CN107498132B - 焊接装置及焊接方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种焊接装置及焊接方法，其中焊接装置包含：炉体、多个热风喷嘴及至少一个焊接治具；炉体内设置有炉腔；多个热风喷嘴设置于炉腔底部；至少一个焊接治具可拆卸的装设于多个热风喷嘴的上方，至少一个焊接治具与热风喷嘴之间存在间隙，至少一个焊接治具用以在多个热风喷嘴对至少二个不同体积的元件进行加热焊接时遮蔽与引导热量的传输使得至少二个不同体积的元件同时完成焊接。

Description

焊接装置及焊接方法
技术领域
本发明涉及一种焊接装置及焊接方法，具体地说，涉及一种对不同体积的元件同时进行加热焊接的焊接装置及焊接方法。
背景技术
SMT就是表面组装技术(Surface Mounting Technology)，是目前电子组装行业最流行的工艺技术。它是一种将无引脚或短引线的表面组装元器件安装在PCB板的表面，再通过回焊的方式让元器件与PCB板通过锡膏合金焊接在一起；另外，它将传统元器件压缩成只有几十分之一的器件,从而实现了电子产品组装的高密度、高可靠、小型化、低成本，以及生产的自动化。
专利号为JP 1998-209630A的专利公开了一种焊接装置(详见图1)，包含：印刷电路板11以及分别装设于刷电路板11上下表面的元件16、17，焊接时通过孔19释放掉元件16主体部的热量，以防止焊接时元件16被高温烧毁。但是，这种焊接装置虽然能够防止元件16被高温烧毁，但是导致热量的损失。
现有的焊接装置在使用中发现，如果SMT元件与传统插件(波峰焊)元件同时贴装于PCB板上，由于两者的体积相差几十到几千倍，因此过程中体积大的元件与体积小的元件的受热温度不同。当温度满足体积小的元件，则体积大的元件无法达到熔锡温度，无法实现焊接；当温度满足体积大的元件，则体积小的元件暴露在过高的温度中造成烧毁，因此如何平衡体积大的元件与体积小的元件在焊接时的温度并且提高热量的利用率，这是对SMT工艺的极大挑战。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种焊接装置，其中，包含：
炉体，炉体内设置有炉腔；
多个热风喷嘴，设置于所述炉腔底部；
至少一个焊接治具，可拆卸的装设于所述多个热风喷嘴的上方，所述至少一个焊接治具与所述热风喷嘴之间存在间隙，所述至少一个焊接治具用以在所述多个热风喷嘴对至少二个不同体积的元件进行加热焊接时遮蔽与引导热量的传输使得所述至少二个不同体积的元件同时完成焊接。
上述的焊接装置，其中，所述至少一个焊接治具的每一焊接治具均包含对称设置的二个垂直部及连接于所述二个垂直部的连接部，所述二个垂直部装设于所述热风喷嘴的两侧，所述连接部的下表面与所述热风喷嘴之间存在所述间隙。
上述的焊接装置，其中，PCB板设置于所述连接部的上表面的上方，所述PCB板上装设有所述至少二个不同体积的元件，所述连接部上开设有至少一个贯穿所述连接部的导热槽，所述导热槽对应地设置于所述至少二个不同体积的元件中相对体积大的元件的底部。
上述的焊接装置，其中，所述连接部上还开设有二个遮挡槽，所述二个遮挡槽分别位于所述导热槽的两侧。
上述的焊接装置，其中，所述每一焊接治具均包含二个遮挡条，分别插入所述二个遮挡槽，所述二个遮挡条与所述连接部引导热量通过导热槽传输至所述至少二个不同体积的元件中相对体积大的元件的底部。
上述的焊接装置，其中，所述间隙为5-8mm。
本发明还提供一种焊接方法，其中，应用于上述任一项所述的焊接装置，所述焊接方法包含以下步骤：
步骤1：将至少二个不同体积的元件装设于PCB板上；
步骤2：将至少一个焊接治具装设于焊接装置的炉体的炉腔底部的多个热风喷嘴的上方，所述至少一个焊接治具与所述多个热风喷嘴之间存在间隙；
步骤3：将装设有所述至少二个不同体积的元件的所述PCB板设置于所述至少一个焊接治具的上方，通过所述多个热风喷嘴释放的热风对所述至少二个不同体积的元件进行加热焊接，其中，所述至少一个焊接治具用以加热焊接时遮蔽与引导热量的传输使得所述至少二个不同体积的元件同时完成焊接。
上述的焊接方法，其中，于步骤3中，所述至少一个焊接治具的每一焊接治具均包含对称设置的二个垂直部及连接于所述二个垂直部的连接部，所述二个垂直部装设于所述热风喷嘴的两侧，所述连接部的下表面与所述热风喷嘴之间存在所述间隙。
上述的焊接方法，其中，于步骤3中，PCB板设置于所述连接部的上表面的上方，所述PCB板上装设有所述至少二个不同体积的元件，所述连接部上开设有至少一个贯穿所述连接部的导热槽，所述导热槽对应地设置于所述至少二个不同体积的元件中相对体积大的元件的底部。
上述的焊接方法，其中，于步骤3中，所述连接部上还开设有二个遮挡槽，所述二个遮挡槽分别位于所述导热槽的两侧，
上述的焊接方法，其中，于步骤3中，所述每一焊接治具均包含二个遮挡条，分别插入所述二个遮挡槽，所述二个遮挡条与所述连接部引导热量通过导热槽传输至所述至少二个不同体积的元件中相对体积大的元件的底部。
上述的焊接方法，其中，在步骤1之前还包含步骤0，将膏状焊料印刷至所述PCB板上。
本发明的焊接装置及焊接方法针对于现有技术其功效在于：
1、通过焊接治具，阻隔体积小的元件底部区域热量，同时迫使阻隔的这部分热量转向体积大的元件的底部，增加体积大的元件的底部区域热功率；
2、焊接治具和热风喷嘴之间保持适当空间，确保热风能流动；
3、焊接治具迫使热风只能从体积大的元件的底部设计的导热槽流出循环流动。
附图说明
图1为现有技术焊接装置的结构示意图；
图2为本发明焊接治具的俯视图；
图3为本发明焊接治具的侧视图；
图4为本发明焊接装置的结构示意图；
图5为本发明焊接方法的流程图。
其中，附图标记：
11：炉体
111：炉腔
12：热风喷嘴
13：焊接治具
131：垂直部
132：连接部
1321：导热槽
1322：遮挡槽
1323：下表面
1324：上表面
133：遮挡条
14：PCB板
15、16：元件
具体实施方式
兹有关本发明的详细内容及技术说明，现以一较佳实施例来作进一步说明，但不应被解释为本发明实施的限制。
请参见图2-4，图2为本发明焊接治具的俯视图；图3为本发明焊接治具的侧视图；图4为本发明焊接装置的结构示意图。如图2-4所示，本发明的焊接装置包含，炉体11、多个热风喷嘴12及至少一个焊接治具；炉体11内设置有炉腔111；多个热风喷嘴12设置于炉腔111的底部；至少一个焊接治具可拆卸的装设于多个热风喷嘴12的上方，至少一个焊接治具与热风喷嘴12之间存在间隙，至少一个焊接治具用以在多个热风喷嘴12对至少二个不同体积的元件进行加热焊接时遮蔽与引导热量的传输使得至少二个不同体积的元件同时完成焊接。
进一步地，至少一个焊接治具的每一焊接治具13均包含对称设置的二个垂直部131、连接于二个垂直部131的连接部132及二个遮挡条133；二个垂直部131装设于热风喷嘴12的两侧；连接部132的下表面1323与热风喷嘴之间存在间隙，其中间隙的高度为5-8mm；PCB板14设置于连接部132的上表面1324的上方，PCB板14上装设有二个不同体积的元件15、16，其中元件15的体积大于元件16的体积；连接部132开设有一个贯穿连接部132的导热槽1321，导热槽1321对应地设置于元件15的底部；连接部132上还开设有贯穿连接部132二个遮挡槽1322，二个遮挡槽1322分别位于导热槽1321的两侧；二个遮挡条133分别插入二个遮挡槽1322中，二个遮挡条133与连接部132引导热量通过导热槽1322传输至元件15的底部。其中以二个垂直部及连接部的厚度为5mm为较佳的实施方式，但本发明并不以此为限。
值得注意的是，焊接治具、导热槽、遮挡槽及遮挡条的数量已如上述实施例揭露如上，但本发明并不以此为限，在其他实施例中，可根据设计者的需求进行相应改变。
请参照图5，图5为本发明焊接方法的流程图。如图5所示的焊接方法应用于图2-图4所示的焊接装置，且本发明的焊接方法，包含以下步骤：
步骤0：将膏状焊料印刷至PCB板上
步骤1：将至少二个不同体积的元件装设于所述PCB板上；
步骤2：将至少一个焊接治具装设于焊接装置的炉体的炉腔底部的多个热风喷嘴的上方，所述至少一个焊接治具与所述多个热风喷嘴之间存在间隙，其中，所述间隙为5-8mm为较佳的实施方式，但本发明并不以此为限；
步骤3：将装设有所述至少二个不同体积的元件的所述PCB板设置于所述至少一个焊接治具的上方，通过所述多个热风喷嘴释放的热风对所述至少二个不同体积的元件进行加热焊接，其中，所述至少一个焊接治具用以加热焊接时遮蔽与引导热量的传输使得所述至少二个不同体积的元件同时完成焊接。
上述的焊接方法，其中，于步骤3中，所述至少一个焊接治具的每一焊接治具均包含对称设置的二个垂直部及连接于所述二个垂直部的连接部，所述二个垂直部装设于所述热风喷嘴的两侧，所述连接部的下表面与所述热风喷嘴之间存在所述间隙。
上述的焊接方法，其中，于步骤3中，所述连接部的上表面用以放置装设有所述至少二个不同体积的元件的所述PCB板，所述连接部上开设有至少一个贯穿所述连接部的导热槽，所述导热槽对应地设置于所述至少二个不同体积的元件中相对体积大的元件的底部。
上述的焊接方法，其中，于步骤3中，所述连接部上还开设有二个遮挡槽，所述二个遮挡槽分别位于所述导热槽的两侧，
上述的焊接方法，其中，于步骤3中，所述每一焊接治具均包含二个遮挡条，分别插入所述二个遮挡槽，所述二个遮挡条与所述连接部引导热量通过导热槽传输至所述至少二个不同体积的元件中相对体积大的元件的底部。
通过本发明的焊接装置与焊接方法，以元件15为RJ45、元件16为BGA为例，在实际实施中，使两种元件的焊接温度从相差74.55度降低至相差10度之内，完全符合SMT工艺的焊接要求。
上述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种焊接装置，其特征在于，包含：
炉体，炉体内设置有炉腔；
多个热风喷嘴，设置于所述炉腔底部；
至少一个焊接治具，可拆卸的装设于所述多个热风喷嘴的上方，所述至少一个焊接治具与所述热风喷嘴之间存在间隙，所述至少一个焊接治具的每一焊接治具均包含对称设置的二个垂直部及连接于所述二个垂直部的连接部，所述连接部上还开设有二个遮挡槽和至少一个贯穿所述连接部的导热槽，所述二个遮挡槽分别位于所述导热槽的两侧，所述至少一个焊接治具用以在所述多个热风喷嘴对至少二个不同体积的元件进行加热焊接时遮蔽与引导热量的传输使得所述至少二个不同体积的元件同时完成焊接。
2.如权利要求1所述的焊接装置，其特征在于，所述二个垂直部装设于所述热风喷嘴的两侧，所述连接部的下表面与所述热风喷嘴之间存在所述间隙。
3.如权利要求2所述的焊接装置，其特征在于，PCB板设置于所述连接部的上表面的上方，所述PCB板上装设有所述至少二个不同体积的元件，所述导热槽对应地设置于所述至少二个不同体积的元件中相对体积大的元件的底部。
4.如权利要求3所述的焊接装置，其特征在于，所述每一焊接治具均包含二个遮挡条，分别插入所述二个遮挡槽，所述二个遮挡条与所述连接部引导热量通过所述导热槽传输至所述至少二个不同体积的元件中相对体积大的元件的底部。
5.如权利要求1所述的焊接装置，其特征在于，所述间隙为5-8mm。
6.一种焊接方法，其特征在于，应用于上述权利要求1-5任一项所述的焊接装置，所述焊接方法包含以下步骤：
步骤1：将至少二个不同体积的元件装设于PCB板上；
步骤2：将至少一个焊接治具装设于焊接装置的炉体的炉腔底部的多个热风喷嘴的上方，所述至少一个焊接治具与所述多个热风喷嘴之间存在间隙；
步骤3：将装设有所述至少二个不同体积的元件的所述PCB板设置于所述至少一个焊接治具的上方，通过所述多个热风喷嘴释放的热风对所述至少二个不同体积的元件进行加热焊接，其中，所述至少一个焊接治具的每一焊接治具均包含对称设置的二个垂直部及连接于所述二个垂直部的连接部，所述连接部上还开设有二个遮挡槽和至少一个贯穿所述连接部的导热槽，所述二个遮挡槽分别位于所述导热槽的两侧，所述至少一个焊接治具用以加热焊接时遮蔽与引导热量的传输使得所述至少二个不同体积的元件同时完成焊接。
7.如权利要求6所述的焊接方法，其特征在于，于步骤3中，所述二个垂直部装设于所述热风喷嘴的两侧，所述连接部的下表面与所述热风喷嘴之间存在所述间隙。
8.如权利要求7所述的焊接方法，其特征在于，于步骤3中，PCB板设置于所述连接部的上表面的上方，所述PCB板上装设有所述至少二个不同体积的元件，所述导热槽对应地设置于所述至少二个不同体积的元件中相对体积大的元件的底部。
9.如权利要求8所述的焊接方法，其特征在于，于步骤3中，所述每一焊接治具均包含二个遮挡条，分别插入所述二个遮挡槽，所述二个遮挡条与所述连接部引导热量通过所述导热槽传输至所述至少二个不同体积的元件中相对体积大的元件的底部。
10.如权利要求6所述的焊接方法，其特征在于，在步骤1之前还包含步骤0，将膏状焊料印刷至所述PCB板上。
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