CN111203607A

CN111203607A - 一种焊锡机及焊锡方法

Info

Publication number: CN111203607A
Application number: CN202010059478.7A
Authority: CN
Inventors: 陈亮; 王敏; 罗健雄
Original assignee: Yangzhou Hy Technology Development Co Ltd
Current assignee: Yangzhou Hy Technology Development Co Ltd
Priority date: 2020-01-19
Filing date: 2020-01-19
Publication date: 2020-05-29

Abstract

本发明公开了一种焊锡机及焊锡方法。该种焊锡机包括焊锡机本体，焊锡机本体的工作台上设置有保温板，焊锡机本体的机座上端还设置有加热板，加热板与保温板分别设置有一个石墨治具，石墨治具用于固定储锡材料，机座对应保温板设置有保温板温控表，机座对应加热板设置有加热板温控表；该种焊锡方法，采用该种焊锡机，对储锡材料进行储锡。该种焊锡机对储锡材料的预先加热并保温减小了储锡材料在储锡时与锡液间的温度差，减小了储锡材料在储锡过程中的热应力冲击，并且使得锡液在储锡槽中能够更均匀的流淌；该种储锡方法通过第一段进锡与第二段进锡，能够降低储锡槽中缺锡的现象。

Description

一种焊锡机及焊锡方法

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，特别涉及一种焊锡机及焊锡方法。

背景技术

在电子产品封装领域，光伏产品通常都采用焊锡机对储锡材料储锡，因材料本身温度起点温度很低，因而会使储锡时间变长，锡也不能均匀流淌，导致材料的储锡槽储不满的几率大大增加，影响外观良率，为了保证储锡槽储满会增加储锡时间，储锡时间的增加会影响产品内部芯片焊接品质；并且储锡过程中焊锡枪直接接触储锡材料，这样会使材料在室温短时间内飙升到300℃的高温，晶粒瞬间受到自身与框架带来的热应力冲击，导致晶粒受伤；由于300℃的高温已达到材料内部焊锡的熔点，很难控制材料内部焊锡不重熔问题。

中国专利数据库公开了一篇名为一种便于搬运且防止焊锡错位的自动焊锡机，申请号为CN201720810619.8，申请日为2017.07.06，公开(公告)号为CN206981936U，公开(公告)日为2018.02.09。该种便于搬运且防止焊锡错位的自动焊锡机，包括机座，所述机座的顶端中间位置处安装有Y轴滑轨，所述Y轴滑轨的顶端安装有工作台，所述机座的顶端靠近工作台的一侧位置处安装有吹锡机构，所述压力表的一侧安装有操作面板，另一侧安装有操作按钮，所述操作按钮的顶端安装有温控表，所述机座的两侧均安装有立柱，两个所述立柱的顶端之间安装有横梁。气不足之处在于，该种焊锡机无法对储锡材料直接加热及保温，导致锡液在储锡槽中难以均匀流淌。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种焊锡机，以减小储锡材料在储锡时的热应力冲击。本发明的另一个目的是提供一种焊锡方法，从而提高焊锡机的储锡质量。

为了实现本发明的其中一个目的，本发明一种焊锡机采用如下技术方案：

一种焊锡机，包括焊锡机本体，所述焊锡机本体的工作台上设置有保温板，所述焊锡机本体的机座上端还设置有加热板，所述加热板与保温板分别设置有一个石墨治具，所述石墨治具用于固定储锡材料，所述机座对应保温板设置有保温板温控表，所述机座对应加热板设置有加热板温控表。

本发明工作时，先将储锡材料固定于石墨治具，然后通过加热板加热，加热至指定温度后，将石墨治具移动至保温板，通过保温板使石墨治具上的储锡材料保温，并通过焊锡机本体对储锡材料逐个进行储锡。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：通过对储锡材料的预先加热并保温减小了储锡材料在储锡时与锡液间的温度差，减小了储锡材料在储锡过程中的热应力冲击，并且使得锡液在储锡槽中能够更均匀的流淌。

为了实现本发明的另一个目的，本发明一种焊锡机采用如下技术方案：

采用所述的焊锡机，包括以下步骤：

S1.将储锡材料设置于所述加热板上端的所述石墨治具，通过加热板对储锡材料加热，加热时间为t1，温度为T1；

S2.完成对储锡材料的加热后，将设置有储锡材料的石墨治具转移到保温板上，通过保温板对储锡材料保温，温度为T2；

S3.通过焊锡机对储锡材料储锡，焊锡机的焊锡枪先进枪，进枪高度为h1，然后进行第一段进锡，时间为t2，进锡速度为V1，然后停止t3时间后，进行第二段进锡，时间为t4，进锡速度为V2；

S4.所述焊锡枪完成S3的工作后，焊锡枪上抬，上抬至距离储锡材料表面高度为h2，上抬速度为V3，延时t5时间后对下一个材料进行储锡。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：通过对储锡材料加热并保温，以减小储锡材料在储锡时受到的热应力冲击；并且通过第一段进锡与第二段进锡，能够降低储锡槽中缺锡的现象。

进一步地：t1为100s～150s，T1为150℃～200℃。

进一步地：T2为180℃。

进一步地：h1为2mm～4mm，t2为1s～2s，V1为30～40mm/s，t3为0.05-0.1s，t4为0.5s～1s，V2为45～55mm/s。

进一步地：h2为4mm～5mm，V3为60～80mm/s，t5为0.2s～0.6s。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为实施例一的结构示意图；

图2为实施例二中光伏二极管JK单体模块的结构示意图；

图3为图2中沿A-A的剖视图；

图4为实施例三中光伏二极管JK分体模块的结构示意图；

图5为图4中沿B-B的剖视图。

其中，1机座，2 X轴滑轨，3工作台，4立柱，5 Y轴滑轨，6 Z轴滑轨，7焊锡枪，8保温板，9加热板，10保温板温控表，11加热板温控表，12石墨治具，13储锡槽一，14储锡槽二。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一

如图1所示，一种焊锡机，包括焊锡机本体，焊锡机本体包括机座1、X轴滑轨2、工作台3，立柱4、Y轴滑轨5、Z轴滑轨6、焊锡枪7，该种焊锡机还包括保温板8、加热板9、保温板温控表10、加热板温控表11、石墨治具12，Y轴滑轨5安装于机座1上端面，工作台3安装于Y轴滑轨5的上端，通过Y轴滑轨5驱动工作台3运动，保温板8设置于工作台3上端，如通过螺栓将保温板8与工作台3连接，保温板8用于对储锡材料进行保温，通过在保温板8中设置加热棒或者电阻丝的方式实现保温功能，机座1对应于加热板9还设置有保温板温控表10，通过保温板温控表10控制保温的温度，机座1上端还设置有与保温板8间隔设置的加热板9，加热板9与保温板8结构相同，加热板9用于对储锡材料进行加热，机座1对应于加热板9设置有加热板温控表11，通过加热板温控表11控制加热的温度，加热板9与保温板8上端设置有石墨治具12，石墨治具12用于固定储锡材料，石墨治具12下端面设置有至少一个定位凸台，加热板9和保温板8上端面对应于定位凸台开设有相匹配的定位槽，通过将定位凸台插接于定位槽，从而实现石墨治具12在加热板9与保温板8的定位，机座1上端还安装有立柱4，X轴滑轨2安装于立柱4上端，Z轴滑轨6沿竖向设置并安装于X轴滑轨2，通过X轴滑轨2驱动Z轴滑轨6运动，焊锡枪7安装于Z轴滑轨6，通过Z轴滑轨6驱动焊锡枪7沿竖向运动。

通过加热板9先固定于石墨治具12的储锡材料加热至设定温度，将设置有储锡材料的石墨治具12运动至保温板8，通过保温板8对其上的储锡材料进行保温，从而减小了储锡材料在储锡过程中的温度差，减小储锡开始时储锡材料的温升，从而减小晶粒收到的热应力冲击，减小晶粒受到的损伤，并且储锡材料在保温板8的作用下保温，锡液不会受冷凝固，从而使得锡液在储锡槽中流淌更为平稳，更容易将储锡槽填满。

实施例二

一种焊锡方法，储锡材料如图2、3所示，为光伏二极管JK单体模块，其中储锡槽一13的长度a1＝9mm，宽度b1＝8mm，深度c1＝1mm，采用上述的焊锡机，对该储锡槽一13进行储锡，包括以下步骤：

S1.将储锡材料设置于加热板上的石墨治具，通过加热板对储锡材料加热，加热时间t1为150s，温度T1为200℃；

S2.完成对储锡材料的加热后，将设置有储锡材料的石墨治具转移到保温板上，通过保温板对储锡材料保温，温度T2为180℃；

S3.通过焊锡机对储锡材料储锡，通过X轴滑轨移动焊锡枪、Y轴滑轨移动石墨治具，从而将焊锡枪移动至储锡材料的储锡槽一13中部的正上方，然后通过Z轴滑轨驱动焊锡枪进枪，进枪高度h1为2mm，即焊锡枪的锡液出口距离储锡槽一13的槽底距离为2mm，然后焊锡枪进行第一段进锡，时间t2为2s，进锡速度为V1为40mm/s，然后停止，停止时间t3为0.1s，再进行第二段进锡，时间t4为1s，进锡速度V2为55mm/s；

S4.焊锡枪完成S3的工作后，通过Z轴滑轨使得焊锡枪上移，上移至距离储锡槽一13的槽底高度h2为5mm，上抬速度V3为60mm/s，延时t5的时间后对下一个材料进行储锡，其中t5为0.6s。

本实施例中的S1中采用t1为150s，是因为光伏二极管JK单体模块体积较大，需要比较长的加热时间；进枪高度h1为2mm，是因为，该种模块的储锡槽一13深度较深，故进枪高度较低，以便焊锡枪的锡液能够较快与储锡槽一13的槽底接触；t2为2s，时间较长，进锡速度为V1为40mm/s，速度较快，原因在于，由于储锡槽一13的尺寸、体积较大，从而第一段进锡的时间较长，速度较快；t3为0.1s，时间较长，原因在于，由于储锡槽一13的尺寸、体积较大，需要更长时间使得第一段进锡的锡液更加均匀的在储锡槽一13中流淌；t4为1s，时间较长，V2为55mm/s，速度较快，原因在于，由于储锡槽一13的尺寸、体积较大，需要更长时间使得第二段进锡的锡液能够充分将储锡槽一13填满；V3为60mm/s，速度较慢，因为储锡枪锡液出口处的锡液与储锡槽一13中的锡液接触面积较大，故需要较慢速度上抬储锡枪，以防止扰动储锡槽一13中的锡液；t5为0.6s，时间较长，原因在于储锡槽一13的尺寸、体积较大，其中锡液较多，需要更多时间使得锡液凝固。

实施例三

一种焊锡方法，储锡材料如图4、5所示，为光伏二极管JK分体模块，其中储锡槽二14的长度a1＝5mm，宽度b1＝6mm，深度c2＝0.5mm，采用上述的焊锡机，对该储锡槽二14进行储锡，包括以下步骤：

S1.将储锡材料设置于加热板上的石墨治具，通过加热板对储锡材料加热，加热时间t1为100s，温度T1为180℃；

S3.通过焊锡机对储锡材料储锡，通过X轴滑轨移动焊锡枪、Y轴滑轨移动石墨治具，从而将焊锡枪移动至储锡材料的储锡槽二14中部的正上方，然后通过Z轴滑轨驱动焊锡枪进枪，进枪高度h1为4mm，即焊锡枪的锡液出口距离储锡槽二14的槽底距离为4mm，然后焊锡枪进行第一段进锡，时间t2为1s，进锡速度为V1为30mm/s，然后停止，停止时间t3为0.05s，再进行第二段进锡，时间t4为0.5s，进锡速度V2为45mm/s；

S4.焊锡枪完成S3的工作后，通过Z轴滑轨使得焊锡枪上移，上移至距离储锡槽二14的槽底高度h2为4mm，上抬速度V3为80mm/s，延时t5的时间后对下一个材料进行储锡，其中t5为0.2s。

本实施例中的S1中采用t1为100s，是因为光伏二极管JK分体模块体积较小，需要比较短的加热时间；进枪高度h1为4mm，是因为，该种模块的储锡槽二14深度较浅，故进枪高度较高；t2为1s，时间较短，进锡速度为V1为30mm/s，速度较慢，原因在于，由于储锡槽二14的尺寸、体积较小，从而第一段进锡的时间较短，速度较慢，以防止锡液从储锡槽二14中溢出；t3为0.05s，时间较短，原因在于，由于储锡槽二14的尺寸、体积较小，需要较短时间便能使得第一段进锡的锡液在储锡槽二14中均匀流淌；t4为0.5s，时间较短，V2为45mm/s，速度较慢，原因在于，由于储锡槽二14的尺寸、体积较小，以防止锡液从储锡槽二14中溢出；V3为80mm/s，速度较快，因为储锡枪锡液出口处的锡液与储锡槽二14中的锡液接触面积较小，储锡枪提起过程对储锡槽二14中的锡液扰动较小；t5为0.2s，时间较长，原因在于储锡槽二14的尺寸、体积较大，其中锡液较少，需要较短时间使得锡液凝固。

实施例二与实施例三中的焊锡方法的优点在于：

通过加热板使得储锡材料升温至150℃～200℃的范围内，然后将储锡材料移动至保温板并按照180℃进行保温，从而减小焊锡枪对储锡材料储锡时，晶粒与锡液之间的温度差，减小晶粒因为温度差受到的热应力冲击；焊锡枪在储锡时的进枪高度，即焊锡枪下端的锡液出口距离储锡槽表面的距离为2mm-4mm，如果焊锡枪距离储锡材料太远，焊锡机中的助焊剂(如松香)的溅射范围会比较广，从而导致储锡材料表面出现较多的助焊剂斑点，如果焊锡枪距离储锡材料太近，焊锡枪容易直接与储锡材料接触，从而高温导致储锡材料受到较大的应力冲击；如果焊锡枪只采用一段进锡，为了保证储锡槽能够被锡填满，锡液从焊锡枪的出口处流出的速度不能太快，如果速度太快，焊锡枪的锡液出口处形成的锡液滴会急速膨胀，锡液在焊锡枪的出口处快速淤积，从而导致锡液溢流至储锡材料的其他部位，所以需要降低锡液的流出速度，从而使得锡液尽可能的将储锡槽填满，但是慢速进锡会延长储锡时间，晶粒持续长时间受热，使晶粒容易受损，焊锡枪采用两段进锡的模式好处在于，第一段进锡，锡液在焊锡枪出口处形成的锡液滴与储锡槽接触后先在储锡槽中流淌，然后停止一段时间后，进行第二段进锡，第二进锡速度快于第一段进锡速度，锡液迅速补充已经缩小的锡液滴，并且储锡槽的开口往往较宽，锡液滴快速将储锡槽较宽的开口处填满，从而缩短了储锡材料的储锡时间，并且储锡槽能够更好的被锡液填满；完成对储锡材料的储锡工作后，焊锡枪上抬且上抬速度V3为60～80mm/s，如果上抬速度过快，焊锡枪锡液出口处的锡液滴与储锡槽中的锡液分离时，容易对储锡槽中的锡液造成较大扰动，导致储锡槽中的锡外形变化；延时t5为0.2s～0.6s在进行下一个储锡材料的焊接，是为了让刚储锡完成的储锡材料中的锡液预先凝固，从而防止Y轴滑轨在运动过程中导致刚储锡完成的储锡材料的储锡槽中的锡液晃动产生波纹。

本发明的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims

1.一种焊锡机，包括焊锡机本体，其特征在于，所述焊锡机本体的工作台上设置有保温板，所述焊锡机本体的机座上端还设置有加热板，所述加热板与保温板分别设置有一个石墨治具，所述石墨治具用于固定储锡材料，所述机座对应保温板设置有保温板温控表，所述机座对应加热板设置有加热板温控表。

2.一种焊锡方法，其特征在于，采用权利要求1所述的焊锡机，包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，t1为100s～150s，T1为150℃～200℃。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，T2为180℃。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，h1为2mm～4mm，t2为1s～2s，V1为30～40mm/s，t3为0.05-0.1s，t4为0.5s～1s，V2为45～55mm/s。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，h2为4mm～5mm，V3为60～80mm/s，t5为0.2s～0.6s。