CN105033398B - 一种波峰焊炉用锡缸和焊锡在线纯化方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种波峰焊炉用锡缸和一种波峰焊炉中使用的焊锡在线纯化方法。本发明的锡缸包括：波峰腔，所述波峰腔内设有用于将熔锡形成波峰的波峰喷嘴；用于向所述波峰腔提供熔锡的供给腔；用于在回流途中对自所述波峰腔回流至所述供给腔的熔锡进行纯化的纯化腔；其中，波峰腔内的表层熔锡以瀑布流的形式导入所述纯化腔。本发明可避免纯化剂接触印刷电路板所导致的污染，且具有清洁方便、纯化充分等优点。

Description

一种波峰焊炉用锡缸和焊锡在线纯化方法

技术领域

本发明涉及一种波峰焊炉用锡缸和一种波峰焊炉中使用的焊锡在线纯化方法。

背景技术

波峰焊炉是印刷电路板组件即PCBA制程中的焊接设备。其主要作用是利用熔锡波峰将预先贴装或插装的电子元器件焊接于印刷电路板。

图1和图2给出了一种典型的波峰焊炉10的主要结构。波峰焊炉10主要包括三个功能模块，助焊剂喷涂单元1，预热单元2，和锡缸3。传送链4主要用于运输待焊接的印刷电路板（未图示）依次通过所述的三个功能模块。于锡缸3处，印刷电路板通过被熔化成液体的焊锡所形成的波峰，实现电子元器件与印刷电路板的焊接。

图3给出了图1和2中所示的锡缸3的主要结构。锡缸3属于单腔双波峰构造。其中，焊料熔液在泵5的作用下，经通道6，由喷嘴7喷射而出，形成脉冲波峰8；焊料熔液在泵51的作用下，经通道61，由喷嘴71喷射而出，形成平波峰81。两个波峰并列布置，从印刷电路板的传送方向来看，脉冲波峰8位于上游，平波波峰81位于下游。

作为焊料的焊锡为合金材料，其具体成份按产品规格和工艺要求而决定。由于焊锡在锡缸内需要加温至250℃或以上溶解成液态后喷射成波峰，又焊锡波峰在这高温下与氧气接触，故焊锡不断产生氧化。这些氧化物除会影响波峰焊接效果外，亦会增加了焊锡使用量导致成本上升。

为减少焊锡氧化量和保持波峰稳定效果，较好的做法是在锡缸中于熔锡表面添加纯化剂。纯化剂可以是防氧化剂或者焊锡氧化还原剂。防氧化剂可减少焊锡氧化。焊锡氧化还原剂不但能减少焊锡氧化，更能将已氧化的焊锡还原为纯焊锡继而循环使用，且亦能将焊锡不断在线进行纯化，帮助改善焊接能力和质量。

可是，使用焊锡防氧化剂或还原剂等化学制剂都有可能导致所需焊接的电子产品经过波峰接触这些化学品而受到污染。另外，氧化焊锡和这些化学品及助焊剂等混合后会产生合成物杂质，这些杂质随熔锡在锡缸内的循环流动继而在锡缸内表面及其内置部件的表面形成硬附着膜，从而增加保养清洗锡缸之困难度。

发明内容

为了解决在波峰焊炉中使用防氧化剂或焊锡氧化还原剂所附带的污染风险和保养困难的问题，本发明的主要目的是提供一种可降低污染风险且清洁方便的锡缸和焊锡在线纯化方法。

为实现上述目的，本发明的锡缸包括：波峰腔，所述波峰腔内设有用于将熔锡形成波峰的波峰喷嘴；用于向所述波峰腔提供熔锡的供给腔；用于在回流途中对自所述波峰腔回流至所述供给腔的熔锡进行纯化的纯化腔；其中，波峰腔内的表层熔锡以瀑布流的形式导入所述纯化腔。

由于仅在与波峰腔隔开的纯化腔中对回流的焊锡进行纯化，相应地，纯化剂将收容于纯化腔中，不再混入波峰中，避免了纯化剂与印刷电路板接触所导致的污染。同时，焊锡中添加纯化剂后所产生的合成物杂质及自波峰腔所排出的氧化焊锡等均收纳于纯化腔，对锡缸的清洁可集中于纯化腔，无需再清洁整个锡缸，极大地降低了清洁保养的难度。相应地，波峰焊炉的清洁保养就相对容易。

由于波峰腔内氧化锡焊主要是集中在与空气接触的表层，将波峰腔内表层的熔锡推入纯化腔，既可对缸内焊锡进行高效的纯化，又可控制纯化剂的使用量。

又，焊锡以瀑布流的形式流入纯化腔，可加速对纯化剂的自然搅动，使焊锡和纯化剂混合更均匀，这样纯化效果更彻底。

作为本发明锡缸的进一步优化，所述波峰腔和所述纯化腔之间设有隔板，所述隔板的高度设置为可使所述波峰腔内熔锡的表层溢出至所述纯化腔。

作为本发明锡缸的进一步优化，所述纯化腔和所述供给腔之间设有挡板，所述挡板的下部设有滤网。

滤网可对纯化后返回至供给腔的锡焊流进行杂质过滤，从而确保返回供给腔的焊锡的清洁度。

作为本发明锡缸的进一步优化，所述波峰腔内设有用于推动腔内熔锡的表层向所述纯化腔溢出的导向喷嘴。

导向喷嘴的存在，可帮助波峰腔内表层熔锡更快地流入纯化腔，方便氧化锡焊及时地送入纯化腔进行处理。

作为本发明锡缸的进一步优化，所述波峰腔、所述纯化腔、所述供给腔依次呈直线排列。

三腔呈直线排列，方便现有的单缸锡缸技术升级为本发明的锡缸。也就是说，现有单缸锡缸在增加隔板和挡板的前提下即可完成升级改造，无需增加其他部件。

作为本发明锡缸的进一步优化，所述供给腔设有供给泵。供给泵对自供给腔至波峰腔的供应流或去流焊锡产生推力，而对自纯化腔回供应腔的回流焊锡产生吸力，供给泵设于供给腔，便于形成循环焊锡流；也便于锡缸结构更加紧凑；而且，还便于泵的维修和保养。

本发明的焊锡在线纯化方法包括：将所述供给腔内的焊锡加压直通所述波峰腔，以形成焊锡波峰；将所述波峰腔内的表层焊锡以瀑布流的形式导入所述纯化腔，以利用纯化剂进行纯化；将纯化后的焊锡由所述纯化腔通过滤网输出到所述供给腔，以供再次使用。

由于在纯化腔中对回流的焊锡进行纯化，避免了纯化剂与印刷电路板接触所导致的污染。同时，焊锡中添加纯化剂后所产生的合成物杂质及自波峰腔所排出的氧化焊锡等均收纳于纯化腔，降低了清洁保养的难度。在线纯化使波峰焊炉在工作的同时进行纯化，确保焊接所使用的焊锡的纯净度，保证焊接质量。

焊锡以瀑布流的形式流入纯化腔，可加速对纯化剂的自然搅动，使焊锡和纯化剂混合更均匀，这样纯化效果更彻底。

作为本发明的在线纯化方法进一步改进，所述波峰腔内的表层焊锡在导向流的辅助下导入所述纯化腔。

导向流的存在，能使波峰腔内有氧化的表层焊锡更彻底地导入纯化腔，同时，防止氧化的表层焊锡在波峰各两侧影响波峰焊接稳定性。

附图说明

以下结合附图对本发明进行进一步说明。

图1是现有波峰焊炉的侧面示意图；

图2是图1所示波峰焊炉的俯视图；

图3是图1中所述锡缸的俯视角度下的结构示意图；

图4是本发明锡缸的示意性的侧视图；

图5是本发明锡缸的示意性的俯视图；

图6是示出本发明锡缸中焊锡的去流路线的图；

图7是示出本发明锡缸中焊锡的回流路线的图。

具体实施方式

以下描述用于使本领域技术人员再现和利用本发明，并利用本发明人所述的实施例来实施本发明。本发明有各式各样的、对于本领域技术人员来说很明显的变形。任何这些变形、等同替换及代替均在本发明的发明思想和范围之内。

首先，参见图4和图5。图4是本发明锡缸的示意性的侧视图。图5是本发明锡缸的示意性的俯视图。

锡缸30被隔板31和挡板32分割成三个腔，从左到右分别为，供给腔33，纯化腔34和波峰腔35。波峰腔35内设有用于将熔锡形成波峰的波峰喷嘴39和391。供给腔33在泵37和371的作用下分别通过通道38和381向波峰腔35提供熔锡，以形成波峰43和44，其中43为脉冲波，而44为平波。纯化腔34用于在回流途中对自波峰腔35回流至供给腔33的熔锡进行纯化。

波峰腔35越过隔板31与纯化腔34相通。隔板31的高度设置为可使波峰腔35内熔锡的表层溢出至纯化腔34。

纯化腔34通过位于挡板32的下方的滤网36与供给腔33相通。滤网36可方便更换。

波峰腔35内设有用于推动腔内熔锡的表层向纯化腔34溢出的多个导向喷嘴40。导向喷嘴40围绕波峰喷嘴39和391而布置。导向喷嘴40用于形成导向流45，而这些导向流用于将波峰腔35内的焊锡的表层导向纯化腔34，波峰43和44距离隔板31最远的部分所流出的焊锡也在导向流45的辐射范围内。

波峰腔35、纯化腔34、供给腔33沿横向依次排列，呈一直线。待焊接的印刷电路板将沿纵向先后通过脉冲波峰43和平波波峰44。这样，纯化腔34和供给腔33就位于印刷电路板传送方向的一侧。

驱动供给泵37的马达41位于供给腔33的上方。泵37靠近滤网36，泵将向自纯化腔24流向供给腔33的焊锡提供吸力。泵371也有相同的配置。

图6是示出本发明锡缸中焊锡的去流路线的图。图7是示出本发明锡缸中焊锡的回流路线的图。下面结合图6和图7描述本发明的焊锡在线纯化方法。

在工作之前，在锡缸30内添加预定量的焊锡。这些焊锡可在缸外预先熔成液态。也可添加部分液体焊锡后，再添加余量的固态焊条，后一并在缸内熔融成液体。

尽管锡缸中有两个波峰，但对于本发明而言，两个波峰实质相同，故以下的描述仅以脉冲波部分展开。

工作时，泵37在马达41的驱动下将熔融的焊锡加压由供给腔33直通波峰腔35喷出成波峰43。如图6所示，管道38中的焊锡一个支流形成波峰43，另一个支流形成导向流45。

如图7所示，波峰43流出之焊锡，在导向喷嘴40所形成的导向流45的辅助推动下，越过隔板31形成瀑布流46，从而带动波峰腔35内有氧化的表面锡层向纯化腔34流动，如瀑布往下冲击，使纯化腔34中添加的防氧化剂或焊锡氧化还原剂随之滚动，自然搅拌流动达至防氧化或还原氧化锡的效果。焊锡完成纯化后经挡板32下部的滤网36回流至供给腔33，继而循环使用。纯化后穿过滤网的回流47指向泵37的入口附近。

需要说明的是，焊锡是通用的焊料，本发明所述的锡缸是焊料缸的俗称。对于本领域普通技术人员，在不脱离本发明的构思和范围情形下，上述实施例有多种变形，比如，锡缸为单波峰锡缸；双波峰共用压力泵和部分通道；滤网与挡板一体设置等等，其均包括在本发明的范围之内。

Claims (10)

1.一种用于波峰焊炉的锡缸，所述锡缸包括：

波峰腔，所述波峰腔内设有用于将熔锡形成波峰的波峰喷嘴；

用于向所述波峰腔提供熔锡的供给腔；

用于在回流途中对自所述波峰腔回流至所述供给腔的熔锡进行纯化的纯化腔；

其特征在于：波峰腔内的表层熔锡以瀑布流的形式导入所述纯化腔。

2.根据权利要求1所述的锡缸，其特征在于，

所述波峰腔和所述纯化腔之间设有隔板，波峰腔内的表层熔锡越过所述隔板形成瀑布流。

3.根据权利要求1或2所述的锡缸，其特征在于，

所述纯化腔和所述供给腔之间设有挡板，所述挡板的下部设有滤网。

4.根据权利要求3所述的锡缸，其特征在于，

所述波峰腔内设有用于形成导向流以将腔内的表层熔锡导向所述纯化腔的导向喷嘴。

5.根据权利要求3所述的锡缸，其特征在于，

所述波峰腔、所述纯化腔、所述供给腔依次呈直线排列。

6.根据权利要求3所述的锡缸，其特征在于，

所述的滤网可方便更换。

7.根据权利要求3所述的锡缸，其特征在于，

所述供给腔设有供给泵。

8.一种波峰焊炉内的焊锡在线纯化方法，所述焊锡以液态形式收纳于锡缸，所述锡缸包括波峰腔、纯化腔和供给腔，所述方法包括：

将所述供给腔内的焊锡加压直通所述波峰腔，以形成焊锡波峰；

将所述波峰腔内的表层焊锡以瀑布流的形式导入所述纯化腔，以利用纯化剂进行纯化；

将纯化后的焊锡由所述纯化腔通过滤网输出到所述供给腔，以供再次循环使用。

9.根据权利要求8所述的方法，

所述滤网设置在所述纯化腔的下部。

10.根据权利要求8或9所述的方法，

所述波峰腔内的表层焊锡在导向流的辅助下导入所述纯化腔。