CN107530809A - 具有至少一个含有催化剂单元的气体净化系统的回流焊接炉 - Google Patents

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CN107530809A CN201680008469.7A CN201680008469A CN107530809A CN 107530809 A CN107530809 A CN 107530809A CN 201680008469 A CN201680008469 A CN 201680008469A CN 107530809 A CN107530809 A CN 107530809A
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Abstract

本申请涉及一种用于焊接电子电路板(300)的回流焊接炉(1)，该炉(1)包括气体净化系统(11、21)，该气体净化系统用于净化含有从电子电路板(300)蒸发的助焊剂组分的气体。气体净化系统进一步包括至少一个气体净化单元(11、21)，其包括含有催化剂材料的催化剂单元。本发明进一步涉及对应的回流焊接方法。

Description

具有至少一个含有催化剂单元的气体净化系统的回流焊接炉
本发明涉及回流炉和用于回流焊接的方法。根据美国专利US 7,766,651B2，回流炉尤其是包括：环境气体净化设备，其包括回收装置来回收含有在焊接时经蒸发助燃剂组分的一部分环境气体；加热装置，其将经回收环境气体加热至期望温度；氧化催化剂，其燃烧在经加热环境气体中含有的助燃剂组分；以及返回装置，其使得在燃烧之后的高温气体返回至加热腔室。根据美国专利的描述，环境气体中的助燃剂组分有效地燃烧，在不采用特定冷却装置的情形下控制加热腔室的温度，以及减少加热腔室中的必要加热。
发明人发现这仍是不利的，即气体净化设备的清洁效率较低。因此，本发明的目的是增强气体净化设备的清洁效率。
该目的通过独立权利要求的主题来实现；优选的实施例由从属权利要求规定。
具体地，该目的具体地通过用于焊接电子电路板的回流焊接炉实现，该炉包括气体净化系统，其用于净化含有从电子电路板蒸发的助焊剂组分的气体，其中，该气体净化系统包括至少一个气体净化单元，其包括含有催化剂材料的催化剂单元。
本发明的目的还具体地通过用于通过回流焊接炉来回流焊接电子电路板的方法，其中，含有从电子电路板蒸发的助焊剂组分的气体由气体净化系统净化，藉此，至少一个包括含有催化剂材料的催化剂单元的气体净化单元用于净化气体。
由此，气体能更有效地清洁。不同的气体净化单元能适合于将蒸汽安置在相应的气体净化单元专用于的区域或区域组中。因此，清洁能力/能量能适合于炉中某一区域处的所需水平。
优选地，例如类似于氮气，气体可以是用在焊接炉内部的空气或特定惰性气体或惰性气体混合物。如果提及空气流，则这取决于炉内部的气体类型而代表空气流或气体流两者。
优选地，气体净化单元具有清洁装置，该清洁装置根据以下清洁原理来清洁气体：至少催化剂清洁并且优选地通过将经蒸发助焊剂组分冷凝在气体净化单元内的冷凝器上来附加地清洁。冷凝器优选地是气体净化单元内部的部件或区域，该部件或区域的特征在于装配有冷却装置的表面区域，用以将蒸汽冷凝在该表面区域上。气体净化单元能利用合适的空气/气体导管系统设置在炉内部或炉外部。
在根据本发明的又一优选实施例中，炉包括控制单元，其控制(或者配置成或编程为控制)撞击在至少一个气体净化单元、优选的是两个、三个、更多个和/或所有气体净化单元的催化剂材料上的气体的温度，该温度在180-215℃的范围内。在根据本发明的又一优选方法中，在180-215℃范围内控制撞击在至少一个气体净化单元的催化剂材料上的气体的温度。
因此，极为能量有效的操作是可能的。令人惊讶地发现，此种低温度下的清洁性能是足够的。为了在该低温度范围内有效地操作，优选地，催化剂材料包括至少一种来自铂族的金属，尤其优选地是两种或更多种来自铂族的金属。尤其优选地，将撞击在至少一个气体净化单元的催化剂材料上的气体的催化剂温度控制为210℃。
在根据本发明的又一优选实施例或方法中，至少一个气体净化单元专用于回流焊接炉的冷却区域。
由此，冷却区域中的空气能有效地清洁，而不会对冷却性能不具有影响或者仅仅具有最小的影响。冷却区域对于本领域技术人员是众所周知的。该冷却区域是回流区域之后或接续的区域。优选地，控制冷却区域中的气体，该气体具有在70℃-110℃、优选地是80℃-100℃范围内的温度。冷却单元在冷却区域中的设定点优选地是90℃。优选地，将撞击在专用于冷却区域的至少一个气体净化单元的催化剂材料上的气体的温度控制在180-215℃的范围内或优选地控制在210℃，这提供有利的冷却和清洁效率。
在根据本发明的又一优选实施例中，炉包括清洁排气口或多个清洁排气口，所要由至少一个气体净化单元清洁的气体能通过该清洁排气口例如从炉中排出。在根据本发明的又一优选方法中，所要清洁的气体通过清洁排气口排出。
该排出口优选地是炉的内壁中的孔口。
在根据本发明的又一优选实施例中，炉包括
鼓风机箱腔室，其具有能透过空气的壁、优选地是穿孔壁，其面向电子电路板的行进路径并且优选地使得鼓风机箱腔室相对于行进路径、优选地相邻且尤其优选地围绕至少两个或三个侧部分开/界定；
返回腔室；
以及风扇，其配置成将气体从返回腔室抽出，将该气体吹送到鼓风机箱腔室中并随后通过壁吹送到电子电路板上，其中，该鼓风机箱包括清洁排气口，管件连接于该清洁排气口并且连接于气体净化单元的入口。在根据本发明的又一优选方法中，操作风扇操作为将气体从返回腔室抽出，将该气体吹送到鼓风机箱腔室中且随后通过穿孔壁吹送到电子电路板上。
由此，该单元使用过压力(由风扇在分别是鼓风机箱腔室的区域中产生)来将气体运送通过炉。气体优选地无需附加的风扇或电动机就可行进通过清洁装置；其集成在现有的炉概念中，且风扇通常已存在于鼓风机箱中。此外，同时，与如果空气流反向相比，空气流得以优化并且炉维护不太必要，因为风扇在较清洁的环境中工作。管件可同等地替代另一种导管、类似于通道等等。
优选地，风扇设置成紧邻于或邻近于连接鼓风机箱腔室和返回腔室的孔口。优选地，在电子电路板的位置处通过返回腔室至风扇的气体行进路径长于从风扇通过鼓风机箱至电子电路板的行进路径。因此，经污染的气体具有更长的时间来用于冷凝、例如冷凝在返回腔室的壁上。优选地，返回腔室至少部分地围绕鼓风机箱并且其具有至少一个垂直外壁。垂直外壁能有利地用于收集经冷凝的助焊剂组分。
优选地，炉的多个区域各自包括鼓风机箱腔室和返回腔室的此种布置。
在根据本发明的又一优选实施例中，返回腔室包括清洁入口，管件连接于该清洁入口并且该管件连接于气体净化单元的出口。在根据本发明的又一优选方法中，空气由风扇通过清洁入口从催化剂抽吸到返回腔室中。
由此，此外，负压力用于增强通过催化剂的空气流。
在根据本发明的又一优选实施例中，清洁排气口延伸(优选地水平地)经过电子电路板的行进路径。在根据本发明的又一优选方法中，气体由清洁排气口排出，该清洁排气口延伸经过电子电路板的行进路径。
由此，提供相对于均质空气净化的增强。优选地，排出口水平地经过电子电路板的行进路径的延伸部是炉的内部水平宽度(垂直于行进方向)的至少30％、优选地是至少50％、尤其优选地是至少75％并且最优选地是至少90％。
在根据本发明的又一优选实施例或方法中，清洁排气口、尤其是延伸经过电子电路板的行进路径的清洁排气口设置在回流焊接炉的两个区域之间。
由此，两个相邻区域中的局部环境的清洁等级能有利地隔开。
在根据本发明的又一优选实施例或方法中，回流焊接炉的两个区域的一个是峰值(或回流)区域，而另一个区域沿电子电路板的行进方向接续并且是冷却区域。
由此，气体净化单元的催化剂会尤其是清洁此种污染最重的气体。优选地，该气体会在炉的出口挡板(气幕)中再循环。
峰值区域和冷却区域是本领域技术人员众所周知的区域，称为回流焊接热分布的不同阶段。
在根据本发明的又一优选实施例中，气体净化系统使用气体导管系统连接于炉，其中，气体导管系统包括文丘里泵(注入器)，该文丘里泵具有用于外部气体进料的注入连接器，以使得外部气体加速气体导管系统内部的气体流。在根据本发明的又一优选方法中，外部气体注入到气体导管系统中，用以加速气体导管系统内部的气体流。
由此，增强通过催化剂的气体流。优选地，(较为清洁)的惰性气体、例如氮气的气体源连接于文丘里泵的注入连接器。惰性气体注入/吹扫到连接器中，并且过压力用于加速导管系统/催化剂内部的空气流。优选地，气体净化单元设置在炉外部，例如设置在炉的外壳体上。
在根据本发明的又一优选实施例中，炉包括导管，该导管将至少一个气体净化单元的出口连接于炉的入口或出口处的气幕。在根据本发明的又一优选方法中，来自催化剂的气体再循环到炉出口或入口的气幕中。
由此，特定的清洁空气能用于气幕，这对于防止电子电路板染污是重要的。由于催化剂，工艺气体是相当清洁的，在催化剂之后的管件或处理区域中几乎不会发现任何灰尘。气幕避免空气进入炉。优选地，催化剂的出口连接于炉的出口或入口的上部和下部气幕两者。
在根据本发明的又一优选实施例中，文丘里泵设置在导管系统的一部分中，该导管系统将所述至少一个气体净化单元连接于炉，且该至少一个气体净化单元的出口在炉的入口或出口处连接于气幕。在根据本发明的又一优选方法中，外部气体(优选地是氮气)吹送到导管系统的一部分中，该导管系统将此种气体净化单元连接于炉，该气体净化单元具有在炉的入口或出口处连接于气幕的出口。
由此，进一步增强气幕空气质量。优选地，注入在导管系统的一部分中发生，该导管系统将气体净化单元的入口连接于炉。
在根据本发明的又一优选实施例中，气体净化系统包括至少两个气体净化单元，其中，该至少两个气体净化单元专用于回流焊接炉的不同区域。在根据本发明的又一优选方法中，至少两个气体净化单元用于净化源自回流焊接炉的不同区域的气体。
由此，气体能更有效地清洁。不同的气体净化单元能适合于将蒸汽安置在相应的气体净化单元专用于的区域或区域组中。因此，清洁能力/能量能适合于炉中某一区域处的所需水平。
优选地，存在两个以上气体净化单元，例如3、4、5或更多。优选地，焊接炉的每个区域或区域组具有其自身的专用气体净化单元。优选地，气体净化单元附加地包括颗粒过滤器，例如催化剂之后的颗粒过滤器。
优选地，至少两个气体净化单元的每个包括气体入口和出口，该气体入口配置成将来自炉内部的电子电路板的气体引导至气体净化单元的内部，例如引导至催化剂材料，而该出口配置成将经清洁的气体从气体净化单元的内部、例如从催化剂材料引导回至炉内部或者炉外部。优选地，至少两个气体净化单元的每个限定空气/气体循环或者此种循环的一部分，其迫使气体通过气体净化单元、例如通过相应气体净化单元的催化剂材料。至少两个气体净化单元的至少一个或每个可进一步包括用于控制空气流(主动地：例如，风扇；和/或被动地：例如预定或可调节孔口)的装置和/或加热元件，该加热元件用于将气体加热至对于清洁、例如对于具有催化剂材料的催化剂优选或适用的温度。优选地，气体净化单元的一个或多个包括颗粒过滤器，例如金属或纸制过滤器。
优选地，一个气体净化单元至少部分地从其内部、例如从其催化剂材料引导经清洁气体、进一步引导到至少两个气体净化单元的另一个中。第一气体净化单元由此用作预过滤器。第二气体净化单元不仅从第一气体净化单元而且从炉的至少一个不同区域和/或甚至又一气体净化单元吸入气体；因此，第二气体净化单元将至少两个不同的空气流合并。
优选地，回流焊接炉的区域是炉内部的区域，并且所要焊接的电路板行进通过该区域。优选地，这是正被控制以维持在温度温度和/或空气流条件下的区域。通常，回流焊接炉具有多个此类区域，这些区域相对于受控温度和/或用于产生期望温度的空气流条件/沿着电路板行程的空气回流分布(例如，用于沿着行程产生某一预加热时间、浸泡时间、回流时间以及冷却时间)而是彼此不同的。尤为优选地，回流焊接炉的区域通过具有其自身的温度控制(例如使用区域专用加热器)和/或空气流控制(例如，使用区域专用风扇和/或区域专用空气流确定穿孔)来限定。优选地，该区域由间隙区域彼此隔开，该间隙区域在电路板行程下方和/或下面不具有空气流穿孔。
优选地，专用于不同区域的至少两个气体净化单元可被理解成专用于一个特定区域或区域组的一个气体净化单元和专用于不同区域或不同区域组的另一个气体净化单元。如果一个组中存在或不存在至少一个与其它区域或区域组相比不同的区域，则存在不同的区域组。优选地，专用于区域进一步意指引导到专用气体净化单元的气体的至少75％、优选地至少90％源自该气体净化单元专用于的区域或区域组。例如，气体净化单元在进气口处具有100体积单位每分钟的空气回流(然而，例如，每个区域中的气体以1000体积单位每分钟的空气流循环)，至少75体积单位每分钟源自该气体净化单元专用于的区域，并且少于25体积单位每分钟源自其它地方，例如相邻区域。
气体净化单元专用于区域的示例：第一气体净化单元可专用于区域1，第二气体净化单元仅仅专用于区域2或者专用于包含区域1和区域2的组。另一示例：第一气体净化单元可专用于区域1、区域2以及区域3，而第二气体净化单元专用于区域4。
在根据本发明的又一优选实施例中，炉包括两个导管，
即第一导管，该第一导管将至少两个气体净化单元的至少一个的出口连接于在炉的入口处的气幕，
即第二导管，该第二导管将至少两个气体净化单元的另一个的出口连接于在炉的出口处的气幕。
由此，增强系统的效率。能使得导管的长度最短。例如，一个气体净化单元设置成更靠近炉的入口，而另一个气体净化单元设置成更靠近炉的出口。优选地，若干气体净化单元(例如区域1和/或3的气体净化单元的)出口在炉的入口或出口处组合成气幕。
在根据本发明的又一优选实施例或方法中，至少一个气体净化单元或现有气体净化单元的若干或所有优选地设置在炉的外部并且各自容纳在壳体中，该壳体具有沿平行于电子电路板的行进方向的水平方向的延伸部ex和沿垂直于电子电路板的行进方向的垂直方向的延伸部ez，其中，ex＞ez。
由此，空气流增强并且极为有利地使用空间。优选地，比值ex/ez＞＝2，优选地＝3。优选地，壳体是水平延伸的圆柱体，优选地圆柱体轴线基本上平行于电子电路板的行进方向。
在根据本发明的又一优选实施例或方法中，不同区域的至少两个沿着电子电路板的行进方向彼此串联地设置。
由此，不同的气体净化单元沿着电路板行进方向专用于不同的区域。在空气流温度分布沿该方向改变时，尤其是沿着行进方向预期到蒸汽变化，并且因此，气体净化单元能有利地适用于该蒸汽变化。
沿着电子电路板的行进方向彼此串联可优选地理解成至少两个区域的如下布置：当行进通过炉时，该电路板首先通过这些区域的一个并且随后通过这些区域的另一个。
在根据本发明的又一优选实施例中，至少两个气体净化单元在至少一个如下方面彼此不同：
通过气体净化单元的空气流；
加热或冷却气体的量(优选地在气体净化单元内)；
颗粒过滤的量(优选地在气体净化单元内)；
气体净化单元所实施的清洁原理或清洁原理的组合，其中，清洁原理是如下一个：催化剂清洁、通过将经蒸发助焊剂组分冷凝在气体净化单元内的冷凝器上来清洁。在根据本发明的又一优选方法中，通过至少两个气体净化单元的空气流和/或由该至少两个气体净化单元加热或冷却受不同地控制和/或因此使用不同量的颗粒过滤或不同的清洁原理或清洁原理的组合。
由此，气体净化单元的清洁性能能有利地并且以灵活的方式适用于局部不同的清洁需求。
优选地，与流过专用于其中由于焊接过程存在低或较低蒸发的区域(例如，至少部分地对应于焊接过程的浸泡阶段的区域)的不同气体净化单元的空气流相比，将流过专用于区域(其中，由于焊接过程存在高蒸发，例如至少部分地对应于焊接过程的回流阶段的区域)的气体净化单元的空气流设定或控制为较高的水平。优选地，通过用于控制(主动地：例如，风扇；和/或被动地：例如，预定或可调节孔口)空气流的不同配置装置实现不同气体净化单元中的不同空气流。由此，通过不同气体净化单元的不同空气流条件补偿炉中的局部不同蒸发。
优选地，与由专用于其中由于焊接过程存在低或较低温度的区域(例如，至少部分地对应于焊接过程的浸泡阶段的区域)的不同气体净化单元的加热空气的量相比，将由专用于区域(其中，由于焊接过程存在高温度，例如至少部分地对应于焊接过程的回流阶段的区域)的气体净化单元加热气体的量设定或控制为较低水平(或甚至为零)。优选地，通过控制加热的不同配置装置或者通过在一个气体净化单元中缺少加热而在另一个气体净化单元中存在加热来实现在不同气体净化单元中不同量地加热气体。不同加热量使用炉中的局部不同温度。加热仅仅在需要的情形下进行，并且因此降低能量消耗。
此外，在气体净化单元具有用于净化气体的冷凝器的情形中，与由专用于其中由于焊接过程存在低或较低温度的区域(例如，至少部分地对应于焊接过程的浸泡阶段的区域)的不同气体净化单元冷却气体的量相比，将由专用于其中由于焊接过程存在高温度的区域(例如至少部分地对应于焊接过程的回流阶段的区域)的气体净化单元冷却气体的量设定或控制为较高的水平。优选地，通过控制冷却的不同配置装置(例如，不同尺寸或受控的冷凝器)或者通过在一个气体净化单元中缺少冷却而在另一个气体净化单元中存在冷却来实现在不同气体净化单元中不同量地冷却气体。不同冷却使用炉中的局部不同温度。
优选地，在气体内具有较高颗粒发生率的区域中颗粒过滤的量高于在具有较低颗粒发生率的区域的量。例如，颗粒过滤器的过滤器密度或者层数较高用以产生较高的颗粒过滤量，其中，颗粒过滤器的过滤器密度或层度较低用以产生较低的颗粒过滤量；替代地，颗粒过滤器存在于一个气体净化单元中并且并不存在于另一个气体净化单元中。
优选地，至少两个气体净化单元的一个气体净化单元设置成用于催化剂清洁(即，包括含有催化剂材料的催化剂单元)，而至少两个气体净化单元的另一个气体净化单元设置成通过冷凝来清洁。
显而易见的是，不同的适用方法(空气流、加热、冷却、颗粒过滤、清洁原理)可彼此组合，从而影响彼此中气体净化单元对于专用区域的必要/有利适应程度。这通过本发明已变为可能，因为不同的气体净化单元专用于不同的区域。
在根据本发明的又一优选实施例中，至少两个气体净化单元的一个包括含有催化剂材料的催化剂单元。在根据本发明的又一优选方法中，使用由此配置的气体净化单元。
藉此，气体净化能在较高的温度水平下良好地执行。取决于气体净化单元专用于的区域内部的通常处理温度，这比由冷凝器冷却气体更有效。
优选地，催化剂材料包含氧化催化剂。优选地，催化剂材料根据蜂窝结构设置。其可替代地具有珠结构(例如，陶瓷催化剂球)或板结构。
优选地，至少两个气体净化单元的一个以上、例如2、3、4、5或更多或甚至所有包括含有催化剂材料的催化剂单元。
在根据本发明的又一优选实施例中，至少两个气体净化单元的至少又一个包括含有催化剂材料的催化剂单元，以使得炉包括至少两个催化剂单元，并且至少两个催化剂单元在以下至少一个方面彼此不同：
催化剂材料的化学组分和/或几何结构，
通过催化剂材料的空气流，
在气体撞击到催化剂材料上之前预加热气体的量，
在催化剂材料之前和/或之后颗粒过滤的量。在根据本发明的又一优选方法中，通过至少两个催化剂单元的空气流和/或预加热被不同地控制和/或使用催化剂材料的不同化学组分和/或几何结构和/或不同的颗粒过滤。
由此，催化剂单元的清洁性能能有利地并且以灵活的方式适用于局部不同的清洁需求。
优选地，与专用于其中由于焊接过程存在低或较低温度的区域(例如，至少部分地对应于焊接过程的浸泡阶段的区域)的不同催化剂单元的催化剂材料的化学组分相比，专用于其中由于焊接过程存在高温度的区域(例如至少部分地对应于焊接过程的回流阶段的区域)的催化剂单元的催化剂材料的化学组分特征在于较高的最佳催化剂反应温度。由此，催化剂材料有利地适用于由于焊接过程存在的温度，并且因此，清洁是有效的并且所需的预加热量较低或甚至并不必要(例如，在清洁其中存在低温度并且催化剂材料适用于该较低温度的区域时)。催化剂材料的化学组分补偿炉内的焊接过程所确定的温度差。
优选地，从蜂窝结构、珠结构和板结构选择催化剂材料的几何结构，以适用于局部不同的需求。作为示例，选择标准可以是以下的一个或多个：交换或可回收性的便利性(如果催化剂耗尽)、通过材料所需的或存在的空气流、价格、考虑到专用区域内局部存在的蒸发的使用寿命、催化剂的所产生尺寸。
优选地，与通过专用于其中由于焊接过程存在低或较低蒸发的区域(例如，至少部分地对应于焊接过程的浸泡阶段的区域)的不同催化剂单元的催化剂材料的空气流相比，将通过专用于其中由于焊接过程存在高蒸发的区域(例如至少部分地对应于焊接过程的回流阶段的区域)的催化剂单元的催化剂材料的空气流设定或控制为较高水平。优选地，通过用于控制(主动地：例如，风扇；和/或被动地：例如，预定或可调节孔口)空气流的不同配置装置实现不同催化剂单元中的不同空气流。由此，通过不同催化剂单元的催化剂材料的不同空气流条件补偿炉中的局部不同蒸发。
优选地，与由专用于其中由于焊接过程存在低或较低温度的区域(例如，至少部分地对应于焊接过程的浸泡阶段的区域)的不同催化剂单元预加热气体的量相比，将由专用于其中由于焊接过程存在高温度的区域(例如至少部分地对应于焊接过程的回流阶段的区域)的催化剂单元预加热气体的量设定或控制为较低水平(或甚至是零)。优选地，通过用于控制预加热的不同配置装置或者通过在一个催化剂单元中缺少预加热而在另一个催化剂单元中存在预加热来实现在不同催化剂单元中对气体进行预加热的不同量。不同预加热使用炉中的局部不同温度。预加热仅仅在需要的情形下进行，并且因此降低能量消耗。
不同量的颗粒过滤已如上所述并且在这里同样适用。
显而易见的是，不同的适应方法(化学组分、几何结构、空气流、预加热、颗粒过滤)可彼此组合并且与针对通用气体净化单元的上述方法组合，从而影响彼此的催化剂单元对于专用区域的必要/有利适应量。这通过本发明已变为可能，因为不同的催化剂单元专用于不同的区域。
在根据本发明的又一优选实施例中，气体净化单元的至少两个装配有诊断系统，其配置成测量相应气体净化单元的效率。在根据本发明的又一优选实施例中，测量气体净化单元的至少两个的效率。
由此，能方便地监控不同气体净化单元的不同效率状态。该效率指示气体净化单元的污染状态，例如催化剂材料的污染状态，从而无需一次更换所有气体净化单元而仅仅需要更换那些耗尽的气体净化单元。当使用不同的气体净化单元时，这增强的便利性和成本。诊断系统例如是对在清洁介质(例如，催化剂材料或冷凝器)之前和之后的气体压力或化学组分(例如，二醇醚)的测量，由此是压降测量或化学组分差异测量，并且如果压降过大(例如，超过阈值)或者化学组分差异过低，则诊断系统对此发出信号。诊断系统还可替代地或附加地以压力/化学组分浓度的绝对值起作用。
现将借助示例仅仅参照附图来描述本发明的实施例。
图1、图2、图3、图5a、图5b、图6以及图7是根据本发明的回流焊接炉的功能概览图，其中，图4粗略地示出在焊接炉的操作期间沿着炉内的电子电路板的行进方向的蒸汽量。优选地，附图中示出的炉还包括各部件在电子电路板的底侧上的类似布置。
图1示出用于焊接电子电路板300的回流焊接炉1。电路板300从左侧进入并且在右侧离开。电路板300在之后的阶段示作位于炉1内部的电路板300’。炉1包括用于净化气体的气体净化系统，该气体包含从电子电路板300蒸发的助焊剂组分。气体净化系统包括至少一个气体净化单元11，其包括含有催化剂材料的催化剂单元。优选地是(因此以点划线绘制风格)，该气体净化系统至少包括又一气体净化单元1，其中，两个气体净化单元11、21专用于回流焊接炉1的不同区域10、20。这里，气体净化单元11专用于区域10，而气体净化单元21专用于区域20。
在炉1的操作期间，电子电路板300经焊接并且含有从电子电路板300蒸发的助焊剂组分的气体由气体净化系统净化。两个气体净化单元11、21用于净化源自不同区域10、20的气体。
由此，气体能更有效地清洁，因为不同的气体净化单元11、21能适用于区域10和20中的蒸汽量。
此外，该示例性实施例示出不同区域10、20沿着电子电路板300的行进方向彼此串联的布置。
然而，图2示出与图1中类似的回流焊接炉1，这里气体净化单元11专用于区域10和20的组，并且气体净化单元21仅仅专用于区域20。由此，气体净化单元11具有通用的净化功能，而气体净化单元21具有针对来自区域20的气体/空气的预净化或预过滤器功能。这例如可用于区域20具有比区域10较高蒸发出现的情形。
然而，图3示出与图1中类似的回流焊接炉1，炉1包括不同的区域10、20、30和40，气体净化单元31专用于区域30并且气体净化单元21专用于区域20。并非所有的区域均具有专用于其的气体净化单元。这里，区域20表示浸泡区域而区域30表示回流区域。在这些区域20、30中，大部分蒸汽在炉1的操作期间产生，例如在图4中能观察到的。通过此种设置，气体净化单元21适用于区域20中的较低蒸汽量，而气体净化单元31适用于区域30中的较高蒸汽量，从而允许极为有效的清洁。
图5a和5b示出类似于图3的炉1，然而具有更精细的区域梯度。浸泡区域(在图3中是区域20)由区域20.1、20.2和20.3构成，气体净化单元21.1专用于区域20.1，而气体净化单元21.2专用于区域20.2。这允许在需要的情形下甚至更特定的蒸汽清洁。图5b示出炉1，其中，回流区域(在图5a中是区域30)由区域30.1和30.2构成，并且气体净化单元31专用于区域30.1和30.2。这示出本发明原理能如何灵活地应用以实现局部适应的气体净化布置。
图6是剖过至少基于图1的炉1的又一实施例的区域10的剖视图。炉1包括清洁排气口16，由气体净化单元11清洁的气体能通过该清洁排气口从炉中排出。炉1包括：
鼓风机箱腔室12，其具有穿孔壁15，该穿孔壁面向电子电路板300的行进路径并且使得鼓风机箱腔室12相对于行进路径、相邻且围绕至少两个或三个侧部分开/界定；
返回腔室13；
以及风扇14，其配置成将气体从返回腔室13抽出，将该气体吹送到鼓风机箱腔室12中并随后通过穿孔壁吹送到电子电路板300上，其中，该鼓风机箱12包括清洁排气口16，管件16.1连接于该清洁排气口并且该管件16.1连接气体净化单元11的入口。风扇设置成紧邻于连接鼓风机箱腔室和返回腔室的孔口。在电子电路板的位置处通过返回腔室至风扇的气体行进路径长于从风扇通过鼓风机箱至电子电路板的行进路径。返回腔室具有两个垂直外壁。优选地，炉的多个区域各自包括鼓风机箱腔室和返回腔室的此种布置。返回腔室13包括清洁入口17，管件17.1连接于该清洁入口并且管件17.1连接于气体净化单元11的出口。
图7是至少基于图1的炉1的又一实施例的侧视图。炉1包括清洁排气口26(在炉1内部，因此以虚线绘制)，由气体净化单元21清洁的气体能通过该清洁排气口从炉排出。清洁排气口26延伸经过电子电路板300的行进路径。清洁排气口26设置在回流焊接炉1的两个区域10、20之间。区域10是峰值区域，而另一区域20沿电子电路板300的行进方向接续并且是冷却区域9。气体净化系统使用气体导管系统(管件26.1是该导管系统的一部分)连接于炉1，其中，气体导管系统包括文丘里泵，该文丘里泵具有用于外部气体进料的注入连接器51，以使得外部气体加速气体导管系统内部的气体流。
在图6和图7中，气体净化单元11(并且在图7中还有单元21)容纳在壳体中，该壳体具有沿平行于电子电路板300的行进方向的水平方向的延伸部ex和沿垂直于电子电路板300的行进方向的垂直方向的延伸部ez，其中，ex＞ez。壳体是水平延伸的缸体，并且缸体轴线基本上平行于电子电路板300的行进方向。
通过本发明，引入新颖的回流炉和新颖的用于回流焊接的方法。该回流炉优选地特征在于不同的气体净化单元，这些气体净化单元设置成使得它们清洁来自炉内部的气体，该气体源自炉内部的不同区域。由此，局部不同的蒸发能得以补偿，并且利用较低的能量或成本就能实现相同或甚至更加的气体净化。
附图标记
1 回流焊接炉
10 区域
11 气体净化单元
12 鼓风机箱腔室
13 返回腔室
14 风扇
15 穿孔壁
16 清洁排气口
16.1 管件
17 清洁入口
17.1 管件
20 区域
20.1 区域
20.2 区域
20.3 区域
21 气体净化单元
21.1 气体净化单元
21.2 气体净化单元
26 清洁排气口
26.1 管件
30 区域
30.1 区域
30.2 区域
31 气体净化单元
40 区域
51 连接器
300 电子电路板

Claims (15)

1.一种用于焊接电子电路板(300)的回流焊接炉(1)，所述炉(1)包括气体净化系统，所述气体净化系统用于净化含有从所述电子电路板(300)蒸发的助焊剂组分的气体，其特征在于，
所述气体净化系统包括至少一个气体净化单元(11、21、21.1、21.2、31)，其包括含有催化剂材料的催化剂单元。
2.根据权利要求1所述的炉(1)，其中，所述炉包括控制单元，所述控制单元控制撞击在所述至少一个气体净化单元(11、21、21.1、21.2、31)的所述催化剂材料上的气体的温度，所述温度在180-215℃的范围内。
3.根据前述权利要求中任一项所述的炉(1)，其中，所述至少一个气体净化单元(11、21、21.1、21.2、31)专用于所述回流焊接炉(1)的冷却区域。
4.根据前述权利要求中任一项所述的炉(1)，其中，所述炉(1)包括清洁排气口(16、26)，由所述至少一个气体净化单元(11、21、21.1、21.2、31)清洁的气体能通过所述清洁排气口排出。
5.根据权利要求4所述的炉(1)，其中，所述炉(1)包括：
鼓风机箱腔室(12)，所述鼓风机箱腔室具有能透过空气的壁(15)，所述壁面向所述电子电路板(300)的行进路径，
返回腔室(13)，
以及风扇(14)，所述风扇配置成将气体从所述返回腔室(13)抽出，将所述气体吹送到所述鼓风机箱腔室(12)中并随后通过所述壁(15)吹送到所述电子电路板(300)上，其中，所述鼓风机箱(12)包括所述清洁排气口(16)，管件(16.1)连接于所述清洁排气口并且所述管件(16.1)连接于所述气体净化单元(11)的入口。
6.根据权利要求5所述的炉(1)，其中，所述返回腔室(13)包括清洁入口(17)，管件(17.1)连接于所述清洁入口并且所述管件(17.1)连接于所述气体净化单元(11)的出口。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的炉(1)，其中，所述清洁排气口(16、26)延伸经过所述电子电路板(300)的行进路径。
8.根据权利要求4至7中任一项所述的炉(1)，其中，所述清洁排气口(26)、尤其是延伸经过所述电子电路板(300)的行进路径的此种清洁排气口(26)设置在所述回流焊接炉(1)的两个区域(10、20、20.1、20.2、20.3、30、30.1、30.2、40)之间。
9.根据前述权利要求中任一项所述的炉(1)，其中，所述气体净化系统使用气体导管系统连接于所述炉(1)，其中，所述气体导管系统包括文丘里泵，所述文丘里泵具有用于外部气体进料的注入连接器(51)，以使得所述外部气体加速所述气体导管系统内部的气体流。
10.根据前述权利要求中任一项所述的炉(1)，其中，所述炉(1)包括导管，所述导管将所述至少一个气体净化单元(11、21、21.1、21.2、31)的出口连接于在所述炉(1)的入口或出口处的气幕。
11.根据权利要求9和权利要求10所述的炉(1)，其中，所述文丘里泵设置在所述导管系统的一部分中，所述导管系统将所述至少一个气体净化单元(11、21、21.1、21.2、31)连接于所述炉(1)，所述至少一个气体净化单元的出口连接于所述炉(1)的入口或出口处的气幕。
12.根据前述权利要求中任一项所述的炉(1)，其中，所述气体净化系统至少包括又一气体净化单元(11、21、21.1、21.1、31)，以使得所述气体净化系统包括至少两个气体净化单元(11、21、21.1、21.2、31)，其中，所述至少两个气体净化单元(11、21、21.1、21.2、31)专用于所述回流焊接炉(1)的不同区域(10、20、20.1、20.2、20.3、30、30.1、30.2、40)。
13.根据权利要求12所述的炉(1)，其中，所述炉(1)包括两个导管，即第一导管和第二导管，所述第一导管将所述至少两个气体净化单元(11、21、21.1、21.2、31)的至少一个的出口连接于所述炉(1)的入口处的气幕，所述第二导管将所述至少两个气体净化单元(11、21、21.1、21.2、31)的另一个的出口连接于所述炉(1)的出口处的气幕。
14.根据权利要求12至13中任一项所述的炉(1)，其中，所述至少一个气体净化单元(11、21、21.1、21.2、31)或现有气体净化单元(11、21、21.1、21.2、31)的若干或所有各自容纳在壳体中，所述壳体具有沿平行于所述电子电路板(300)的行进方向的水平方向的延伸部ex和沿垂直于所述电子电路板(300)的行进方向的垂直方向的延伸部ez，其中，ex＞ez。
15.一种用于由回流焊接炉(1)来回流焊接电子电路板(300)的方法，其中，含有从所述电子电路板(300)蒸发的助焊剂组分的气体由气体净化系统净化，其特征在于，
至少一个气体净化单元(11、21、21.1、21.2、31)用于净化所述气体，且所述至少一个气体净化单元包括含有催化剂材料的催化剂单元。
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