CN1188022C - 电子装置的制造设备和制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种电子装置制造设备包括:焊膏印刷机;把表面安装元器件放到印刷电路板上的芯片放置机;把表面安装元器件固定到电路板上的第一回流焊炉;把比用焊膏印刷机印刷的焊膏量更大量的焊膏加到电路板一侧中构成的孔周围的焊料涂布机;把异形元器件的引脚从其相反侧插入上述孔中并把异形元器件的引脚焊固到电路板上的第二回流焊炉。在第二回流焊炉中,把电路板相反侧上的温度设定成低于其所述一侧上的温度。

Description

电子装置的制造设备 和制造方法
技术领域
本发明涉及一种用于回流焊的电子装置的制造设备和制造方法。
背景技术
首先说明常规的电子装置的制造设备和制造方法。如图32所示,采用常规电子装置制造方法的常规电子装置的制造设备包括:粘接剂印刷机1,用于把粘接剂印刷到印刷电路板上;芯片放置机2,用于把芯片设置到已用粘接剂印刷机1在其上印刷了粘接剂的印刷电路板上;干燥机3,用于干燥其上已用芯片放置机2放置有芯片的印刷电路板;和异形元器件插入机4,用于把诸如线圈,电容器和IFT变压器这样的异形元器件插入已用干燥机干燥后的印刷电路板中。把已用异形元器件插入机4插入了异形件的印刷电路板插入金属框架中,并制成金属框架组件5,之后,在焊料浸渍层6上进行分批焊接,完成电子装置制造。使用常规电子装置制造方法的常规电子装置的制造设备不能以良好焊接质量完成回流焊的原因是,如果容易受高温影响的不耐热的元器件,如插入印刷电路板的异形元器件中的电解电容器和IFT变压器与芯片同时回流焊,回流焊热会破坏这些元器件。
但是,在使用焊料浸渍层6以保护不耐热的元器件的常规制造设备中,对于把粘接剂印刷到印刷电路板上的粘接剂印刷机1,如图33所示,如果印刷到印刷电路板7上的粘接剂18a的量太少,则粘接力小。因此,在焊料浸渍层6中进行浸渍焊之前,芯片9可能从印刷电路板7脱落。如果粘接剂的量太大,会从芯片9压出粘接剂,如粘接剂8b。结果,如图34所示,焊料10的焊接性差,芯片9会从印刷电路板7脱落。使用焊料浸渍层6的焊接中,显然会出现因焊料桥接11造成的短路,不能焊接分立元器件12,如图35所示的情形;因此,工作人员必须在随后的工序中用手工焊来校正这些缺陷。
发明内容
本发明的目的是,提供一种电子装置制造设备,以保护不耐热的元器件不受高温影响,并具有优良的焊接质量和减少校正工作。
为实现上述目的,提供一种电子装置制造设备,它包括:焊膏印刷机,用于把焊膏印刷到印刷电路板的一侧上;芯片放置机,用于把表面安装元器件放置到其上已印刷有焊膏的印刷电路板上;第一回流焊炉,用于把表面安装元器件牢牢地固定到印刷电路板上;焊料涂布机,用于把焊膏施加到印刷电路板的一侧中构成的孔附近,其所施加的焊膏的量比用焊膏印刷机印刷的焊膏量大;和第二回流焊炉,用于把从印刷电路板的相对侧插入印刷电路板中构成的孔中的异形元器件的引脚牢牢地固定到印刷电路板上。在第二回流焊炉中,设定印刷电路板相对侧的温度低于印刷电路板一侧的温度。
提供一种电子装置制造设备,包括:焊膏印刷机,用于把焊膏印刷到印刷电路板的一侧上;芯片放置机,用于把表面安装元器件放到其上印有焊膏的印刷电路板上;第一回流焊炉,用于把表面安装元器件牢牢地固定到印刷电路板上;焊料涂布机,用于把比用所述焊膏印刷机印刷的焊膏量更大量的焊膏加到印刷电路板的一侧中构成的孔的周围;异形元器件插入机,把异形元器件的引脚从相反侧插入印刷电路板中构成的孔内;和第二回流焊炉,插有异形元器件的印刷电路板放到框架上后,把印刷电路板与异形元器件之间牢牢固定,并把印刷电路板与框架之间牢牢固定,其中,在所述第二回流焊炉中,把所述印刷电路板的所述相反侧上的温度设定成低于其所述一侧上的温度。
提供一种电子装置制造方法,包括以下步骤:把焊膏印到印刷电路板一侧上的焊膏印刷步骤;在所述焊膏印刷步骤之后,把表面安装元器件放到其上印有焊膏的印刷电路板上的芯片放置步骤;所述芯片放置步骤之后,把表面安装元器件牢牢固定到印刷电路板上的第一回流焊步骤;所述第一回流焊步骤之后,把比在所述焊膏印刷步骤印刷的焊膏量更大量的焊膏加到印刷电路板一侧中构成的孔周围的焊料涂布步骤;和所述焊膏涂布步骤之后,把异形元器件的引脚从其相反侧插入印刷电路板中构成的孔中,之后,把异形元器件的引脚牢牢地固定到印刷电路板上的第二回流焊步骤。
提供一种电子装置制造方法,包括以下步骤:把焊膏印到印刷电路板一侧上的焊膏印刷步骤;所述焊膏印刷步骤之后,把表面安装元器件放到其上印有焊膏的印刷电路板上的芯片放置步骤;所述芯片放置步骤之后,把表面安装元器件牢牢地固定到印刷电路板上的第一回流焊步骤;所述第一回流焊步骤之后,把比在所述焊膏印刷步骤印的焊膏量更大量的焊膏加到印刷电路板一侧中构成的孔的周围的焊料涂布步骤;所述焊料涂布步骤之后,把异形元器件的引脚从其相反侧插入印刷电路板中构成的孔中的异形元器件插入步骤;所述异形元器件插入步骤之后,把印刷电路板插入框架中的框架组装步骤;所述框架组装步骤之后,把焊膏加到印刷电路板与框架之间的焊膏涂布步骤;所述焊膏涂布步骤之后,把印刷电路板铆接到框架上的铆接步骤;和所述铆接步骤之后,在框架与印刷电路板之间和印刷电路板与异形元器件之间牢牢固定的第二回流焊步骤。
因此,在制造电子装置时,保护不耐热的元器件不受高温影响,并具有优良的焊接质量,从而明显地减少了校正工作。
附图说明
通过以下结合附图对优选实施例的描述,本发明的上述以及其他目的、特征和优点会更加明显易懂,附图中:
图1是根据本发明的一个实施例的电子装置的制造设备和方法的示意图;
图2是在本发明的实施例中焊膏印刷机的主件剖视图;
图3是在本发明的实施例中芯片放置机的主件剖视图;
图4A是在本发明的实施例中第一回流焊炉的主件剖视图;
图4B是在本发明的实施例中的回流焊炉中的温度变化曲线图;
图5是在本发明的实施例中焊料涂布机在其第一状态时的主件剖视图;
图6是在本发明的实施例中焊料涂布机在其第二状态时的主件剖视图;
图7是在本发明的实施例中焊料涂布机在其第三状态时的主件剖视图;
图8是在本发明的实施例中焊料涂布机在其第四状态时的主件剖视图;
图9A是在本发明的实施例中异形元器件插入机的自动线圈插入机的主件侧视图;
图9B是在本发明的实施例中自动线圈插入机的主件剖视图;
图10A是在本发明的实施例中异形元器件插入机的自动IFT变压器插入机的主件侧视图;
图10B是在本发明的实施例中IFT变压器的透视图;
图11是在本发明的实施例中异形元器件插入机的自动聚酯薄膜电容器插入机的主件的侧视图;
图12A是在本发明的实施例中在自动引线插入机的第一状态中的异形元器件插入机的自动引线插入机的主件剖视图;
图12B是在本发明的实施例中自动引线插入机在其第二状态中的主件剖视图;
图13是在本发明的实施例中其上放置有元器件的印刷电路板的剖视图;
图14A是在本发明的实施例中框架组装机的主件剖视图;
图14B是在本发明的实施例中框架组装机的局部放大剖视图;
图15是在本发明的实施例中铆接机的主件剖视图;
图16是焊料投料器及其周围区域的透视图;
图17A是在本发明的实施例的第一实例的第二回流焊炉的侧视图;
图17B是在本发明的实施例中回流焊炉内温度分布曲线图;
图18是构成本发明的实施例中第二回流焊炉的一部分的炉窑的剖视图;
图19是在本发明的实施例中第二回流焊炉中专用于输入端连接器焊接的空气加热炉的周围区域的透视图;
图20是在本发明的实施例中第二回流焊炉中的输送机的周围区域的平面图;
图21是在本发明的实施例中第二回流焊炉中的输送机的周围区域的剖视图;
图22是在本发明的实施例中第二回流焊炉的主件的剖视图;
图23是在本发明的实施例中第二回流焊炉中的掩模托板的平面图;
图24是在本发明的实施例中第二回流焊炉中用掩模托板构成的热屏蔽板的透视图;
图25是根据本发明的实施例中第二回流焊炉的第二实例的构成回流焊炉的一部分的加热炉的主件的剖视图;
图26是按本发明的实施例中第二回流焊炉的第二实例的托板的透视图;
图27是按本发明的实施例中第二回流焊炉的第二实例的托板的另一实例的透视图;
图28是按本发明的实施例中第二回流焊炉的第二实例的图17所示托板的剖视图;
图29A是按本发明的实施例中第二回流焊炉的第二实例的回流焊炉的侧视图;
图29B是在本发明的实施例中回流焊炉中温度分布曲线图;
图30是按本发明的实施例中第二回流焊炉的第三实例的回流焊炉的主件的剖视图;
图31是在本发明的实施例中另一类回流焊炉的主件的剖视图;
图32是展示常规电子装置制造设备的示意图;
图33是常规电子装置制造设备中的粘接剂印刷机的主件的透视图;
图34是常规电子装置制造设备中在其第一状态中的焊料浸渍炉的主件的剖视图;和
图35是常规电子装置制造设备中在其第二状态中的焊料浸渍炉的主件的剖视图。
具体实施方式
现在参见表示本发明的优选实施例的附图。图1是本发明的一个实施例中的电子装置制造设备和制造方法的示意图。
在图1中,标号21表示焊膏印刷机,用于把焊膏印刷到印刷电路板的一侧上。用芯片放置机22放置芯片,把用作表面安装元器件的芯片放置在已用焊膏印刷机21在其上印有焊膏的印刷电路板上的焊膏印刷位置上。之后,在回流焊炉23中,对其上放置有芯片的印刷电路板加热,使焊膏熔化,使芯片粘接到图形上,之后,冷却,使芯片牢牢地固定于印刷电路板上。用焊料涂布机24给其上已牢牢地固定有芯片的印刷电路板一侧中的孔的周围区域加异形元器件放置焊膏。所加焊膏的量要比用焊膏印刷机21加到印刷电路板一侧上的焊料量要多。把不是表面贴装元器件的异形元器件的引脚用异形元器件插入机25从其相反侧插入印刷电路板的孔中。用框架组装机26把其中已插入有异形元器件的印刷电路板插入框架中。用与焊料涂布机24同类型的焊膏涂布机27在印刷电路板与框架之间加焊膏。之后,用铆接机(caulking machine)28把印刷电路板固接到框架上。用焊料投料器(dispenser)29向框架中放置的输入端的根部加焊膏。最后,在回流焊炉30中牢牢地固定框架和印刷电路板以及印刷电路板和异形元器件等,制成电子装置。
由于在回流焊炉23和30中把芯片和异形元器件固定到印刷电路板上,因此,能大大减少没焊部分和焊料桥接等缺陷。结果,大大减少了后续工序中的修正工作。即电子装置经本发明的回流焊,与用常规方法对电子装置浸焊相比,在随后的工序中用手工焊接的校正工作大大减少,是浸焊校正的1/40,即缺陷百分比从0.8%减少到约0.02%。从外观看立即能清楚见到有优良的焊接质量。
由于在回流焊炉23中芯片首先牢牢地固定到印刷电路板上,因此,在随后的工序中芯片不会从印刷电路板脱落。因此,在以后的工序中的校正工作会减少。而且,用异形元器件插入机25插入异形件,因此有良好的加工性。
图2是焊膏印刷机21的主件的剖视图。图中,标号31表示在其上放置印刷电路板32的基板。丝网33放在印刷电路板32上,并构成有孔33a,用于把焊膏印到印刷电路板32上。标号34表示注入丝网33中的焊膏。刮板35在丝网33上滑动。由此,经丝网33中构成的孔33a把焊膏34传送到印刷电路板32上。标号34a表示输送并印到印刷电路板32上的焊膏。在丝网33与印刷电路板32之间设置小的间隙(0.01-2mm)很重要。刮板35施于基板31上的压力为2.0-6.0kg/cm2,由此,能使焊膏34可靠地输送并印刷到印刷电路板32上。
图3是芯片放置机22的主件的剖视图。图中,标号36表示喷嘴。大致在喷嘴36的中心构成吸引孔36a。吸引孔36a被抽空,由此吸住芯片37,并从元器件供给器(没画)一次取出一个元器件,放到印刷电路板32的焊膏34a上。标号37a表示芯片电极。电极37a放到焊膏34a上。为了从元器件供给器取出芯片37,使吸引孔36a抵靠芯片37的重心位置是很重要的。吸引孔36a的截面是椭圆形,以增大芯片37的抽吸力。
图4A是回流焊炉23的主件的剖视图,图4B是回流焊炉内的温度变化曲线图。图4A中,标号38表示热空气。芯片37的电极37a用经热空气38加热的焊膏34a牢牢地固定到印刷电路板32的铜箔图形32a上。图4B示出了芯片37放置侧由热空气38造成的温度变化。图4B中,垂直轴T表示温度(摄氏度),水平轴t表示时间(秒)。首先使t1至t2的90秒的时间里的温度T1保持在100-160℃,之后,在t3至t5的20秒时段内的温度T2保持在200℃或以上。这时,最高温度T3约是220-240℃。在回流焊炉23中进行上述的温度控制,使芯片37牢固地固定到印刷电路板32上。
图5是位于料槽附近的焊料涂布机24的主件剖视图,说明了焊料涂布机24的第一状态。图中,标号41表示顶部开口的不锈钢料槽。料槽41中装有焊膏42。标号43和44表示放在料槽41上面的用不锈钢材料或树脂构成的两个刮板。把刮板43和44放置成彼此能按水平方向移近和移远。标号45表示不锈钢印板。首先,两个刮板43和44彼此移开,印板45在其间向下移动进入料槽41中的焊膏42中。此时,焊膏42a注入印板45中构成的孔45a中;注入的焊膏42a的量是印刷芯片的焊膏34a用量的5-40倍。由于要焊接异形元器件的引脚,因此必须用大量焊料。
之后,两个刮板43和44彼此移近,并抵靠印板45的表面。在该状态下,向上拉印板45。此时,除去已淀积到印板45的表面45b和背面45c上的焊膏42,并用刮板43和44把焊膏再回收到料槽41中。焊膏42a可靠地注入孔45a中。为此,刮板43和44的下表面相对于印板45向下倾斜约45度角。该斜角的大小可以从30度到60度。
图6是焊料涂布机24处于第二状态中位于焊料供应器附近的焊料涂布机24的主件的剖视图。图中,从料槽41移出的印板45放到印刷电路板32之上并相互平行。此时,使印刷电路板32与印板45之间的间隔大于已固定到印刷电路板32上的元器件的高度,在这种情况下表示芯片37的高度,即,在实施例中约为7mm。标号47表示装有异丙醇48的不锈钢容器。标号49表示推杆。该推杆49插入容器47中,把醇48a沉积在推杆49的尖端49a上,之后,推杆49落入印板45的孔45a中。
之后,如图7所示,处于焊料涂布机24的第三状态中的焊料供应器附近的焊料涂布机24的主件的剖视图,其上淀积有注入印板45的孔45a的焊膏42a的推杆49落入印刷电路板的待插入异形元器件的孔32b。此时,根据要插入的异形元器件种类设定印板45的厚度45d在0.7-1.5mm范围内。根据要插入的异形元器件的形状设定印板45上的直径49b在1.4-1.8mm范围内。并使孔45a的直径稍大于推杆49的直径,使其恰好可插入推杆49。这样设定印板45的厚度45d和孔45a的直径,因此,使总是有一定量的焊膏42a粘到推杆49的尖端49a。如果推杆49抵靠印刷电路板32,那么,芯片37之间的间隔50可以是任何尺寸,因此,可以把间隔50做成稍大于推杆49的直径;因此能增大芯片37的封装密度。因此,可使印刷电路板32小型化,使电子装置小型化。
从而,把恒定量的焊膏42a淀积到印刷电路板32的用以插入异形元器件的孔32b上,如图8所示的处于第四状态中的焊料涂布机24在焊料供应器附近的焊料涂布机24的主件的剖视图。此时,在推杆49的尖端49a与焊膏42a之间淀积醇48a,因此,焊膏42a可靠地粘到印刷电路板32上,并与推杆49的尖端49a可靠地分离。即,推杆49不会再将焊膏42a提起。加完焊膏42a之后,推杆49再穿过孔45a向上升高,再插入料槽41。
图9A是异形元器件插入机25的自动线圈插入机的主件的侧视图,图9B是自动线圈插入机的主件的剖视图。图9A中,标号51和52表示设置的铁轨,铁轨51和52按水平方向相互移近和移远。铁轨51和52夹持插入的元器件的线圈53,之后,停止在印刷电路板32中构成的孔32b之上,之后,推进器54推线圈53,把线圈53的引脚53a和53b插入印刷电路板32的孔32b中。标号42a表示加到铜箔图形32a上的焊膏。如图9B所示,把线圈53的引脚53a和53b上的铁轨51和52的相邻面做成凹面并抛光,以减小摩擦阻尼,使线圈53能平滑地滑动。自动线圈插入机可以把用手工难以插入印刷电路板32的弹性线圈53进行自动插入。因此,提高了加工能力。
图10A是异形元器件插入机25的自动IFT变压器插入机的主件侧视图。图10B表示IFT变压器的透视图。图10A中,标号55和56表示设置的铁轨。铁轨55和56可按水平方向彼此移近和移远。铁轨55和56夹持插入的元器件中的IFT变压器57,之后停在构成在印刷电路板32中的孔32b之上,之后推进器58推IFT变压器57,把IFT变压器57的四个引脚57a插入印刷电路板32的孔32b中。标号42a表示加到铜箔图形32a上的焊膏。抛光对着IFT变压器57的侧边的铁轨55和56的相邻面,以减小摩擦阻尼,使IFT变压器57能平滑地滑动。自动IFT变压器插入机可以把用手工难以插入印刷电路板32的容易滑的IFT变压器57自动插入。因此,提高了加工能力。
图11是异形元器件插入机25的自动聚酯薄膜电容器插入机的主件侧视图。图中,标号61和62表示铁轨,它们分别有可按水平方向彼此移近和移远的两对夹持件61a和62a。两对夹持件61a和62a分别夹持插入的元器件中的聚酯薄膜电容器63的两个引脚63a和63b,之后,停在印刷电路板32中构成的孔32b的上面,聚酯薄膜电容器63的两条引脚63a和63b插入印刷电路板32的孔32b中。标号42a表示加到铜箔图形32a上的焊膏。抛光对着聚酯薄膜电容器63的引脚63a和63b的铁轨61和62的夹持件61a和62a的相邻面,使引脚63a和63b不被损坏。因此,用夹紧引脚63a和63b的方法可以把外形不规则的聚酯薄膜电容器63自动插入印刷电路板32中,提高加工能力。
图12A是自动引线插入机处于第一状态中异形元器插入机25的自动引线插入机的主件的剖视图,图12B是其处于第二状态中的自动引线插入机的主件的剖视图。图12A中,标号64是在底部形成有向下开口的凹陷部分65的插入轨。标号66表示经引线67装入凹陷部分65中的滑块。图12B示出该状态。之后,轨道64朝印刷电路板32中构成的孔32b移动,而且,滑块66立即移出,之后,引线67的尖端67a正好插入印刷电路板32的孔32b中。抛光滑块66的表面,使滑块容易滑动。因此,用手工难以夹住插入的细引线丝67能自动插入印刷电路板32中,提高了加工能力。
在此状态下,如图13所示,印刷电路板32在其一侧上有芯片37,它被回流焊接到带焊膏34a的铜箔图形32a上,在印刷电路板的另一侧上放置线圈53,其线圈引脚53a和53b插入印刷电路板32的孔32b中。标号42a表示所加的焊膏,用于把线圈53的引脚53a和53b牢牢地固定到印刷电路板32的铜箔图形32a上。
图14A是框架组装机26的主件剖视图,图14B是其局部放大剖视图。图14A中,标号71表示金属框架。标号32表示插入框架71的印刷电路板。诸如芯片37和线圈53的异形件放在印刷电路板32上,如图13所示。标号72和73表示设置的铁轨,铁轨72和73能在水平方向彼此移近和移远。铁轨72和73夹持框架71并将其插入印刷电路板32中。标号74表示设在铁轨72,73下端的卡爪。把卡爪74的高度75做成比框架71的厚度大0.05mm,如图14B所示。同样,也可以使其高度比印刷电路板32的侧边缘32c的位置大0.05mm。卡爪74有朝下加宽的斜锥74a。把斜锥74a形成为平滑的,以使印刷电路板32容易插入框架71中。因此,印刷电路板32沿斜锥74a插入框架71并用推进器76向下推。
用焊膏涂布机27(没画)把焊膏加到印刷电路板32与框架之间的间隙中。焊膏涂布机27的结构与焊料涂布机24具有类似的结构。但是,推杆浸入醇容器中,使醇粘到推杆上,之后,推杆转180度,从底部移到顶部,以把焊膏放到印刷电路板32与框架71之间。因此,必须进行反向放置框架71的步骤。
图15是铆接机28的主件剖视图。标号81表示推杆,用来向上推动框架71中构成的片件71a,以便把印刷电路板32固定在框架71上构成的片件71a与支架71b之间。
图16表示投料器29、用来把焊膏73a加到设置在框架71侧边上的输入端72a的根部。
图17A是回流焊炉30的侧视图,17B是回流焊炉中的温度分布曲线图。图17A中,标号81a表示作为运输装置的运输机,在其上输送放在托板(没画)上的电子装置(没画)。标号82,83,84和85表示设置在运输机81a下面的空气加热炉。在运输机81a上面设置有与空气加热炉82,83,84和85对应的空气冷却炉86,87,88和89。标号90a和90b表示邻接空气加热炉85出口设置的空气加热炉。空气加热炉90a和90b用来焊接输入端。炉82至89具有类似的结构。把空气加热炉82-84和空气冷却炉86-88放置成与运输机81a的行进方向垂直,空气加热炉85和空气冷却炉89放置成与运输机81a的行进方向相同。空气加热炉85和空气冷却炉89中的任何一个中,直角方向的宽度为约70cm,相同方向的长度为约1m。回流焊炉温度分布如图17B所示。即,图17B中,垂直轴T表示温度(℃),水平轴t表示时间(秒)。温度升高,在电子装置通过空气加热炉82和空气冷却炉88构成的第一炉的时段91对电子装置预热。之后,在电子装置通过空气加热炉83和空气冷却炉87构成的第二炉的时段92时保持预热温度。同样,电子装置通过空气加热炉84和空气冷却炉88构成的第三炉时段93时保持预热温度。电子装置通过空气加热炉85和空气冷却炉89构成的第四炉的时段94时,把印刷电路板(没画)放置芯片件的一侧上的温度设定为高温,进行回流焊。把容易被温度损坏的异形元器件如电解电容器,IFT变压器等放在印刷电路板的相反侧通过回流焊牢牢地固定住,与此同时用空气冷却炉89进行冷却以保护异形元器件。此外,通过回流焊将框架71牢牢地固定住。此后,在时段95,在用于焊接电子装置的框架上放置的引入端(连接件)的空气加热炉90a和90b中把引脚焊到框架上。
图18是炉子82至89的剖视图。图中,标号96表示一侧有开口的炉窑。炉窑96有朝开口加宽的边和放在每一侧上的加热器97。在大致是炉窑96中心的位置处设置搅动扇98。标号99表示放置在炉窑96的开口上的校正板,并在校正板99中构成栅格状孔99a。因此,用扇子98搅动由加热器97加热的空气,并穿过校正板99的孔99a,之后,变成按一个方向校正的热空气。用加热器97控制热空气温度。空气冷却炉与空气加热炉的差别只是控制温度上不同,而其余部分与空气加热炉相同。
图19展示了用于熔化和固定加到电子装置的框架71上放置的输入端72a的根部的焊膏73a的空气加热炉90a和90b。从空气加热炉90a和90b的线性排列的孔90c中喷出温度范围在230至260℃的热空气。
图20是按第1例的回流焊炉30中的运输机81a附近区域的俯视图。标号100表示在运输机81a上输送的托板。托板100在回流焊炉30内连续流过,如图20所示。因此,空气加热炉82至85和空气冷却炉86至89被托板100隔开,因此,可对它们的温度分别控制并使温度设定简化。
图21是回流炉30中的托板100的周围区域的剖视图。图中,标号81a表示运输机。托板100放到运输机81a上并传输。它有构成掩模托板的底103,所述掩模托板中构成孔,这在以后说明。标号114表示用磁块80可拆卸地接到掩模托板103上的电子装置。标号101表示热空气,102表示冷空气。热空气101和冷空气102被掩模托板103分开,如图5所示,因此,容易控制在回流焊时印刷电路板32的各侧上的温度。
图22是回流焊炉30的主件的剖视图。图中,标号71表示电子装置的框架,标号32表示框架71中放置的印刷电路板。芯片件37和异形元器件如线圈、IFT变压器,聚酯薄膜电容器,引线丝等放在印刷电路板32上。温度为420-450℃的热空气101喷到印刷电路板32的放芯片件37的一侧,温度为约90℃的冷空气102喷到印刷电路板32上放异形元器件的相反一侧上。标号103表示用于关断冷空气102的掩模托板。用厚度约1mm的不锈钢制成掩模托板103。也可用不氧化的耐热材料制造掩模托板103。标号103a表示掩模托板103中构成的孔。冷空气102穿过孔103a以冷却异形元器件,如容易被高温损坏的电解电容器和IFT变压器,因此,即使是容易被高温损坏的元器件也能高质量地回流焊。在有高热导率的异形元器件(如线圈、引线丝、聚酯薄膜电容器等)、金属框架71和金属分隔板71c上均可用掩模托板103隔断冷风,因为,如果冷空气102加到有高热导率的元器件上,印刷电路板32放芯片件37的一侧也会因高热导率而被冷却。因此不会实现良好焊接。在框架71与掩模托板103之间构成约3mm的间隙104很重要,以使掩模托板103不会由框架71或分隔板71c耗散热量。在热空气101一侧印刷电路板32的芯片件37设置侧上的温度变化与图4B所示相同。即,图4B中,垂直轴T表示温度(℃),水平轴t表示时间(秒)。首先,在t1与t2之间约90秒的时段的温度T1保持在100-160℃,在t3与t5之间约20秒的时段的温度T2保持在200℃或以上。这里,最高温度T3是220-240℃。进行这样的温度控制使异形元器件牢牢地固定到带焊膏42a的印刷电路板32上。此外,把框架71牢牢地固定到带有用焊膏涂布机27加的焊膏的印刷电路板32上。芯片件37保持牢牢地固定到印刷电路板32上的状态而不会因焊膏42a的表面张力而从印刷电路板上脱落。因此,能很好地保护易被高温破坏的异形元器件,并能保持印刷电路板32的芯片件37一侧的焊接质量。
图23是掩模托板103的平面图。标号71表示框架71,如用虚线所示,标号71c表示分隔板。标号103a表示把冷空气送到易被高温损坏的异形元器件去用的孔。标号105表示有高导热率的元器件,如聚酯薄膜电容器。因此,掩模托板103保护易被来自回流焊热的高温损坏的异形元器件,并关断加到有高热导率的元器件上的冷空气,以保持良好的焊接质量。
图24展示出用三块掩模托板103构成的一个冷空气屏蔽板106。因此,在一块冷空气屏蔽板106上构成多个掩模托板103。因此,提高了生产率。
图25是按形成回流焊炉30一部分的炉子的第二例的主件的剖视图。图中,标号111表示红外加热器。掩模托板112以约2mm的间隙放到红外加热器111之上,从而掩模托板112可在运输机113上输送。电子装置114放到掩模托板112中。电子装置114与第一例中所述电子装置相同。
从红外加热器111与掩模托板112之间的间隙的两端伸出的吸热管115用来吸收来自红外加热器111的热,以控制炉内温度。因此,吸热管115可用来控制炉内温度,以保护不耐热元器件中的异形元器件。按第二例的实施例中,不需用空气冷却炉,能降低造价。红外加热器111的宽度111a约为480mm,掩模托板112的宽度112a约为280mm。由于红外加热器111的宽度111a是掩模托板112的宽度112a的两倍,因此能给掩模托板112均匀加热。
图26是掩模托板112的透视图。如这里所示,在掩模托板112的底112c中构成许多孔112d。把孔112d制成与印刷电路板32上的耐热元器件的位置对应。使耐热元器件上的焊膏易于熔化。即,对应孔112d的印刷电路板32一侧的温度高于相反一侧的温度,因而更容易控制耐热和不耐热元器件之间的温差。这里,作为表面贴装元器件的芯片件分入耐热元器件,电解电容器、IFT变压器之类的异形元器件分入不耐热元器件,聚酯薄膜电容器、线圈之类分入高导热率元器件。
图27是托板另一例的透视图。图28是图27所示托板的剖视图。图示例子中,在托板117的底中还构成两个凹陷部分118,并在凹陷部分118的底中构成使热空气穿过的孔,构成掩模托板。构成两个凹陷部分118,是为了一次回流焊两个电子装置。托板117用厚度为1.0mm的不锈钢材料制成。如果厚度小于1.0mm,托板不能保持强度。但是,用1.0mm厚的不锈材料会吸收回流焊热,不能进行良好的焊接,因此,凹陷部分118用的不锈材料厚度为0.5mm,以减小吸收的热量,保证良好的焊接。
图29A是回流焊炉30的另一例中的回流焊炉的侧视图,图29B是回流焊炉内的温度分布曲线。在图29A中,标号121-127表示构成前面参照图25所述的回流焊炉的加热炉,七个加热炉121-127串联连接构成回流焊炉30。标号113表示作为运输装置的运输机,在其上输送放在托板(没画)上的电子装置(没画)。标号111表示加热器。在一个加热炉121中装三个加热器111。标号115表示吸热管。吸热管115对着加热器111放置,在吸热管115与加热器111之间有运输机113。
回流焊炉的总长约为6500mm,运输机113的速度约为每分钟1.4mm。回流焊炉温度分布如图29B所示。即,在图29B中,垂直轴T表示温度(℃),水平轴t表示时间(秒)。在电子装置穿过加热炉121的时段131温度升高以预热电子装置114。之后,在电子装置穿过加热炉122-124的时段132至时段134的时段保持预热温度。在电子装置穿过加热炉125和126的时段135至136的时段内,把印刷电路板放置芯片件的一侧的温度设定在高温,进行回流焊。此时,尽管诸如电解电容器、IFT变压器等的异形元器件和框架71也通过回流焊牢牢地固定住,但仍保持加热炉内的温度,以保持放在印刷电路板相反一侧上的易被温度损坏的异形元器件的性能,保护异形元器件。之后,在时段137,在专用于焊接放在电子装置的框架上的输入端(连接件)的加热炉127中,把输入端焊到框架上。标号138表示冷却扇,用于冷却从回流焊炉流出的电子装置。
图30是按回流焊炉30的第三例的回流焊炉30b的主件的剖视图。图中,标号140表示穿过回流焊炉30b中设置的净运输机(net conveyor)。电子装置114放在净运输机140上输送。回流焊炉30b分隔成许多炉子141。在炉子141中,随着净运输机140的流动温度从100℃升到160℃对电子装置114预热,随后,预热温度保温90秒钟,如上所述。在最后一个炉子141a中,在约20秒钟的时间把电子装置114加热到200℃,进行回流焊。标号142表示从炉141a的底至净运输机140对流的循环热空气,标号143表示从炉141a的顶对流到净运输机140的循环冷空气。
因此,热空气142和冷空气143对流循环,由此,使它们在净运输机140附近分开。因而,省去了分开热空气142与冷空气143的托板。
标号144表示屏蔽板,用于屏蔽冷空气不与放在电子装置114的框架71上的输入端72(用作连接端的例子)直接接触。只在回流焊炉30b的最后位置处在炉141a中设置屏蔽板144,因而使有大的热容的F形连接件的输入端72的热量不会由冷风143散失。因此,用热空气142加热把输入端72回流焊到框架71。
图31是从不同方向看炉子141a的剖视图。用2-3mm厚的不锈材料构成屏蔽板144,因此,如果屏蔽板144放到热空气142中,它不会生锈。屏蔽板144放在离电子装置114顶部约3mm的位置。该尺寸145最好是3-15mm。屏蔽板144朝输入端72a的侧边146进入框架71约2mm,并伸到输入端72a的端边147约30mm。这样设置屏蔽板144,因此,如142a所指示的热空气142在输入端72a周围流动,并回流焊输入端72a。
在图30中,标号148表示位于净运输机140下面在回流焊炉30b出口处的辊子。辊子148应比净运输机140高出一个小间距149,以便把附着在净运输机140上的电子装置从净运输机上剥离。把辊子148设置成可用固紧螺丝上下调节5-10mm。
因此,电子装置焊接设备由净运输机140和回流焊炉30b构成,所述净运输机140用于输送电子装置114,其上放置电子装置的净运输机140通过回流焊炉30b,净运输机140的上边有对流循环的冷空气143,净运输机140的下边有对流循环的热空气142。回流焊炉30b设置有屏蔽板144,用于隔开位于电子装置114的框架71中的输入端72a上面的冷空气143。因此,不耐热元器件一侧上的温度可用冷空气143冷却,使不耐热元器件受到保护,并能进行回流焊,焊接质量变好,校正工作明显地减少。
用对流方式使热空气142和冷空气143循环,因此可以省去托板;电子装置114直接放在作为输运装置的运输机140上,从而提高了加工能力并降低了制造成本。
而且,屏蔽板144使电子装置114的输入端72能在回流焊炉30b中焊接。
用辊子148把电子装置114与净运输机140分开。因此,即使被附着在净运输机140上的膏剂等把电子装置粘在净运输机140上,它也可被分开,并提高加工能力。
而且,电子装置114用辊子148与净运输机140分开的程度也可以根据电子装置114的大小而调节到最佳值。
按本发明,提供一种电子装置制造设备,它包括:焊膏印刷机,用于把焊膏印刷到印刷电路板的一侧上;芯片放置机,用于把表面安装元器件放置到其上已印有焊膏的印刷电路板上;第一回流焊炉,用于把表面安装元器件牢牢地固定到印刷电路板上;焊料涂布机,用于把比焊膏印刷机印刷的焊膏量多的焊膏加到印刷电路板一侧中构成的孔的周围;第二回流焊炉,用于把异形元器件的引脚从其相反侧插入印刷电路板中构成的孔中,并把异形元器件的引脚牢牢地固定到印刷电路板上,其中,在第二回流焊炉中,把印刷电路板相反侧上的温度设定成低于印刷电路板所述一侧上的温度。焊膏印刷或加到表面安装元器件和异形元器件上,之后,在回流焊炉中牢牢地固定到印刷电路板上。因此,能明显减少没焊接部分,焊料桥接等缺陷。结果,在后面的工序中的校正工作很少。
由于表面安装元器件是首先在第一回流焊炉中牢牢地固定到印刷电路板上,因此,在制造步骤中它们不会从印刷电路板脱落。因此,从这一点看,在以后的工序中校正工作也减少了。
而且,在第二回流焊炉中,把印刷电路板相反侧上的温度设定成低于其所述一侧上的温度。因此,能防止由回流焊热造成的印刷电路板相反侧上放置的异形元器件的损坏。
由于表面安装元器件牢牢地固定到印刷电路板的一侧上,而异形元器件放在印刷电路板的相反侧上,因此,能使电子装置小型化。
而且,在上述电子装置制造设备中,焊膏印刷机包括其上放置印刷电路板的基板、放在基板上的丝网、淋注在丝网上的焊膏和在丝网上滑动以经过丝网中构成的孔把焊膏输送到印刷电路板上的刮板,其中,在丝网与印刷电路板之间设置小间隙,刮板对着基板加压并滑动。由于丝网与印刷电路板之间有小的间隙,并且刮板对着基板加压并滑动,焊膏能可靠地输送到印刷电路板上,而且,已经印到印刷电路板上的焊料不会再返回到丝网上。
此外,在上述电子装置制造设备中,焊料涂布机包括装有焊膏的和顶部开口的料槽;位于料槽上面的两板刮板,它们被设置成可在水平方向彼此移近和移远;插入料槽和从料槽中取出的穿过两个刮板的印板;和推杆,用来在印板从料槽中取出,放在与印刷电路板隔开并平行的位置后,穿过印板中构成的并有焊膏填充的孔中,把焊膏加到印刷电路板上。由于加到印刷电路板上的焊膏量由印板中构成的孔的容量确定。因此,所加的焊膏量没变化,总是保持恒定,因此,具有优良的焊接质量。
此外,刮板的下面相对于印板向下倾斜45度角。用斜角可使恒定量的焊膏可靠地注入到印板中构成的孔中,并使淀积在印板两侧上的焊膏再回收到料槽中。
而且,把印刷电路板与印板之间的间隔做成大于表面安装元器件的包封厚度。因此,尽管表面安装元件放在印刷电路板上,也能把恒定量的焊膏准确地加到印刷电路板上。如果有允许推杆进入的区域,则会增大表面安装元器件的包封密度,电子装置能小型化。
而且,焊料涂布机还包括装有醇的容器,其中,推杆插入容器,醇淀积在推杆顶端上,之后,推杆插入印板中制成的孔中。由于醇淀积在推杆的顶端,当焊膏加到印刷电路板上时,推杆和焊膏会很好地分开。
此外,在上述电子装置制造设备中,第二回流焊炉包括:用于加热放在印刷电路板一侧上的表面安装元器件一侧的空气加热炉,和冷却放在印刷电路板相反侧上的异形元器件一侧的冷却炉。由于第二回流焊炉有独立的空气加热和冷却炉,使温度容易控制。异形元器件放在印刷电路板的表面安装元器件的相反侧,并在空气冷却炉中进一步冷却。因此,即使是易被高温损坏的异形元器件的元器件性能也不会因高温而损坏。
而且,掩模托板设置在印刷电路板的异形元器件插入侧与空气冷却炉之间,掩模托板中对应高温允许值最低的异形元器件放置位置的位置上构成冷空气通过孔。冷空气只冷却高温允许值最低的异形元器件,以保护异形元器件,因为存在有掩模托板,冷空气对其它部分影响很小。因此,能很好地保护易被高温损坏的异形元器件,获得优良的焊接质量。
此外,把掩模托板设置在有高热导率的异形元器件之上,以阻断冷空气。由于用于阻断冷空气的掩模托板设置在有高热导率的元器件上面,能防止印刷电路板表面贴装元器件一侧经有高导热率的元器件而被冷却,使表面贴装元器件一侧保持优良的焊接质量。
而且,用多块掩模托板构成的一个冷空气屏蔽板用于几个电子装置。一次能焊接多个电子装置。
此外,在电子装置制造设备中,热空气温度设定为420℃至450℃,冷空气温度设定为90℃。这样设置温度,能可靠地保护易被高温损坏的异形元器件,并能使印刷电路板的表面贴装元件一侧的焊接质量保持优良。
而且,在电子装置制造设备中,掩模托板在第二回流焊炉中连续运输。由于掩模托板把空气冷热炉分开,因此易于分别控制空气冷却和加热炉的温度。
在电子装置制造设备中,第二回流焊炉包括位于托板下面的加热器和用于吸收托板与加热器之间形成的间隙中的热空气的吸热管。由于用一个炉子,因此能小型化和降低成本。
此外,在上述电子装置制造设备中,在托板底部贴装在印刷电路板背面上的耐热元器件对应的位置构成许多孔。能可靠地熔化耐热元器件的焊料,而不会把不需要的热加到其它部分,因此容易保护不耐热元器件。
而且,在上述电子装置制造设备中,在托板底中构成凹陷部分,在凹陷部分的底中在对应贴装在印刷电路板背面上的耐热元器件的位置构成多个孔,构成凹陷部分的材料厚度设定成大约是托板构成材料厚度的一半。保持托板强度并使凹陷部分不会散失回流焊热;能进行良好的回流焊。
而且,在电子装置制造设备中,把加热器宽度做成大致是托板宽度的两倍。由于均匀的加热器热量加到托板上,能获得良好的焊接质量。
此外,在上述电子装置制造设备中,在第二回流焊炉中,印刷电路板的背面从100℃至160℃预热约90秒钟,之后在约20秒钟加热到200℃或以上。印刷电路板的表面温度如此设定,能可靠地保护不耐热元器件、能使印刷电路板耐热元器件一侧的焊接质量保持优良。
而且,在上述电子装置制造设备中,在第二回流焊炉中,印刷电路板背面加热到200℃或以上之后,只对电子装置的框架上安装的输入端的根部用230至260℃的热空气加热。在同一工艺中能焊接安装在框架上的输入端。
此外,第二回流焊炉可包括用于运输电子装置的净运输机和回流焊炉,放在净运输机上的电子装置穿过回流焊炉,在净运输机上面有对流而循环的冷空气通过,在净运输机下面有对流循环的热空气通过,回流焊炉设置有屏蔽板,用它阻断电子装置的框架中设置的输入端上面的冷空气。由于用冷空气冷却不耐热的元器件侧,保护了不耐热的元器件,能进行回流焊,获得优良的焊接质量,明显地减少了校正工作。
用对流方式使冷热空气循环,因此可省去托板;电子装置直接放在运输装置的运输机上,提高加工能力和降低造价。
而且,屏蔽板能使电子装置的连接端在回流焊炉内回流焊。
此外,上述电子装置制造设备还包括分离装置,用于分开净运输机和电子装置。即使电子装置被膏剂等粘到净运输机上而粘接住电子装置,它也能被分离装置分开,提高了加工能力。
而且,可以调节分离装置的分开程度。根据电子装置的大小把分开程度调到最佳值。
按本发明的另一方案,提供一种电子装置制造设备,包括:把焊膏印刷到印刷电路板一侧上的焊膏印刷机;把表面安装元器件放到其上已印有焊膏的印刷电路板上的芯片放置机;把表面安装元器件牢牢地固定到印刷电路板上的第一回流焊炉;把量比焊膏印刷机印刷的焊膏量大的焊膏加到印刷电路板一侧中构成的孔周围的焊料涂布机;把异形元器件的引脚从其相反侧插入印刷电路板中构成的孔中的异形元器件插入机;和第二回流焊炉,插有异形件的印刷电路板放到框架上之后,用于牢牢地固定印刷电路板和异形元器件以及印刷电路板和框架。焊膏印刷或加到表面安装元器件和异形元器件上,之后,在回流焊炉中牢牢地固定印刷电路板。因此,大大减少了没焊接部分和焊料桥接等缺陷。结果,大大减少了在以后工序中的校正工作。
由于表面安装元器件在第一回流焊炉中首先牢牢地固定到印刷电路板上,在制造步骤中它们不会从印刷电路板上脱落。因此,就这一点看,在以后的工艺中校正工作也大大减少。
而且,在第二回流焊炉中,把印刷电路板相反侧上的温度设定成低于其所述一侧上的温度。因此,能防止回流焊热对放在印刷电路板相反侧上的异形元器件的损坏。
由于用异形元器件插入机插入异形元器件,因此加工性能好。
此外,异形元器件插入机能按水平方向移动两个铁轨使其相互移远和移近,以夹持插入的元器件中的线圈,之后,停在印刷电路板中构成的孔之上,之后,用推进器推线圈,把线圈的引脚插入印刷电路板中构成的孔内。手工难插的弹性线圈能自动插入印刷电路板中;提高了加工能力。
此外,异形元器件插入机能按水平方向移动两个铁轨,使其彼此移近和移远,以夹持插入的元器件中的IFT变压器,之后,停在印刷电路板中构成的孔上面,之后,用推进器推IFT变压器,把IFT变压器的引脚插入印刷电路板中构成的孔中。手工难插的易滑的IFT变压器能自动插入印刷电路板中,提高了加工能力。
而且,异形元器件插入机能包括两对夹持件,用于在水平方向把两个铁轨彼此移近和移远,并用两对夹持件夹持插入的元器件中的聚酯薄膜电容器的两个引脚,之后,把聚酯薄膜电容器的两个引脚插入印刷电路板中构成的孔内。夹持两个引脚能把外形不规则的聚酯薄膜电容器自动插入印刷电路板中,提高了加工能力。
此外,异形元器件插入机可以有带向下开口的凹陷部分的铁轨和经引线装进凹陷部分中的滑动件,将引线插入印刷电路板中构成的孔中,并拉出滑动件,之后,把引线放在印刷电路板上。难以夹持和手工难插的细引线能自动插入印刷电路板中,提高了加工能力。
此外,在上述电子装置制造设备中,第二回流焊炉可包括用于加热印刷电路板一侧上放置的表面安装元器件一侧的空气加热炉,和冷却印刷电路板相反侧上放置的异形元器件一侧的空气冷却炉。由于第二回流焊炉有独立的空气冷热炉,易于控制温度。异形元器件放在与表面安装元器件相对的一侧,其间有印刷电路板,并进一步在空气冷却炉内冷却。因此,即使易被高温损坏的异形元器件也不会被高温损坏元器件的性能。
而且,在印刷电路板的异形元器件插入边与空气冷却炉之间可设置掩模托板,并在托板中在对应其高温允许值最低的异形元器件放置位置的位置处构成冷空气通过孔。冷空气只冷却其高温允许值最低的异形元器件,以对其保护,因为有掩模托板存在,其它部分冷空气的影响很小。因此,能可靠地保护易被高温损坏的异形元器件,且获得优异的焊接质量。
此外,掩模托板可设置在异形元器件、其上放有印刷电路板的框架、或高热导率的分隔板上,以阻断冷空气。由于阻断冷空气的掩模托板设置在有高导热率的元器件上,能防止经有高热导率的元器件冷却印刷电路板的表面贴装元器件一侧,能保持表面贴装元器件一侧的焊接质量优良。
而且,在框架上端与掩模托板之间可设置约3mm的间隙。间隙能防止掩模托板吸收高导热率元器件的框架热量;能进行优良的焊接。
此外,在上述电子装置制造设备中,可用多个用于几个电子装置的掩模托板构成一个冷空气屏蔽板。可一次焊多个电子装置。
而且,可把热空气设定为420℃至450℃,把冷空气设定为90℃。这样设置温度能可靠地保护易受高温损坏的异形元器件,能使印刷电路板的表面贴装元器件一侧的焊接质量保持良好。
此外,在上述电子装置制造设备中,第二回流焊炉可包括用于运输电子装置的净运输机,和使其上放有电子装置的净运输机通过的回流焊炉,在净运输机上面有由对流而循环的冷空气,在净运输机下面有由对流而循环的热空气,回流焊炉设置有屏蔽板,用于阻断电子装置的框架中设置的输入端上面的冷空气。由于用冷空气冷却不耐热元器件一侧,保护了不耐热元器件;能进行回流焊,获得优良的焊接质量,明显减少了校正工作。
用对流方式使热空气和冷空气循环,能省去托板;电子装置直接放在运输装置的运输机上,提高了加工能力,降低了造价。
而且,屏蔽板使电子装置的连接端可在回流焊炉中回流焊。
而且,电子装置制造设备还可包括把净运输机与电子装置分开的分离装置。即使电子装置被膏剂等粘在净运输机上,它也能用分离装置分开,提高了加工能力。
此外,能调节分离装置的分离程度。根据电子装置的大小可把分离调至最佳值。
按本发明的另一方案,提供一种电子装置的制造方法,包括以下工艺步骤:把焊膏印刷到印刷电路板一侧上的焊膏印刷步骤;在焊膏印刷步骤之后,把表面安装元器件放到其上已印有焊膏的印刷电路板上的芯片放置步骤;芯片放置步骤之后,把表面安装元器件牢牢地固定到印刷电路板上的第一回流焊步骤;第一回流焊步骤之后,把其量大于在焊膏印刷步骤印刷的焊膏量的焊膏加到印刷电路板一侧中构成的孔周围的加焊膏步骤;以及在加焊膏步骤后,用于从其相反侧把异形元器件的引脚插入印刷电路板中构成的孔中,之后把异形元器件的引脚牢牢地固定到印刷电路板上的第二回流焊步骤。焊膏印刷或加到表面贴装元器件和异形元器件上,之后,在回流焊炉中牢牢地固定到印刷电路板上。因此,明显地减少了没焊接部分和焊料桥接等缺陷。结果,在以后的工艺中的校正工作极少。
由于表面安装元器件在第一回流焊步骤首先牢牢地固定到印刷电路板上,因此,在回流焊步骤之后的制造步骤中它们不会从印刷电路板脱落。因此,在这一点上看,在后面的工艺中的校正工作也减少了。
而且,在第二回流焊步骤,可把印刷电路板相反侧上的温度设定成低于其所述一侧上的温度。能防止回流焊热造成放在印刷电路板相反侧上的异形元器件的损坏。
此外,在上述电子装置的制造方法中,加焊料步骤可包括从料槽中取出印板,之后,把印板放置成与印刷电路板平行,和使推杆穿过印板中构成的填有焊膏的孔以把焊膏加到印刷电路板上。由于加到印刷电路板上的焊膏量由印板的孔容量确定,因此,加的焊膏量总是恒定不变的,因此,有优良的焊接质量。
而且,醇可淀积在推杆的尖端,之后,推杆插入印板中构成的孔中。由于醇淀积在推杆的尖端上,焊膏加到印刷电路板上时,推杆和焊膏会很好地分开。
此外,第二回流焊步骤包括由空气加热炉加热印刷电路板一侧上放置的表面安装元器件和由空气冷却炉冷却印刷电路板相反侧上放置的异形元器件。由于第二回流焊炉有独立的空气加热炉和空气冷却炉,使温度容易控制。放在相反侧上的异形元器件与表面安装元器件之间有印刷电路板,并在空气冷却炉内进一步冷却。因此,即使易被高温损坏的元器件也不会因高温而造成元器件性能损坏。
而且,在上述电子装置制造方法中,第二回流焊步骤可包括用于运输电子装置的净运输机和使其上装有电子装置的净运输机通过的回流焊炉,在净运输机上面有由对流而循环的冷空气,在净运输机下面有由对流而循环的热空气,回流焊炉设有屏蔽板,用于阻断电子装置的框架中设置的输入端上面的冷空气。由于用冷空气冷却不耐热元器件一侧,保护了不耐热元器件,并能进行回流焊,获得优良的焊接质量,明显地减少了校正工作。
用对流方式使热空气和冷空气循环,可省去托板,电子装置直接放在运输装置的净运输机上,提高了加工能力,降低了生产成本。
而且,屏蔽板能使电子装置的连接端在回流焊炉中回流焊。
接本发明的另一方案,提供一种电子装置制造方法,包括以下工艺步骤:把焊膏印刷到印刷电路板一侧上的焊膏印刷步骤;焊膏印刷步骤之后,把表面安装元器件放到其上已印有焊膏的印刷电路板上的芯片放置步骤;芯片放置步骤之后,把表面安装元器件牢牢地固定到印刷电路板上的第一回流焊步骤;第一回流焊步骤之后,把量大于在焊膏印刷步骤印刷的焊膏量的焊膏加到印刷电路板一侧中构成的孔周围的加焊料步骤;加焊料步骤之后,把异形元器件的引脚从其相反侧插入印刷电路板中构成的孔中的异形元器件插入步骤;异形元件插入步骤之后,把印刷电路板插入框架中的框架组装步骤;框架组装步骤之后,把焊膏加到印刷电路板与框架之间的加焊膏步骤;加焊膏步骤之后,把印刷电路板铆接到框架上的铆接步骤;以及铆接步骤之后,牢牢地固定框架和印刷电路板以及印刷电路板和异形元器件的第二回流焊步骤。焊膏印刷或加到表面安装的元器件和异形元器件上,之后,在回流焊炉中牢牢地固定到印刷电路板上。因此,能大大减少没焊接部分和焊料桥接等缺陷。结果,大大减少了后续工艺中的校正工作。
由于表面安装的元器件在第一回流焊步骤中首先牢牢地固定到印刷电路板上,在回流焊步骤之后的制造步骤中它们不会从印刷电路板脱落。因此,从这一点看,也可减少在以后的工艺中的校正工作。
而且,在第二回流焊步骤中,把印刷电路板相反侧上的温度设定成低于其所述一侧上的温度。因此,能防止回流焊热损坏放在印刷电路板相反侧上的异形元器件。
由于在异形元器件插入步骤插入异形元器件,因此,加工能力好。

Claims (41)

1.一种电子装置制造设备,包括:
一焊膏印刷机,用于把焊膏印刷到印刷电路板的一侧上;
一芯片放置机,用于把表面安装元器件放置到其上已印有焊膏的印刷电路板上;
一第一回流焊炉,用于把表面安装元器件牢牢地固定到印刷电路板上;
一焊膏涂布机,用于把比用所述焊膏印刷机印刷的焊膏量更多量的焊膏施加到印刷电路板的所述一侧中构成的孔的周围;和
一第二回流焊炉,用于把从其相反侧插入印刷电路板中构成的孔中的异形元器件的引脚牢牢地固定到印刷电路板上;
其中,在所述第二回流焊炉中,把所述印刷电路板的所述相反侧上的温度设定成低于其所述一侧上的温度。
2.根据权利要求1所述的电子装置制造设备,其中,所述焊膏印刷机包括:
在其上放置印刷电路板的基板;
放置在所述基板上并淋注焊膏于其上的丝网;
在所述丝网上滑动把所述焊膏经所述丝网中构成的孔传送到印刷电路板的刮板;
其中,所述丝网与印刷电路板之间设有小间隙,所述刮板在对着所述基板加压时同时滑动。
3.根据权利要求1所述的电子装置制造设备,其中,所述焊膏涂布机包括:
装有焊膏并在其顶上有开口的料槽;
设置在所述料槽上方的两块刮板,所述两块刮板能按水平方向相互移近和移远;
可插入所述料槽和从所述料槽中穿过所述的两块刮板取出的印板;
推杆,在从所述料槽中取出的所述印板放置在与印刷电路板离开一定距离并与其平行的位置后,穿入所述印板中制造的并填有焊膏的孔,以把焊膏加到印刷电路板上。
4.根据权利要求3所述的电子装置制造设备,其中,所述刮板的下表面相对于所述印板向下倾斜45度。
5.根据权利要求3所述的电子装置制造设备,其中,把印刷电路板与所述印板之间的间隙做成大于表面安装元器件的封装厚度。
6.根据权利要求3所述的电子装置制造设备,其中,所述焊料涂布机还包括装有醇的容器,而且,所述推杆插入所述容器中,醇淀积在所述推杆的尖端上,之后,所述推杆插入所述印板中构成的孔中。
7.根据权利要求1所述的电子装置制造设备,其中,所述第二回流焊炉包括一空气加热炉,用于加热印刷电路板一侧上放置的表面贴装元器件一侧;和一个空气冷却炉,用于冷却印刷电路板相反侧上放置的异形元器件一侧。
8.根据权利要求7所述的电子装置制造设备,其中,在印刷电路板的异形元器件插入侧与所述空气冷却炉之间设置有掩模托板,该掩模托板中相应于高温允许值最低的异形元器件放置位置的位置处构成有孔,使冷空气穿过所述的孔。
9.根据权利要求8所述的电子装置制造设备,其中,在有高导热率的异形元器件上面设置掩模托板,以屏蔽冷空气。
10.根据权利要求8所述的电子装置制造设备,其中,用一个冷空气屏蔽板构成用于几个电子装置的多个掩模托板。
11.根据权利要求8所述的电子装置制造设备,其中,把热空气温度设定为420℃至450℃,冷空气温度设定为90℃。
12.根据权利要求8所述的电子装置制造设备,其中,掩模托板在所述第二回流焊炉中连续输送。
13.根据权利要求1所述的电子装置制造设备,其中,所述第二回流焊炉包括:
设置在托板下面的加热器;和
吸收托板与所述加热器之间形成的间隙中的热空气的吸热管。
14.根据权利要求13所述的电子装置制造设备,其中,所述托板在底中相应于印刷电路板背面上放置的耐热元器件位置处有孔。
15.根据权利要求13所述的电子装置制造设备,其中,所述托板的底部有凹陷部分,使其朝所述加热器伸出,凹陷部分的底部对应印刷电路板背面上放置的耐热元器件位置有孔,而且,把构成凹陷部分的材料厚度设定成构成所述托板材料厚度的一半。
16.根据权利要求13所述的电子装置制造设备,其中,所述加热器宽度为托板宽度的两倍。
17.根据权利要求13所述的电子装置制造设备,其中,在所述第二回流焊炉中,印刷电路板背面在大致90秒内从100℃至160℃预热,之后,在大致20秒加热到200℃或以上。
18.根据权利要求17所述的电子装置制造设备,其中,在所述第二回流焊炉中,印刷电路板背面加热到200℃或以上之后,只对电子装置框架上设置的输入端的根部用温度为230℃至260℃的热空气加热。
19.根据权利要求1所述的电子装置制造设备,其中,所述第二回流焊炉包括:
一个净运输机,用于运输电子装置;和
一个回流焊炉,有电子装置的所述净运输机通过回流焊炉,所述净运输机上面有对流而循环的冷空气流过,所述净运输机下面有对流而循环的热空气流过,所述回流焊炉有屏蔽板,用于阻断设置在电子装置框架中的连接端上方的冷空气。
20.根据权利要求19所述的电子装置制造设备,其中,还包括分离装置,用于分开所述净运输机和电子装置。
21.根据权利要求20所述的电子装置制造设备,其中,所述分离装置的分离程度是可调节的。
22.一种电子装置制造设备,包括:
焊膏印刷机,用于把焊膏印刷到印刷电路板的一侧上;
芯片放置机,用于把表面安装元器件放到其上印有焊膏的印刷电路板上;
第一回流焊炉,用于把表面安装元器件牢牢地固定到印刷电路板上;
焊料涂布机,用于把比用所述焊膏印刷机印刷的焊膏量更大量的焊膏加到印刷电路板的一侧中构成的孔的周围;
异形元器件插入机,把异形元器件的引脚从相反侧插入印刷电路板中构成的孔内;和
第二回流焊炉,插有异形元器件的印刷电路板放到框架上后,把印刷电路板与异形元器件之间牢牢固定,并把印刷电路板与框架之间牢牢固定,
其中,在所述第二回流焊炉中,把所述印刷电路板的所述相反侧上的温度设定成低于其所述一侧上的温度。
23.根据权利要求22所述的电子装置制造设备,其中,所述异形元器件插入机包括:
两铁轨,它们可在水平方向相互移近和移远,以夹持作为异形元器件的线圈,所述两个铁轨进一步移动把线圈停在印刷电路板中构成的孔的上方;和
推进器,用于推动放在所述孔上面的线圈,把线圈的引脚插进所述孔中。
24.根据权利要求22所述的电子装置制造设备,其中,所述异形元器件插入机包括:
两个铁轨,它们能在水平方向相互移近和移远,以夹持作为异形元器件的IFT变压器,所述两个铁轨还能移动把IFT变压器停在印刷电路板中构成的孔的上方;和
推进器,用于推动放在所述孔上面的IFT变压器,把IFT变压器的引脚插入孔内。
25.根据权利要求22所述的电子装置制造设备,其中,所述异形元器件插入机包括两对夹持件,其中每一对有两个可在水平方向相互移近和移远的导轨,用两对夹持件夹持作为异形元器件的聚酯薄膜电容器的两个引脚,所述夹持件把聚酯薄膜电容器的两个引脚插入印刷电路板中构成的孔中。
26.根据权利要求22所述的电子装置制造设备,其中,所述异形元器件插入机包括一个有向下开口的凹陷部分的导向件,和一个经引线丝装入凹陷部分的滑动器,而且,引线丝插入印刷电路板中构成的孔中时,所述滑动器被取出,之后,引线丝放到印刷电路板上。
27.根据权利要求22所述的电子装置制造设备,其中,所述第二回流焊炉包括用于加热印刷电路板一侧上放置的表面安装元器件的一侧的空气加热炉,和用于冷却印刷电路板相反侧上放置的异形元器件一侧的空气冷却炉。
28.根据权利要求27所述的电子装置制造设备,其中,在印刷电路板的异形元器件插入一侧与所述空气冷却炉之间设置掩模托板,并在托板中对应高温允许值最低的异形元器件设置位置处构成孔,使冷空气穿过所述孔。
29.根据权利要求28所述的电子装置制造设备,其中,掩模托板设置在有大导热率的异形元器件、其上放有印刷电路板的框架和分隔板中的至少一个上方,用以屏蔽冷空气。
30.根据权利要求28所述的电子装置制造设备,其中,框架上端与掩模托板之间设置的间隙大致为3mm。
31.根据权利要求28所述的电子装置制造设备,其中,用一个冷空气屏蔽板构成用于几个电子装置的多个掩模托板。
32.根据权利要求28所述的电子装置制造设备,其中,热空气的温度设定为420℃至450℃,冷空气的温度设定为90℃。
33.根据权利要求22所述的电子装置制造设备,其中,所述第二回流焊炉包括:
用于运输电子装置的净运输机;和
使载有电子装置的净运输机通过的回流焊炉,在所述净回流焊炉上面有对流而循环的冷空气流过,在净运输机下面有对流而循环的热空气流过,所述回流焊炉有屏蔽板,用于阻断电子装置框架中放置的连接端上的冷空气。
34.根据权利要求33所述的电子装置制造设备,还包括用于分隔开所述净运输机和电子装置的分离装置。
35.根据权利要求34所述的电子装置制造设备,其中,所述分离装置的分离程度可以调节。
36.一种电子装置制造方法,包括以下步骤:
把焊膏印到印刷电路板一侧上的焊膏印刷步骤;
在所述焊膏印刷步骤之后,把表面安装元器件放到其上印有焊膏的印刷电路板上的芯片放置步骤;
所述芯片放置步骤之后,把表面安装元器件牢牢固定到印刷电路板上的第一回流焊步骤;
所述第一回流焊步骤之后,把比在所述焊膏印刷步骤印刷的焊膏量更大量的焊膏加到印刷电路板一侧中构成的孔周围的焊料涂布步骤;和
所述焊膏涂布步骤之后,把异形元器件的引脚从其相反侧插入印刷电路板中构成的孔中,之后,把异形元器件的引脚牢牢地固定到印刷电路板上的第二回流焊步骤。
37.根据权利要求36所述的电子装置制造方法,其中,所述焊料涂布步骤包括从料槽取出印板,之后,把印板放置成与印刷电路板平行,并使推杆穿过印板中构成的填有焊膏的孔,把焊膏加到印刷电路板上。
38.根据权利要求37所述的电子装置制造方法,其中,醇淀积在推杆尖端上,之后,推杆插入印板中构成的孔内。
39.根据权利要求36所述的电子装置制造方法,其中,所述第二回流焊步骤采用用于加热印刷电路板一侧上放置的表面安装元器件一侧的空气加热炉和冷却印刷电路板相反侧上放置的异形元器件一侧的空气冷却炉。
40.根据权利要求36所述的电子装置制造方法,其中,所述第二回流焊步骤包括采用用于运输电子装置的净运输机和其上装有电子装置的净运输机通过的回流焊炉,在所述净运输机上面有对流而循环的冷空气经过,而在所述净运输机下面有对流而循环的热空气经过,所述回流焊炉有屏蔽板,用于阻断电子装置框架中放置的连接端上的冷空气。
41.一种电子装置制造方法,包括以下步骤:
把焊膏印到印刷电路板一侧上的焊膏印刷步骤;
所述焊膏印刷步骤之后,把表面安装元器件放到其上印有焊膏的印刷电路板上的芯片放置步骤;
所述芯片放置步骤之后,把表面安装元器件牢牢地固定到印刷电路板上的第一回流焊步骤;
所述第一回流焊步骤之后,把比在所述焊膏印刷步骤印的焊膏量更大量的焊膏加到印刷电路板一侧中构成的孔的周围的焊料涂布步骤;
所述焊料涂布步骤之后,把异形元器件的引脚从其相反侧插入印刷电路板中构成的孔中的异形元器件插入步骤;
所述异形元器件插入步骤之后,把印刷电路板插入框架中的框架组装步骤;
所述框架组装步骤之后,把焊膏加到印刷电路板与框架之间的焊膏涂布步骤;
所述焊膏涂布步骤之后,把印刷电路板铆接到框架上的铆接步骤;和
所述铆接步骤之后,在框架与印刷电路板之间和印刷电路板与异形元器件之间牢牢固定的第二回流焊步骤。
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