PROCESO PARA SOLDADU RA POR REFLUJO
La presente invención se relaciona con un proceso para la soldadura por reflujo de montajes de tableros de circuitos impresos provistos con pasta de soldadura en una cámara sellada con calentamiento en la cámara. Durante la soldadura por reflujo, las juntas de soldadura ocasionalmente desarrollan los así llamados huecos, los cuales, por un lado, red ucen la sección transversal eficaz eléctricamente de la junta de soldadura afectada y por otra parte, tienen el riesgo de que la junta de soldadura se desintegre. En todo caso, también por la disipación más pobre de la pérdida de calor de los montajes de tableros de circuitos impresos, tales huecos representan una amenaza al montaje de tableros de circuitos impresos afectados, con la consecuencia de que ya se ha dado consideración a la eliminación de los huecos aun durante el proceso de soldeo. El procedimiento adoptado hasta la fecha ha sido tal que los montajes de tableros de circuitos impresos, que son terminado por soldadura de reflujo, son sometidos durante el proceso de soldeo en una cámara sellada por esclusas de aire a un hueco o a una presión negativa substancial, esto extrae eficazmente del hueco el gas contenido en el mismo, con lo cual el hueco estalla, dando lugar por medio de esto a una junta soldada ininterrumpida . En un proceso de fabricación continua, tal operación de evacuación toma una cantidad considerable de tiempo, debido a
que el vacío requerido para el propósito respectivo no puede ser producido de forma instantánea. En todo caso necesita una operación compleja de bombeo de extracción que no puede ser llevada a cabo a velocidad alta y que normalmente, como lo muestra la experiencia, dura varios segundos. Además, la evacuación de la cámara sellada no permite el uso de todos los métodos de calentamiento convencionales, debido a que el calentamiento de convección debe ser descontado en cualquier proporción debido al vacío. En relación con la eliminación de los huecos por la evacuación, por lo tanto, el aumento en la temperatura en la cámara por lo general se realiza en una fase de vapor a través de condensación de un líquido inerte con un punto de ebullición ligeramente más alto que el punto de fusión de la soldadura. Como un ejemplo de este estado anterior de la técnica, se hace referencia a DE 102 37 494 A1 . El mismo proceso se describe en DE 199 1 1 887 C1 . El objeto de la presente invención es contrarrestar los huecos en juntas de soldadura de las montajes de tableros de circuitos impresos soldados por reflujo de forma que, por una parte, esto necesita solamente un grado pequeño de complejidad técnica y, por otro lado, la eliminación de cualesquiera huecos existentes puede ser conseguida con particular rapidez. El objeto de la invención es conseguido porque, en una primera etapa de proceso, la presión en la cámara es incrementada en comparación con la-presión atmosférica y la temperatura en la cámara se incrementa
por calentamiento de convección para fundir la pasta de soldadura y, en una segunda etapa de proceso, la presión es disminuida otra vez a la presión atmosférica de una manera controlada mientras se mantiene la temperatura. Las operaciones que se combinan en la primera etapa de proceso, es decir aquellas de incrementar la presión en la cámara y de incrementar la temperatura en la cámara por calentamiento de convección, pueden ser realizadas usando medios técnicos relativamente simples. Los medios disponibles para incrementar la presión incluyen por ejemplo, botellas de bajo costo de gas presurizado, el gas de las cuales, más particularmente aire, puede ser introducido en la cámara a alta presión . Tampoco se atribuye una importancia decisiva al sellado especialmente seguro de la cámara debido a que, con este proceso, puede ser aceptado fácilmente que un poco del gas de la botella de gas presurizado se escapará a través de fugas en las esclusas de aire que rodean la cámara. Por contraste, cuando un vacío está siendo producido, cualquier fuga en las esclusas de aire resultará en una demora considerable en el bombeado del gas fuera de la cámara. Por consiguiente, las esclusas de aire que sellan la cámara, se vuelven considerablemente más simples desde un punto de vista técnico si la presión en la cámara es incrementada. Además, el incremento de presión también permite el uso en la cámara de un calentamiento de convección especialmente ventajoso, puesto que el gas requerido para esto
está disponible en la cámara, el gas puede llegar fácilmente a todas las partes de un montaje de tableros de circuitos impresos siendo hecho circular. Cuando la presión atmosférica es disminuida mientras la temperatura en la cámara se mantiene, una presión positiva es creada entonces en el interior de cualesquiera huecos existentes, la presión positiva que se origina del incremento previo de la presión, con la consecuencia de que, confrontados con la presión disminuida en la cámara, los huecos estallan para liberar el gas contenido en los mismos, la temperatura en la cámara se mantiene por arriba del punto de fusión de la pasta de soldadura y los huecos abiertos desaparecen . El proceso según el invención , por lo tanto, representa una desviación fundamental del proceso conocido de emplear un vacío, este hecho también se confirma porque, ya en la primera etapa del proceso, en la cual la temperatura en la cámara se incrementa por calentamiento de convección para fundir la pasta de soldadura, la presión en la cámara se incrementa en comparación con la presión atmosférica, como una consecuencia de lo cual, por lo tanto, con la soldadura fundida, se acumula una presión positiva con respecto a la presión atmosférica en cualquier hueco existente. Tal presión positiva no se escapa entonces hasta durante la segunda etapa del proceso, cuando la presión en la cámara es disminuida mientras la temperatura de la soldadura se mantiene para que la- soldadura, en el estado fundido, puede permitir que cualquier presión positiva existente en los huecos se libere. La
liberación de la presión positiva tiene lugar inmediatamente con la fusión de la soldadura, este hecho ilustra asimismo la diferencia entre el proceso conocido y el proceso de acuerdo con la invención. El efecto de la variación de la presión sobre cualesquiera huecos existentes puede ser intensificado ventajosamente porque una diferencia de presión alternante es superpuesta ya sea sobre el incremento de presión o sobre la disminución de presión. Alternativamente, es posible que la variación de presión alternante sea superpuesta no solamente en una dirección , es decir ya sea el incremento de presión o la disminución de presión, sino en ambas direcciones, es decir, es posible, dentro del proceso de acuerdo con la invención , que la variación de presión alternante durante el soldeo sea superpuesta tanto sobre el incremento de presión como también sobre la disminución de presión, la pulsación subsiguiente hace más fácil que cualquier hueco estalle y libere el gas contenido en el mismo, como una consecuencia de lo cual puede lograrse con certeza que los huecos desaparezcan completamente. Las modalidades ilustrativas de la invención se presentan en los dibujos, en los cuales: la Figura 1 muestra un dispositivo para soldadura por reflujo con una etapa intermedia de soldadura para tratar los montajes de tableros de circuitos impresos bajo presión positiva;
la Figura 2 muestra el mismo dispositivo con un diseño de la etapa intermedia de soldadura para la disminución y elevación de la presión de un alojamiento; Las Figuras 3a, 3b, 3c, y 3d muestran las fases individuales de la fusión de la soldadura y la eliminación de los huecos de las juntas de soldadura, en donde: La Figura 3a muestra la junta de soldadura, provista con pasta de soldadura, en el estado no soldado; La Figura 3b muestra la junta de soldadura fundida que contiene huecos; La Figura 3c muestra la misma junta de soldadura bajo el efecto de la presión positiva con los huecos muy reducidos en tamaño; La Figu ra 3d muestra la misma junta de soldadura sin los huecos; Las Figuras 4a, y 4b muestran una vista en elevación lateral de la etapa intermedia con el alojamiento de presión siendo insertado y retirado del equipo. El dispositivo presentado en la Figura 1 para la soldadura por reflujo de los montajes 1 5 de tableros de circuitos impresos contiene como su mecanismo de transporte una pluralidad de bandas 1 , 2 y 3 transportadoras sucesivas que pueden, si se requiere, ser complementados en cualquier extremo por bandas transportadoras individuales - adicionales. Las bandas transportadoras en cuestión son bandas de enlace de cadena de
tipo conocido que están colocadas en circuito cerrado alrededor de rodillos 4, 5, 6, 7, 8 y 9 de mando y que son accionadas por los rodillos de mando en la dirección indicada por las flechas. Situada en medio del dispositivo está la etapa 10 de soldeo, el modo de operación de la cual será discutido más completamente abajo. Posicionada antes de la etapa 10 de soldeo está la etapa 1 1 de calentamiento, que puede ser calentada de una manera conocida para fundir las juntas de soldadura, por ejemplo por medio de un compresor 12 calentador. Colocada después de la etapa 10 de soldeo está la etapa 13 de enfriamiento, la cual está asimismo provista con un compresor 14 para proporcionar aire frió a los montajes 1 5 de tablero de circuitos impresos. La Figura 1 muestra una pluralidad de montajes 15 de tableros de circuitos impresos sobre las cintas transportadoras 1 , 2 y 3, esto se propone para indicar que el dispositivo está diseñado básicamente para una operación continua. Dispuestos debajo de las bandas transportadoras 1 , 2 y 3 están la caja 16 inferior con el compresor 17 calentador y la caja 18 de enfriamiento. El dispositivo descrito arriba es básicamente un montaje conocido de la clase presentada y explicada en DE 10 2004 017 772 A1 . La Figura 2 presenta el dispositivo de la Figura 1 en la posición de trabajo, en la cual el alojamiento 19 de presión ha sido bajado en la etapa 10 de soldeo y se apoya con sus paredes 20 y 21 contra los contra-cojinetes 22 y 23 de sellado por abajo de la
banda 2 transportadora. La banda 2 transportadora está así situada en una cámara sellada que es suministrada vía la línea 24 de gas presurizado con gas presurizado que es bombeado por la bomba 25 a la línea 24 de gas presurizado, siendo producida en la cámara formada por el interior del alojamiento 19 de presión una presión que es más alta que la presión atmosférica y que también tiene un efecto sobre el montaje 15 de tableros de circuitos impresos (que está provisto con pasta de soldadura) de la manera presentada con referencia a las Figuras 3a-3d , la cual será discutida más completamente abajo. La pasta de soldadura en las juntas de soldadura del montaje 1 5 de de tableros de circuitos impresos ha sido fundida e incluye cualesquiera huecos que pueden haber sido creados. Después de que ha tenido lugar la soldadura, la presión en el alojamiento 19 de presión es disminuida otra vez a la presión atmosférica y el montaje 15 de tableros de circuitos impresos es transportado hacia adelante desde la banda transportadora 2 a la banda transportadora 3, en donde es entonces enfriado a través de la acción del compresor 14 de enfriamiento y la caja 18 de enfriamiento, esto termina el procesamiento de los montajes de tableros de circuitos impresos respectivos, incluyendo el soldeo. La operación antes mencionada del soldeo del montaje 15 de tableros de circuitos impresos dentro del alojamiento 19 de presión involucra las fases de procesamiento que se presentan abajo con referencia a las Figuras 3a a 3d . En la Figura 3a, el
montaje 15 de tableros de circuitos impresos ha sido colocado vía el conductor 26 sobre el tablero 1 5 de circuitos impresos, que representa los montajes 15 de tableros de circuitos impresos transportados por las bandas transportadoras 1 a 3. Aplicada al conductor 26 está la pasta 27 de soldadura, que se extiende hasta el componente 28 que se va a soldar. La operación presentada más arriba en relación con la Figura 2 resulta en la conexión entre el conductor 26 y el componente 28, como se presenta en la Figura 3b, en donde la zona 29 de soldadura presentada en la Figura 3b incluye los huecos 30. La presión positiva en el alojamiento 19 de presión reduce enormemente el tamaño de los huecos, como se muestra en la Figura 3c, pero los huecos todavía contienen el gas presurizado en su interior. Cuando la presión se elimina entonces del alojamiento 19 de presión y la presión atmosférica regresa al alojamiento 19 de presión, los huecos que permanecen en la zona 29 de soldadura estallan para prod ucir una zona de soldadura continua y libre de huecos, como se presenta en la Figura 3d . La Figura 4a presenta una dispositivo que es básicamente capaz de interacción con el dispositivo de la Figura 1 . En la Figura 4a, sin embargo, la etapa de soldeo es de un diseño diferente de aquel presentado en la Figura 1 , estando concretamente en forma de un alojamiento 31 de presión que es móvil transversalmente a la dirección del movimiento de las bandas transportadoras 1 , 2 y 3. La Figura 4b presenta el alojamiento 31 de presión en la posición de trabajo, en la cual ha sido deslizado
desde el lado sobre la banda transportadora 1 (1 5 en la Figura 2) para anexar la banda transportadora 1 , como se muestra en la Figura 2, esto resulta, como en el caso del alojamiento 19 de presión en la Figura 2, en la formación de un espacio de calentamiento y presión anexado en el cual se bombea gas presurizado por la bomba 25 y en el cual tiene lugar entonces la operación de soldeo, el alojamiento 31 de presión crea un sello con su extremo frontal 33 contra la pared del alojamiento 34 para formar una cámara sellada. El montaje de acuerdo con las Figuras 4 a y b, por lo tanto, simplemente representa una variación con respecto al diseño y el movimiento del alojamiento 1 9 de presión, esto se propone para indicar que el proceso de acuerdo con la invención para fund ir la pasta de soldadura bajo incrementó la presión, seguido by una reducción de la presión en el alojamiento de presión, puede tener lugar en la manera idéntica en cualquiera de los dos casos.