视图，以及
图2示出了表示在根据本发明方法的执行过程中产生的温度和氮气流的图线。
具体实施方式
在图1中，根据本发明的装置的优选实施例总体表示为100。
该装置100包括处理室102。此处理室包括至少一个开口104，构成保持装置的管连接器106插入所述开口中。根据本发明的例示实施例，部件106被称为管连接器是因为它用于保持通常被设置成多孔管的扩散器。供待清洁部件穿过以插入处理室以及从处理室去除的门没有明确示出。氮气或者其他有利的惰性气体能通过管连接器106吹入到处理室102中，这在下面将进一步描述。
在处理室内，设有至少一个构成加热装置的加热板110。
另外，处理室102具有至少一个对流风扇112，用作传送处理室102内的热量的传送装置。
加热板110和对流风扇112布置成使得加热板产生的热量能朝管连接器106和由管连接器保持的元件例如管状扩散器120传送。
扩散器可典型地设置为由金属或金属合金粉末例如不锈钢在约1300℃的烧结温度下制成的多孔管。
出于简化原因，在图1中仅示出了保持一个扩散器120的一个管连接器106。显然，可以构造一个管保持器来保持数个扩散器或待清洁的其他元件于处理室内。
紧接着图1之后，吹过管连接器106(由箭头108表示)的氮气将也吹过扩散器120，由此在扩散器120内能保持相对于处理室周围部分的正压。
为了能排出吹入处理室102内的氮气，处理室具有排出口114。
由加热板110产生的热量如上所述通过对流风扇112朝扩散器120传送。此热量与吹过扩散器120的氮气相结合提供了对扩散器120的有效清洁，这将如下进行说明。
当待清洁的扩散器插入到处理室102中时，处理室内的温度通常处于室温。在第一阶段202，如图2所示，处理室102内的温度升到一个期望的预定温度，通常在400℃-600℃的范围内。此温度选择成使得其实质上低于待清洁的扩散器(多孔管)的烧结温度，该烧结温度通常为约1300℃。此期望的温度在第二阶段204得到保持，在此之后在第三阶段206温度下降，通常回到室温。
在有些情况下，在管表面上可能会稍微发生金属氧化物污染。在这些情况下，可在阶段202之后且在阶段204之前施加由氢气进行的预处理以进行还原。
在第二阶段204中，氮气吹过管连接器106和扩散器，如阶梯函数208所示。
通常，第二阶段204具有约5分钟的时长。在所述期望的(预定)温度下，污染扩散器的焊料颗粒以及焊剂将从扩散器上滴下，因为在(锡合金)焊料和(不锈钢)扩散器之间不会发生润湿。而且，焊剂在这些温度下分解。通过在此阶段中提供足够大的氮气流量，污染物(焊料和焊剂)都能有效地吹离扩散器，并且能通过排出口与氮气一起排出。
在第三阶段206中，处理室102和位于处理室中的扩散器120的温度通常降回到室温，从而能从处理室102中手动移走扩散器。
如果必要或期望的话，可以执行额外的清洗和干燥步骤。
为了提供如上所述的方法的自动实施，处理室能具有热检测和控制系统。

Claims (8)

1.一种用于清洁波峰焊设备中的在波峰焊过程中暴露于焊料和/或焊剂的部件的装置，所述装置包括：
处理室(102)；
保持装置(106)，用于将至少一个待清洁部件保持在处理室(102)中；
加热装置(110)，用于加热处理室(102)的内部；
用于将惰性气体吹入处理室(102)的吹入装置；以及
传送装置(112)，用于传送处理室(102)内由加热装置(110)产生的热量。
2.如权利要求1所述的装置，其中，所述保持装置构成用于扩散器(120)的保持装置，其中惰性气体能通过保持装置(106)吹入处理室(102)并且吹入扩散器(120)，该惰性气体特别是氮气。
3.如权利要求1或2所述的装置，其中所述加热装置设置为加热板，并且/或者所述传送装置(112)设置为对流风扇。
4.如前述权利要求中任一项所述的装置，其中在处理室(102)中设有排出口(114)。
5.如前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述传送装置(112)、加热装置(110)和保持装置(106)布置成使得由加热装置(110)产生的热量朝由保持装置(106)保持的待清洁部件传送，该待清洁部件特别是扩散器(120)。
6.一种用于清洁波峰焊设备中的在波峰焊过程中暴露于焊料和/或焊剂的部件的方法，所述方法包括以下步骤：
-将至少一个待清洁部件(120)置于处理室(102)中；
-将处理室(102)至少部分地加热至作为时间函数的期望温度；
-将惰性气体吹入到处理室(102)中以及吹到位于处理室(102)中的部件(120)处或吹过该部件(120)；以及
-将处理室(102)中产生的热量朝位于处理室(102)中的部件(120)传送。
7.如权利要求6所述的方法，其中所述处理室中产生的温度最初升高到实质上低于位于处理室中的部件(120)的烧结温度的预定温度，特别是升高到约400℃-600℃的温度，然后保持该预定温度一段预定时间，再然后将温度降至位于处理室中的部件能被移除的温度。
8.根据权利要求6或权利要求7所述的方法，其中，所述预定温度被保持约3-10分钟，优选4-6分钟，更优选5分钟。
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