TW318158B - - Google Patents

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318158 A7 B7 五、發明説明（1 ) 地 口B接 K ’ 一段 別 物焊 度有卻 特 接被㈣ 後ra也冷 更 焊要 乂之化，於 ,。低，>!!>熱熔中成 g)品降中Μ液加於子形 .111物以接(£1_ 在<£例乃 er接卻焊 Μ 。 卻數形ld&^^wsiss 冷彡 S so該被回⑺㈣區被在此 V 卻後在劑ai§或料°， 10冷之。熔 Μ 處焊化上 6f而接度之 Μ 合處硬料 (Γ後焊溫膏^ 接此上焊 接之 流化焊 Μ 之 於件在 焊 焊接回熔有 接，姐積 流焊在之含 U 焊段板沈 回在件料上 Μ 被卻路劑 於接姐焊塗 Μ 要冷電熔 闞直板於被ttM一 在體 是於路低先)*遮.入料固 明 W 電到首熱及進.焊或 發有刷度 品加動 品使® 本為印溫 物被滾 物此液 , 之 之中料 接因些 中 ο 一回流焊接設備之實例乃揭露於Deanbrosio之美國専利 第5,125,556號中•且回流焊接系統之冷卻單元之實例乃 經^-部中央梂準局貝工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填离本頁) ί--,裝------訂------(； 揭示於Parent等人之 單元一般是一分離組 热交換器之移動的周 致熔劑沈積在热交換 中。瑄些沈積會阻塞 能（冷卻績效）劣化。 已咁試各棰降低在 救方式是遇漶系統， 卻區前乃通經一通» 很難在汽相中a濾熔 在冷卻區中之熔劑沈 美國專利第4 , 9 1 2 , 段，且併入經由風 園氣賊。此周園氣 器中及流動致動器 热交換器及流動致 此種情形導致維護 冷卻段中之熔劑沈 其中在回流加热區 介質。此技術並非 劑成分。因此，通 積物的累積，但是 857號中。該冷卻 扇或鼓風機通娌一 «之重復循瓚會専 (flow actuators) 動器，而使冷卻性 及停櫬時間堉加。 m之方法。一個補 中之氣腰於進入冷 一直有效的*因為 濾器系統可能減媛 並不能解決此問囲。 本紙張尺度適用中國國家梂準（CNS ) Α4規格（2]0Χ297公釐） 4 A7 A7 經先部中央標準局K工消費合作社印製 B7 五、發明説明（2 ) 另一種方式是整個回流設備之淸潔循環（cleaning cycle)。在此糸统中，加热區及冷卻區被加熱到一溫度· 此溫度允許在tt內之熔劑沈橘物汽化。但是此一程序有許 多問題，一儸問顯是：由於加热區之大量的熱需要高的加 热能量，如此會花贅昂貴且費時。有一棰三步驟方法*即 加热、烘烤及冷卻整個設備。此痛要回流設備停止運轉。 另一個問趙是：再循環冷卻劑必須整個自使用於冷卻區之 热交換器除去，否則其可能受在高清瀠溫度之高壓影響而 破裂。此最後一點是有利害Μ係的，因為淸除系統之故陣 會導致人身的傷害。 在一回流焊接設傅之多數冷卻段中，周園氣《之高循環 通經一热交換器以冷卻氣《。焊接物品然後被運經此冷卻 氣《。使用於此冷卻系统中之兩個最普通的氣體是空氣及 氮氣。氮氣提供一種惰性處理瓖境，且因為不會在焊料表 面發生氧化，可於氮大氣中獲得更光亮的焊接婕。 本發明之一目的是提供一種回流焊接冷卻糸統，其在冷 卻段中減少在热交換器和流動致動器上之溶劑沈稹。此目 的可經由供應至少一棰被特別導引在運送經過冷卻段之焊 接物品上之氣流來逹成•因此使用減少的氣埋供冷卻之# 以硬化焊料，因為其被特別専引到焊接物品上。氣流在氣 體刮刀式裝置Uas knife)中產生，且一淸潔循環依餺要 被提供K加熱氣«刮刀式裝置到一高於熔劑汽化之溫度， 因此除去在氣«刮刀式裝置上之熔劑沈積。 此處所指之"氣賊刮刀式裝童"意指任何提供遍當氣流或 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4規格（210X2.97公釐） ~ (請先閱讀背面之注意If項再填寫本頁) 裝

X Μ 經★部中央標準局貝工消費合作社印製 J Β7五、發明説明（3 ) 衡擊流式冷卻系統（impinging flov cooling systea)M 冷卻物«之裝置。氣體刮刀式裝置懕該被考慮成一氣«流 動致動器（gas flow actuator) ·如縫式嗔嘴、圆截面噴 管或嗔嘴陣列被定位Μ提供銜擊氣賊流。 本發明提供一棰回流焊接設備之氣體刮刀式冷卻系统* 此設備有一加热段*其後接著一冷卻段•且具有一埋送櫬 用以運送要被焊接之產品通過該設備；該氣«刮刀式冷卻 系統包括在冷卻段中之至少一氣«刮刀式裝S，其被定位 以専引氣滾到在運送桷上之焊接產品以冷卻該產品•且包 括一加熱器，其與氣拥刮刀式裝置相脚结，並為了預定的 淸潔循環而被起動Κ加熱氣«刮刀式裝置到一高於熔劑汽 化溫度之溫度· Μ除去焊接產品上之熔劑沈積。 本發明並且提供一種方法 > 用Μ冷卻在浬送慵上自回流 焊接設備之加热段傅邋到一冷卻段的焊接產品。該方法包 括下列步《 :導引至少一氣滾到冷卻段中之焊接產品以冷 卻產品*時常提供清潔循環·其中氣體被加熱高於焊接產 品上之熔劑沈槙之熔劑汽化溫度。 下列鼷式顯示本發明之具嫌例。 _1為俩視示意«，顯示本發明之回流焊接設備之冷卻 段之一具«例； 圈2為一等角鼷*顯示本發明之一具«例之氣《刮刀式 裝置； 鼷3為一方塊鬮•顯示本發明之一具《例之用以操作氣 «刮刀式裝置之控制系統。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------------?—Γ -裝 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） -6 - 318158 A7 B7 五、發明説明（4 ) 顯示於_1之一具«例乃為一回流焊接設備10，其中要 被焊接之印刷電路板組件12或其它物品在一運送槺14上被 傳送經過一加热段1 6，再到一冷卻段1 S。紅外線加熱器20 顬示於加热段16中*但是埴些加热器只是使用於回流焊接 設備中之加熱器之一種型式。可K使用加熱氣體強制對流 系統或是任何其它可將在運送機14上運送經過加熱段16之 物品〗2加熱的合適加熱糸統。 經*.邓中央#準局負工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 在冷卻段18中，一熱交換器22被安装在多數上部氣通刮 刀式裝置24上方，這些氣雔刮刀式裝置導引氣流到在運送 機14上運送之焊接物品12上下部氣體刮刀式裝置25顯 示在運送機14下方，如此使得氣流被導向焊接物品12之下 側^熱交換器22冷卻及穩定冷卻段18中之氣雔的周園溫度 (室溫）。當有大量產品負載通遇冷卻段18時》此穩定化是 很需要的。每個焊接物品12被冷卻，而捨棄之熱則消敢於 冷卻段18中。一分開的冷卻系統提供一循瑁冷卻劑（可Μ 是空氣或其它氣趙，水或水/乙二酵混合物，或其它冷卻 劑混合物）通過入口 26進入熱交換器22及經由出口 28出去 。在其它型式的回流焊接設備中•熱交換器可Μ利用具有 熱驅散散熱片之對流冷卻櫬構或是霄子冷卻機構或是其它 合適的冷卻機構。一熱交換器22可Μ被置於下部氣雔刮刀 式裝置25之下，於運送機14下方|成是置於冷卻段全雎外 倒。熱交換器冷卻糸铳與來自氣雅刮刀式裝置24、25之氣 流完全分離。在某些應用中，並不需要熱交換器22。 因為氣S刮刀式裝置24、25正產生一棰不同於利用鼓風 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） A7 經十部中央樣準局員工消費合作社印狀 B7五、發明説明（5 ) 櫬之較傅統的氣《循環系統.之導引氣流，不會發生因熔劑 沈積而產生热交換器22之凝结或阻塞之問題，因為處理氣 雅（process gases)不會在其間循環。 流至氣體刮刀式裝置24、25之氣流是來自一分開的來源 ，且一般不會被再循環。壓縮氣髁之來源可以是一空氣壓 縮櫬、壓縮瓶氣«、一氮氣攢或其它合適的來源。氣《乃 大約依室溫或稍低於室溫來傅遞，因此在通經氣體進入線 路30到氣^刮刀式裝置24、25之前並未被冷卻。 如圖2所示，氣趙刮刀式裝置24有一位在其背部之電加 J 熱器32，用Μ加熱氣體刮刀式裝置24。並且對通經氣«刮 刀式裝置24之氣逋有一些加熱。供淸潔循環之用的氣«刮 刀式裝~置24、25之溫度必須高於熔劑之汽化溫度，因此熔 劑沈横物汽化，此防止氣»刮刀式裝置24、25上之熔劑沈 積物之逐渐增加。淸潔循環發生一段足夠時間Μ使熔劑殘 渣汽化，因此冷卻段之維護遠較既存型式之®流焊接装置 之$卻段其痛要大範圃之热循環以去除熔劑沈潰簡單得多。 已汽熔劑沈積一般從在焊接裝置10之每一端上的讲 放處出因為供應到氣艘刮刀式裝置24、25之氣®是來 自一分4_源•有一連績的氣流雕開冷卻段18。此連績氣 流使熔劑蒸汽一部份排出，此允許其經由在焊接裝置10,之 尾端上的排放處自系統移除。一些熔劑蒸汽可能凝结在焊 j 接裝置之壁上，且一些可能也再凝结於氣通刮刀式裝置24 、25上。但是|因為氣賭刮刀式裝置之表面面積較設備之 整個表面面積為小，所Μ僅形成一些輕微的熔劑沈積。 _\__________ 本紙張尺度適用中國國家梯準（CNS ) Λ4規格（210X 297公釐） 〇 --I · -I I»— -I - - - - - -I I - 1 -¾ - · 1 I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、-'0

A 經^部中央標準局貝工消費合作社印策 A7 B7 五、發明説明（β ) 氣體刮刀式裝S24、25之數目及位置是由所補之热傳通 董所決定。氣«刮刀式裝置經由圖3所示之流動控制器被 鏔入氣賊。至少一氣«刮刀式裝置有一熱電偶33，如圈3 之溫度感測器。热偁3 3提供加热器之閉廻路控制《 然而所顯示的是兩上部氣«刮刀式裝置24，且需要一下 部氣體刮刀式装置25，在一些僅有單一氣體刮刀式装置之 回流焊接型式中最好導引一氣流於焊接產品之頂表面〇 ‘ 熱交換器之目的是為了維持冷卻段中所需之溫度。在搡 作中，來自外部來源之冷卻氣賭自氣體刮刀式裝置24、25 被導引到焊接物品12。通過氣«刮刀式裝置之氣流較一般 傅统之冷卻段少。 圖3示出一控制器配置，用Μ控制供正常處理冷卻及淸潔 循環之用的氣流。對正常處理冷卻而言，氣賭供應通經一 打開的第一閥34、一減懕閥36 >且之後烴由線路30進入氣 «刮刀式裝置2 4、2 5。第二閥3 8 (提供第二氣體供應）在正 常冷卻期間被W閉。在清潔循瑁中，第一別34被關閉，第 二閥38被打開*壓縮氣髖供應則通經一第二減壓閥40 ·其 允許較正常處理冷卻流為減少的氣流，以供清潔循環之用 。當開始澝潔循瓖時*控制器42也啟動氣體刮刀式裝置24 、25中之加熱器，加熱器32之溫度由熱電偶33所控制。加 熱器3 2加熱氣«刮刀式裝置2 4、2 5到高於熔劑之汽化溫度 ，所Κ在氣體刮刀式装置上之熔劑沈租汽％。 每一刮刀式裝置上之氣流最好依_人壓力30〜120 psi在 1 0 0〜2500 CFH之範園内。氮氣是較佳氣«，雖然也可使用 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） _ 〇 _ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) * mu -i-mu 經I部十央^-準局貝工消費合作社印製 循冷隔加刮度。子 或 。.0示 中-間it及溢準電。於 π^)37顯 段即當jiu之水後態等板ffit到也 卻意適逐開置設之 狀為路gefr少板 冷，依之流装預-動乃電raiaft減路 在整是渣氣式时除潦示刷ve聞間% Μ 調瓖殘之 刀度移高顯印(aM 時的 可而循劑態刮溫被理驗性間 Μ 相雜 氣1潔熔狀，化渣處實雜時 液複 空換清上動.此汽殘之由複相 ^ , 極 , 交。置流 因之劑卻經低液 Μ 件個 中热制裝低。渣熔冷效一均 ^ 姐一 形之控式到高殘使成續。平(>置。 情補所刀換昇劑Κ動熱效之At装At 些所度刮轉悬熔間流之績秒 W 式 W 某據溫 «, 能於時變置热25刀 在依體氣時器高夠改裝之4.3-C刮 5 。 是氣止定热一足 且式件^4及 《有 » 率及防排加在行 ·刀姐e)氣具 氣動流M被之持浬掉刮卻)11·之 ， 的流氣間環上保環u« 冷7''t 明ii 宜理受時循置被循被氣存 XUS發均 合處是定此裝且潔器旛既5"id本平 它。率排當式加淸制懕於為qu用之 其環卻來。刀增此控 優寸1ί使秒 318158 五、發明説明（7 ) 良好的结果。檷準冷卻組件產生83.2秒之平均液相時間及 47t：之At，然而本發明之氣β刮刀式裝置模數顯示80. 8秒 之平均液相時間及32υ之At。 執行《驗Μ測試來自氣«刮刀式装置之高速氣滾衡擊焊 接接縫之效果。使用一個依_入颳力44及80psi和250及 600CFH流動率操作之兩刮刀式裝置來進行測試組件。為參 考起見，霄路板也被焊接而不使用一氣》刮刀式裝置。反 應評估的是焊料橋（solder bridge)之數目及被移動構件 之數目。資料之铳計分析並未顏示在構件移動及氣《刮刀 本紙張尺度適用中國國家揉準（CMS〉A4規格（210X297公釐） _ ιλ _ —1-1 - - - STI I i - 1 - I I IIII - - - . 1 -- - -、laJn^i —1 -I- n^i — I -- — .——. * (請先閏讀背面之注項再填寫本頁) A7 B7五、發明説明（8 ) 器 換 交 热 遇 0 瑁 循 有 沒 流 氣 中 〇 數 U 棋 相置 何裝 任式 有刀 間刮 之® 置氣 裝在 式 式稹 刀沈 刮劑 體熔 氣此 〇 因 中 ’ 器面 換表 交之 热冷 在最 生中 發段 會卻 不冷 般供 一 提 積般 沈一 I 5 劑 2 熔 、 此24 因置 , 裝 其 然 化 變。 之鷗 作範 所之 例定 «界 具所 之園 示 0 顧利 所専 此請 對申 種之 各明 。 有發 上可本 其明離 於發脫 成本未 形 並 (請先閱讀背面之注意Ϋ項再填商本頁) • --'f . 人-裝------訂— 人'！ 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度逍用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐）

Claims (1)

1. 申請專利範圍 A8 B8 C8 D8 設運式 接一刀 焊有刮 潦且賊 回，氣 一 段該 供卻； 其冷備 , 一 設 统為該 系後！® 卻其經 冷，品 之段產 置热之 裝加接 式一焊 刀有被 刮備要 «設送 氣該運 種.，以 一 用 用 1.之機 備送 裝該 式卻 刀冷 刮M «品 氣產 之接 中焊 段之 卻上 冷機 在送 一 運 少到 至流 : 氣 括引 包導 酞K 糸 位 卻定 冷被 之其 置--裝置 其高 » 一 器到 熱置 加裝 之式 结刀 聯刮 相H 置氣 裝熱 式加 刀以 刮動 91啟 氣被 該而 與堳 一 循 括潔 包淸 且之 . 定 品預 產因 度 溫 化 汽 劑 熔 的 積第 沈圍 劑範 熔利 之專 品請 產申 接如 焊2. 於 H 氣 之 項 統 系 卻 冷 之 置 裝 式 刀 刮 引 定 専被 M置。 方裝側 上式下 櫬刀之 送刮品 運體產 於氣接 位一焊 定少到 被至Η 置且氣 裝，引 式上専 刀部以 刮頂用 « 之 ， 氣品方 一 產下 少接機 至焊送 中到運 其體於 , 氣位 統 系 卻 冷 之 置 g±o 刀 7 裝 體式 III刀 氣 刮 賊 氣 第於 圃著 範附 利被 専器 謫熱 申加 如中 3 其 之 項 式 刀 刮 《 —裝-- (請先閲讀背面之注項再填寫本頁) 經本部中也梯準局SC工消资合作社印褽 S ^ ^二冑 S 1 之 趙上 氣置 之 項 3Γ式 第刀 圍刮 範« 利氣 專在 請位-誚有 申一統申中 如甲糸如 _ 4包制5其 , 控 ， 裝 S1! 二 I 刀匕式 J 之 J 刮 — 刀 項 體1 刮 氣第H 制圃氣 控軛 Μ 利自 用專… 度 溫 裝 感 統 系 卻 冷 之 包定却處 且預冷常 ,一之.正 測度

   -Ai 高 率 動 流 流 氣 之 環 循 潔 淸 較 率第 動圍 流範 的利 流專 氣請 之申 用如 之6. 動 項 5 統 糸 卻 冷 之 置 裝 式 刀 刮« 氣 之 之 環 循 潔 淸 及 動 潦 理 處 常 正 供 閥 制 控 動 流 的 開 分 括 包 用 0C 糸 卻 冷 之 置 裝 式 力 刮« 氣 之 項 1- 第 園 範 利 専 請 申 如 本紙張尺度適用中國S家標率（CNS) A4規格（2I0X297公釐〉 .-t».： 經本部中央梯準局員工消资合作社印裝 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 •其中該氣流是氮氣。 8. 如申請専利粍圉第1項之氣«刮刀式裝置之冷卻系統 ，其中該氣流是空氣。 9. 如申請専利輯園第1項之氣《刮刀式裝置之冷卻系統 *其中一熱交換器被定位在鄹&氣體刮刀式裝置處以毽定 冷卻段中之處理溫度。 10. —種冷卻焊接產品之方法，該焊接產品自一回浞焊 接設偁之加热段於一浬送櫬上理送到一冷卻段；該方法包 括下列步驟： 専引至少一氣流到冷卻段中之焊接產品Μ冷卻該產品； 時常提供淸潔循瓌，其中氣賊被加热到高於焊接產品上 之熔劑沈積之熔劑汽化溫度之溫度。 11. 如申請専利範園第10項之冷卻焊接產品之方法•其 中該氣流自一氣體刮刀式裝置被射向通邊埋送機之焊接產 品•且該氣艚刮刀式裝置被加热到高於焊接產品上之熔劑 沈積之熔劑汽化溫度之溫度。 12. 如申請専利範園第10項之冷卻焊接產品之方法•其 中提供至少兩氣滾；一氣流來自位在運送櫬上方之一氣» 刮刀式装置以導引氣班朝向焊接產品之頂部，且一氣潦來 自位在運送锂下方之一氣«刮刀式裝置Μ導引氣《朗向焊 接產品之下側。 13. 如申請専利轉_第12項之冷卻焊接產品之方法•其 中加熱器被安置於氣《刮刀式裝置上以加热氣艚刮刀式裝 置到高於熔劑汽化溫度之溫度。 本紙張尺度逍用中國國家標半（CNS ) Λ4規格（210Χ297公釐) _ 9 _ (請先閲讀背面之注項再填寫本頁) .9η: I JJ · "'裝------訂------^ 318158 A8 B8 C8 D8七、申請專利範圍 14. 如申請専利梅園第13項之冷卻焊接產品之方法，其 中提供一溫度感澜器及溫度控剌器Μ控制氣«刮刀式裝置 之溫度於一預定水準。 15. 如申請専利梅園第10項之冷卻焊接產品之方法，其 中供正常處理潦動用之氣潦之流動率較淸潔循環之氣流潦 動率為高。 16. 如申請専利範園第10項之冷卻焊接產品之方法•其 中氣體為氮氣。 17. 如申請専利範園第10項之冷卻焊接產品之方法，其 中氣《為空氣。 18. 如申請専利輯園第10項之冷卻焊接產品之方法，包 括一热交換器，用Μ播定冷卻段中之處理溫度。 (請先閲讀背面之注項再填寫本頁) •Mil I- 1 Μ4Ϊ 丨裝------訂----- 經濟部中办橾半局工消費合作社印裝 本紙張尺度遑用中國國家揉半（CNS ) Α4规格（210Χ297公釐）