CN105414694A - 双通道回流焊炉 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双通道回流焊炉，包括机架和两台回流炉，回流炉包括炉体和输送带；炉体包括上炉体和下炉体，上炉体与下炉体之间形成炉腔，所述的输送带穿过炉腔；炉体沿其长度方向分为加热区和冷却区，在加热区，上炉体与下炉体分别包括复数台加热器；在冷却区，上炉体与下炉体分别包括冷却机；机架包括底盘和复数根立柱，立柱沿底盘的中轴线布置，立柱的下端固定在底盘上；两台回流炉对称地布置在立柱的两侧，回流炉的上炉体的内侧与立柱的顶端铰接，回流炉的下炉体和输送带安装在底盘上。本发明的两台回流炉可以独立控制，生产与维护灵活方便，整机占用面积小，能耗低,产能高。

Description

双通道回流焊炉

[技术领域]

本发明涉及回流焊，尤其涉及一种双通道回流焊炉。

[背景技术]

回流焊接是焊接的一种形式，它能同时将许多表面安装件以最小的热应力固定在印刷电路板的一侧或者两侧。在典型的回流工艺中，在印刷电路板选定的区域应用焊药。例如焊药由混合有助熔剂、粘合剂、粘接剂以及其它成分的焊接粒子组成。表面安装件如四方扁平件和小外形的集成电路被压到所应用的焊药上。粘合剂将表面安装件固定在印刷电路板上。这样放置之后，经由回流焊接炉输送印刷电路板，在回流焊接炉中形成了许多分离的竖直区，即预热区，回流区和冷却区。在预热区，印刷电路板被加热到温度低于焊料的熔点，以便于活化焊药中的助熔剂并避免对印刷电路板的热冲击。预热之后，印刷电路板被输送到回流区，在这儿焊料回流，然后与焊药分离。印刷电路板最后被输送到冷却区，在冷却区已回流的焊料被冷却固化，因而形成焊接接缝。

专利号为CN200780010483.1的发明公开了一种回流炉：“本发明的回流炉1在长度方向上形成有隧道形状的马弗炉2，该马弗炉分为预热区3、主加热区4、冷却区5。在预热区3的上下部设置有多个(三对)热风吹出加热器6…，在主加热区4的上下部设置有多个(二对)热风吹出加热器7…。虽然在预热区3中设置的热风吹出加热器6和在主加热区4中设置的热风吹出加热器7在结构上几乎相同，但与在预热区中设置的热风吹出加热器6相比，在主加热区中设置的热风吹出加热器7在搬运方向上的宽度短。另外，在冷却区5中设置有用于冷却焊接后的印刷电路板的一对冷却机8、8(结构未明示)。在从预热区3向着冷却区5的方向(箭头X)上搬运印刷电路板P的传送带9在马弗炉2内运转着”。但是，该专利描述的现行主流的双通道回流焊炉使用单一输送带对线路板进行传输并加热，即一台双通道回流焊炉只能当作一条生产线来进行生产，且单一输送带的双通道回流焊炉产量低，而购买二台的成本高，占地面积大；或者是一些现有普通的双道轨双通道回流焊炉，只是简单的在一个炉腔内单纯的安装有两条输送带，炉腔是共用的，在一条运输带有异常状况下，另一条输送带也不能生产；在维护保养时不能一条生产，一条维护保养，且维修难度高，严重影响生产，大大的提高了生产时间，降低了企业的效益。

为了使加热器出风均匀，加热器的出风口有一块金属整流板，整流板上有许多均布的小孔对热风进行导流。传送带上的电路板的焊接过程是指电路板在热风的作用下加热电路板上的锡膏，助焊剂促发锡膏熔化，最后通过冷却风机的作用使电路板温度降低，锡膏固化，完成焊接过程。而热风加热这样的焊接方式，电路板的受热是从表面向内面传递加热，这样的方式使得电路板上的锡膏在加热过程中容易产生气泡，使用焊接出现虚焊假焊的现象，严重影响产品质量，据不完全统计，以气泡这种方式产生的不良产品，占所有不良产品的50％左右；其次，热风传递热量效率低，特别是对于安装有工装夹具的软性电路板的吸热量非常大的，低效率的加热方式直接导致电路板，受热量不足，出现局部温度偏高等现象，导致出现电路板变形等焊接不良现象，严重影响产品的质量；再次，整流板本本身不发热，表面温度达不到助焊剂所需气化温度，使得助焊剂很容易粘附冷凝到整流板上，保养清洁相当困难。

传统的电路板回流炉最后一个加热模块和冷却模块之间存在一个距离段，在此距离段内没有任何装置冷却电子线路板，在这段距离范围内，冷却效率偏低，在这一区段中，由于冷却速率不足会产生产品焊接质量不良的问题。

[发明内容]

本发明要解决的技术问题是提供一种占用面积小，能耗低,产能高的双通道回流焊炉。

本发明另一个要解决的技术问题是提供一种回流炉加热器对电路板加热效果好，助焊剂不容易粘附至整流板上的双通道回流焊炉。

本发明还有一个要解决的技术问题是提供一种能够在电路板焊点凝固前进行强制冷却,提高焊点的质量的双通道回流焊炉。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种双通道回流焊炉，包括机架和两台回流炉，回流炉包括炉体和输送带；炉体包括上炉体和下炉体，上炉体与下炉体之间形成炉腔，所述的输送带穿过炉腔；炉体沿其长度方向分为加热区和冷却区，在加热区，上炉体与下炉体分别包括复数台加热器；在冷却区，上炉体与下炉体分别包括冷却机；机架包括底盘和复数根立柱，立柱沿底盘的中轴线布置，立柱的下端固定在底盘上；两台回流炉对称地布置在立柱的两侧，回流炉的上炉体的内侧与立柱的顶端铰接，回流炉的下炉体和输送带安装在底盘上。

以上所述的双通道回流焊炉，上炉体包括框架，框架包括前框架和后框架，上炉体的加热器安装在前框架中，上炉体的冷却机安装在后框架中，框架的内侧的上端包括复数块铰接板；立柱的顶部包括复数个铰接座，所述的铰接板与铰接座铰接。

以上所述的双通道回流焊炉，铰接座包括左铰接叉和右铰接叉，左铰接叉与左侧的上炉体铰接，右铰接叉与右侧的上炉体铰接。

以上所述的双通道回流焊炉，加热器包括箱体，发热管、风机和整流板，发热管和风机的叶轮布置在箱体的风道中，整流板布置在箱体的风口上；整流板包括板体，板体有复数个整流孔；所述的板体包括外板、内板和加热层，加热层夹在外板与内板之间；整流孔穿透外板、内板和加热层。

以上所述的双通道回流焊炉，板体包括复数个铆钉，外板、内板和加热层通过铆钉铆合在一起；加热层为电热层，包括第一绝缘层、第二绝缘层和电热丝组，电热丝组夹在第一绝缘层与第二绝缘层之间。

以上所述的双通道回流焊炉，，外板的外表面涂有远红外涂层。

以上所述的双通道回流焊炉，包括氮气冷却装置，氮气冷却装置包括氮气风盒和氮气管，氮气管接氮气风盒的进气接口；下炉体包括下框架，下炉体的加热器和冷却机安装在下框架中；氮气风盒固定在下框架的上横梁上，布置在加热段和冷却段之间；氮气风盒包括复数个出风孔，所述的出风孔朝向输送带。

以上所述的双通道回流焊炉，氮气风盒的横截面为L形，包括条形的进风盒和板形的出风盒，出风盒的后端与进风盒前板的下端连接，进风盒前板下端的出风口与出风盒的内腔连通；出风盒的底板上包括复数个所述的出风孔，出风孔在底板上分散布置；进风盒后板的两端各包括一个所述的进气接口。

以上所述的双通道回流焊炉，氮气风盒包括导流板，导流板包括复数个整流孔；导流板布置在进风盒中，位于前板与后板之间，将进风盒的内腔分割成前后两部分。

以上所述的双通道回流焊炉，氮气风盒固定在位于加热段与冷却段之间的下框架的上横梁上，氮气风盒的出风盒布置在下框架上横梁的下方，进风盒布置在下框架上横梁的后方；两条所述的氮气管沿下框架的两条纵梁分开布置。

本发明双通道回流焊炉的两台回流炉可以独立控制，生产与维护灵活方便，整机占用面积小，能耗低,产能高。

[附图说明]

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明实施例1双通道回流焊炉的主视图。

图2是本发明实施例1双通道回流焊炉的俯视图。

图3是本发明实施例1双通道回流焊炉的左视图。

图4是本发明实施例1双通道回流焊炉上炉体打开后的左视图。

图5是图1中的A向剖视图。

图6是本发明实施例1双通道回流焊炉上罩拆除后的立体图。

图7是本发明实施例1双通道回流焊炉上炉体拆除后的立体图。

图8是本发明实施例2加热器整流板的主视图。

图9是本发明实施例2加热器整流板的仰视图。

图10是本发明实施例2加热器整流板的左视图。

图11是图10中Ⅰ部位的局部放大图。

图12是本发明实施例2回流炉加热器整流板的分解图。

图13是本发明实施例3氮气风盒的主视图。

图14是本发明实施例3氮气风盒的俯视图。

图15是图13中的B向剖视图。

图16是图14中的C向剖视图。

图17是本发明实施例3氮气风盒的立体图。

图18是本发明实施例3电子线路板回流炉的外形图。

图19是本发明实施例3电子线路板回流炉的轴向剖视图。

图20是图18中Ⅱ部位的局部放大图。

图21是图19中Ⅲ部位的局部放大图。

图22是现有技术电子线路板回流炉的冷却曲线。

图23是本发明实施例3电子线路板回流炉的冷却曲线。

[具体实施方式]

本发明实施例1双通道回流焊炉的结构如图1至图7所示，包括机架和两台回流炉，每台回流炉包括炉体和输送带5。炉体包括上炉体100和下炉体200，上炉体100与下炉体200之间形成炉腔，输送带5穿过炉腔10。

炉体沿其长度方向分为加热区H和冷却区C，在加热区H，上炉体100与下炉体200分别包括相对布置的10台加热器1。在冷却区C，上炉体100与下炉体200分别包括相对布置的两台冷却机2。

机架包括底盘4和两组立柱3，两组立柱3沿底盘4的中轴线分开布置，立柱3的下端固定在底盘4上。

两台回流炉对称地布置在立柱3的两侧，回流炉上炉体100的内侧与立柱3的顶端铰接，回流炉的下炉体200和输送带5安装在底盘4上。

上炉体100包括框架和上罩，框架包括前框架6A和后框架6B，上炉体100的加热器1安装在前框架6A中，上炉体100的冷却机2安装在后框架6B中，上罩扣合在框架的外面。

前框架6A和后框架6B内侧的上端都固定有多块铰接板8。每个立柱3的顶部有4个铰接座9，铰接板8与铰接座9铰接。

铰接座9包括左铰接叉9A和右铰接叉9B，左铰接叉9A与左侧的上炉体100铰接，右铰接叉9B与右侧的上炉体100铰接。

本发明以上实施例1两台回流炉采用两个完全独立的结构，相互之间没有任何关联，并且可以采用两套独立的温控装置和两套独立的监控装置，独立的结构和独立温度控制方式使得两台回流炉的炉腔可以单独使用，或同时使用，并且实现了两个炉腔可以设定不同温度的特点，即可以生产两种不同类型的电子线路板，炉腔内的温度由电脑+PLC设定控制。

本发明以上实施例1两台回流炉采用两个条全独立的传送带，独立的传送带使得两组运输带设定不同的速度，从而间接的实现生产两种不同的电子线路板的要求；所述传送带在是运输马达驱动，运输马达通过链轮及链条的连接运输主动轴带动传送带，可设定不同速度，

两台回流炉的上上炉体可以单独打开或同时打开，从而使得设备的维修维护更加便利。

综上所述，本发明以上实施例1是双炉腔双通道的电子线路板回流炉，其具有双炉腔、双通道、均匀加热、焊接好、维修维护节省时间等特性，独立的输送带、独立的温度控制系统，独立的温度监控控制系统，独立的操作控制系统，能够实现二种温差大的工艺曲线的PCB生产需求。此外两台回流炉采用完全独立的控制系统，可以根据产能多少实现一个通道生产，另一个通道不生产，或同时生产，二个通道互不干扰。与二条生产线相比，双通道回流焊炉还实现了较少的厂房占有面积，以一条生产线的能耗实现了与两条生产线相同的产能。

本发明实施例2回流炉加热器的结构如图5所示，图5显示了双通道回流焊炉的剖面结构，在图5中每一回流炉包括上下相对安装的两个加热器，两个加热器的结构相同，都包括箱体20，风机21、发热管22和整流板23，风机21的叶轮和发热管22布置在箱体20内，位于风道中，整流板23布置在箱体20的风口上。

加热器整流板的结构如图8至图12所示。整流板23包括板体和接线端子46，板体包括外板41、内板45和加热层，加热层夹在外板41与内板45之间。

外板41的外表面喷涂有远红外涂层。

板体上有许多个铆钉48，外板41、内板45和加热层通过铆钉48铆合在一起。

板体上有许多整流孔47，整流孔47穿透外板41、内板45和加热层。

加热层为电热层，包括绝缘层42、绝缘层44和电热丝组43，电热丝组43夹在绝缘层42与绝缘层44之间。

接线端子46固定在内板45上，与电热丝组43电连接。

本发明以是实施例2具有以下优点：

加热器出风腔内部的空气由整流板23的内板加热后再从整流孔中流出，热空气流到回流炉的炉腔内对电路板进行加热；整流板23的外板直接对流到炉腔内的热空气再次加热，并对炉腔内的电路板产生热幅射。

喷涂有远红外涂层的外板，还具有远红外加热功能，远红外加热方式具有更好的具有穿透力，能内外同时加热，不需热传介质传递，可直接以热辐射的形式传到电子线路板上，升温迅速，热效率良好，安全性好，解决了普通热风回流炉对电子线路板由表面向里加热受热不均匀，热量不足，局部温度高引致的焊接气泡形成虚焊假焊的问题。

本发明以上实施例2除上述均温远红外发热整流板23可以对回流炉的炉腔加热外，加热器中的发热管22也可以对炉腔中对流的空气提供加热。即可根据电路板的不同，可采用远红外发热整流板23加热或加热器中的发热管22加热，两者之间可以进行切换，实现一台机多功能的加热，从而获得对不同电路板加热最优方式。

本发明实施例3电子线路板回流炉的冷却装置的结构如图13至图21所示。

如图19和图20所示电子线路板回流炉的腔体包括加热段H和冷却段C，电子线路板回流炉承载电子线路板的输送带穿过加热段H和冷却段C(输送带图中未示出)。加热段H安装有加热器1，冷却段C安装有冷却机2。

本发明实施例3电子线路板回流炉的冷却装置包括氮气冷却装置，氮气冷却装置包括氮气风盒300、两条氮气管40、氮气源和流量控制装置。氮气风盒300固定在下框架15上，布置在加热段H和冷却段C之间，氮气风盒300的两个进气接口53分别接两条氮气管40，氮气管40通过流量控制装置与氮气源相连。氮气通过氮气流量控制装置，由氮气流量控制装置控制氮气流量。

如图13至图17所示，氮气风盒300的横截面为L形，包括条形的进风盒50和板形的出风盒51。

氮气风盒300出风盒51的后端与进风盒50的前板50a的下端连接，进风盒50前板50a上的出风口与出风盒51的内腔连通。出风盒51的底板51a上有许多个出风孔51b，出风孔51b在底板51a上按一定的规律分散布置,确保氮气从各个出风孔的出风量及出风速率相近。

进风盒50后板50b的两端各包括一个进气接口53。对称的充氮方式有效的调整了氮气充入到出风盒51内的压力均匀性。

进风盒前板50a的两端各有一个安装突耳50c。

进风盒50中有一块导流板52，导流板52上有许多个整流孔52a；导流板52位于前板50a与后板50b之间，将进风盒50的内腔分割成前后两部分。在导流板52的导流作用下，进一步调整出风盒51内氮气的气流方向，保证各部位气流均匀流量相近。

如图18至图21所示，氮气风盒300固定在位于加热段H与冷却段C之间的下框架15的上横梁15a上。进风盒50布置在下框架15上横梁15a的后方，通过两个突耳50c固定在下框架15的上横梁15a上。两条所述的氮气管40沿下框架15的两条纵梁15b的内侧分开布置。氮气风盒的出风盒51布置在下框架15上横梁15a的下方，输送带(输送带图中未示出)的上方。出风盒51的出风孔51b向下朝向输送带，出风盒51通过多个有规律分布的出风孔，吹出氮气，氮气直接吹输送带的电子线路板上，实现快速冷却电子线路板。

本发明采用氮气快速冷却电子线路板，氮气对于回流炉焊接来说，具有以下优点：

(1)防止减少氧化，(2)提高焊接润湿力，加快润湿速度(3)减少锡球的产生，避免桥接，得到列好的焊接质量,得到列好的焊接质量特别重要的是，可以使用更低活性助焊剂的锡膏，同时也能提高焊点的性能，减少基材的变色的优点。

相较于传统的回流炉加热模块和冷却模块之间距离，已改进为零的距离，确保了电子线路板在最高焊接温度后极速冷却，不需要经过热模块和冷却模块这段距离内缓慢冷却的过程。

本发明以上实施例3具有以下优点：氮气冷却装置安装在加热模块和冷却模块中间区域，实现加热后的电子线路板零距离即时冷却，同时对于品质要求高电子线路板来说，温度在235℃左右至217℃左右温度段冷却要求更高，需达到3～6℃/s，如图23所示，以上实施例可以达到这个标准。实施例3的冷却介质为氮气，氮气是一种常用的气体，易于获得，氮气具有抗氧化等特点，可以进一步的提高产品质量。

Claims (10)

1.一种双通道回流焊炉，包括机架和回流炉，回流炉包括炉体和输送带；炉体包括上炉体和下炉体，上炉体与下炉体之间形成炉腔，所述的输送带穿过炉腔；炉体沿其长度方向分为加热区和冷却区，在加热区，上炉体与下炉体分别包括复数台加热器；在冷却区，上炉体与下炉体分别包括冷却机，其特征在于，包括两台所述的回流炉，机架包括底盘和复数根立柱，立柱沿底盘的中轴线布置，立柱的下端固定在底盘上；两台回流炉对称地布置在立柱的两侧，回流炉的上炉体的内侧与立柱的顶端铰接，回流炉的下炉体和输送带安装在底盘上。

2.根据权利要求1所述的双通道回流焊炉，其特征在于，上炉体包括框架，框架包括前框架和后框架，上炉体的加热器安装在前框架中，上炉体的冷却机安装在后框架中，框架的内侧的上端包括复数块铰接板；立柱的顶部包括复数个铰接座，所述的铰接板与铰接座铰接。

3.根据权利要求2所述的双通道回流焊炉，其特征在于，铰接座包括左铰接叉和右铰接叉，左铰接叉与左侧的上炉体铰接，右铰接叉与右侧的上炉体铰接。

4.根据权利要求1所述的双通道回流焊炉，其特征在于，加热器包括箱体，发热管、风机和整流板，发热管和风机的叶轮布置在箱体的风道中，整流板布置在箱体的风口上；整流板包括板体，板体有复数个整流孔；所述的板体包括外板、内板和加热层，加热层夹在外板与内板之间；整流孔穿透外板、内板和加热层。

5.根据权利要求4所述的双通道回流焊炉，其特征在于，板体包括复数个铆钉，外板、内板和加热层通过铆钉铆合在一起；加热层为电热层，包括第一绝缘层、第二绝缘层和电热丝组，电热丝组夹在第一绝缘层与第二绝缘层之间。

6.根据权利要求1所述的双通道回流焊炉，其特征在于，外板的外表面涂有远红外涂层。

7.根据权利要求1所述的双通道回流焊炉，其特征在于，包括氮气冷却装置，氮气冷却装置包括氮气风盒和氮气管，氮气管接氮气风盒的进气接口；下炉体包括下框架，下炉体的加热器和冷却机安装在下框架中；氮气风盒固定在下框架的上横梁上，布置在加热段和冷却段之间；氮气风盒包括复数个出风孔，所述的出风孔朝向输送带。

8.根据权利要求7所述的双通道回流焊炉，其特征在于，氮气风盒的横截面为L形，包括条形的进风盒和板形的出风盒，出风盒的后端与进风盒前板的下端连接，进风盒前板下端的出风口与出风盒的内腔连通；出风盒的底板上包括复数个所述的出风孔，出风孔在底板上分散布置；进风盒后板的两端各包括一个所述的进气接口。

9.根据权利要求7所述的双通道回流焊炉，其特征在于，氮气风盒包括导流板，导流板包括复数个整流孔；导流板布置在进风盒中，位于前板与后板之间，将进风盒的内腔分割成前后两部分。

10.根据权利要求8所述的双通道回流焊炉，其特征在于，氮气风盒固定在位于加热段与冷却段之间的下框架的上横梁上，氮气风盒的出风盒布置在下框架上横梁的下方，进风盒布置在下框架上横梁的后方；两条所述的氮气管沿下框架的两条纵梁分开布置。