TWI336221B - System for electronic component processing, dual stage pre-heater, method of soldering or de-soldering an electronic component on a printed circuit board, and kit for soldering or de-soldering an electronic component on a printed circuit board - Google Patents

System for electronic component processing, dual stage pre-heater, method of soldering or de-soldering an electronic component on a printed circuit board, and kit for soldering or de-soldering an electronic component on a printed circuit board Download PDF

Info

Publication number
TWI336221B
TWI336221B TW093132807A TW93132807A TWI336221B TW I336221 B TWI336221 B TW I336221B TW 093132807 A TW093132807 A TW 093132807A TW 93132807 A TW93132807 A TW 93132807A TW I336221 B TWI336221 B TW I336221B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
stage
printed circuit
circuit board
preheater
electronic component
Prior art date
Application number
TW093132807A
Other languages
English (en)
Other versions
TW200526099A (en
Inventor
Albert Ho
Mike Carlomagno
Artem Mishin
Original Assignee
Capital Formation Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Capital Formation Inc filed Critical Capital Formation Inc
Publication of TW200526099A publication Critical patent/TW200526099A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI336221B publication Critical patent/TWI336221B/zh

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/04Mounting of components, e.g. of leadless components
    • H05K13/0486Replacement and removal of components
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/04Mounting of components, e.g. of leadless components
    • H05K13/046Surface mounting
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/3494Heating methods for reflowing of solder

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)

Description

^336221 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明一般係關於電子組件處理裝配與拆焊系統,特定 言之係關於當详接或去谭接印刷電路板上的電子組件時所 用的預加熱系統。 【先前技術】 電子組件係藉由焊接連接而黏接至印刷電路板(PCB) 上。當黏接或分離電子組件時,將與pcB的焊接連接加熱 至出現回焊的溫度。然而執行適當的回焊操作係比簡單地 僅將焊料加熱至其迴焊溫度複雜甚多的作業。此係因為以 下事實:焊料的溫度分佈需要得以維持在隨時間而變化之 適=較窄的處理窗口内。換言之,將電子組件與KB連接 的焊枓之溫度必須得以維持在適當較窄的溫度範圍内,而 此較窄的溫度範圍係隨時間而改變以達到適當的 況。此外’當處理電子組件及料板本料存在溫 Π’透過電子組件之過多的溫差可能會趨向於損壞電子 間週期也可引起損ΓΓ 的溫度達延長的時 起扣壞。有必要避免PCB上 避免引起PCB本身之· ώ 夕的-差,以 子組件及樣地,存在必須將輝料、電 許多原因。m圍維持在清楚定義之限制内的 在典型的裝配或拆焊操作期間,焊料的溫度通 列的控制步驟或控制級中 系 理中的特定功能。第 V ’、·及完成總體回焊處 ,,及柄早地施加低溫度「預加熱。 、《! 泣匕 96803.doc 1336221 預加熱級可從咖及電子組件上移除任何過 著,在PCB的溫度實質上得以均衡化之 :、'虱。接 高。CB的溫度。再接著在「蔓延」級期間二= 接連接的迅速加熱與焊劑的活化)。其後,暫 ^ 提高至實際的「迴焊」溫度級。冷部級緊隨其後Γ度逐步
在此處理期間,重要的係谭料溫度實際上在A 二持續時間並不太長”匕係因為以下事實:此類心, (广、係在延長的情況下)可能會趨向於損壞電子二: 身。結果,需要提高谭料溫度至僅足以引起迴焊’作是= fr的時間週期。從圖中可看出,總體回焊處理:需在 較乍的溫度窗口内隨時間而進行操作。 =如:的無錯焊料時’上述問題更為複雜…要 ......U料具有較高的迴焊溫度之事實。ϋ此,有义 =無錯焊料加熱至較高溫度以達到迴焊。然而更為= 不應超過最大溫度(或溫差)以防㈣會變·響曲。因此, 知用無乾烊料作業需要在更嚴格的溫度分佈窗口内進行操 作,因而需要更嚴格的溫度管理及控制系統。 已配置各種系統來提供對將電子組件與PCB連接的谭料 進行加熱。遺憾的係該等現有系統全部趨向於遭受各種缺 點的影響。 第一類系統為簡單的強告•丨介 通审J i亂對々丨(_糸統。此類強制空氣 對流系統之範例白杯丄¥ 匕括由美國康涅狄格州之SRT公司所製造 的Sumnnt 11〇〇。在此類系統中,將預加熱器定位在pa下 、夺力’、、、二氣向上号丨向PCB之底部,從而將PCB的溫度提 96S03.doc 1336221 :至壞&溫度以上。接著將工具頭中的強制空氣對流加熱 :°、從上面^•電子組件進行加熱。供應給焊料的熱之大 多數實際上係從上面(即從且 、攸具碩中的加熱器)供應。從上面 供應的此熱實際上引起回烊。 遺懷的係該等類型的系統具有缺點。例如,在強制空氣 對流預加熱器太大或太小(與定位在其上的pcB相比)的情 況下,會存在問題。明確地說,若預加熱器太大’則系統 將具有很低的熱效率,因為大部分熱係僅會損失在pcB之 側面周圍。此外,採用此類系統作業對於操作者而言很不 舒適,因為熱僅會向上引導至操作者的臉及手上。相反, 若預加熱器太小,則大多數的熱輪出將會聚熱在pcB的中 心》此會引起PCB中具有不均句的溫度分佈(即在其乂軸及γ 軸上)。PCB中的此類非均勻溫度可能會趨向於引起pcB弯 曲或變形。因為將相同的預加熱器用以處理不同大小的電 子組件及不同的PCB,所以操作者會不斷#試處理(對於手 邊的工作而& )太大或太小的預加熱器之問題。 第二類系統使用PCB之紅外線加熱。此類紅外線加熱系 統之範例包括由台灣之Fonton公司所製造的936a系統。紅 外線加熱具有其自己特定的缺點。例如,其在控制溫度變 化方面比較慢。此使得尤其難以達到所需溫度分佈,尤其 在處理無鉛焊料的情況下’該等無沿焊料在其各種回焊加 熱級期間要求較窄的溫度窗口。紅外線加熱之進一步的缺 點在於其產生PCB本身中的可疑溫度均勻度。此至少部分 係因為PCB之不同表面在紅外線加&的條件下具有不同吸 96S03.doc 1336221 收特徵的事實β 另-現有系統採用「加熱板」預加熱器來對 ^此㈣統之範例包括由隸狄格収Αι⑽公司所製 ^的系統。加熱板加熱採用加熱金屬&,其係放置於pa :::=Γί由輻射或自然對流而轉移其中的熱。遺憾的 、‘、、、° ”,、具有很慢地回應於加熱板設定點溫度中的變 =點。因*,其在控制溫度變化方面比較慢。此使得 難以達到所需焊料溫度分佈,尤其在處理無料料的 月况下’ g等無沿焊料在其各種迴焊加熱 的焊料溫度窗口。 女水較窄 需要無錯焊料的法令正變得具有強制性。遺憾的係如上 所陳述,無紹輝料具有較高的迴焊溫度。然而若施加於電 子··且件的作業溫度變得太高,則可能會損壞電子組件。結 果,有必要在回焊處理之各級期間執行很窄溫度處理窗口 内的組件裝配與拆焊。 所有上述系統之進一步的缺點在於,引起回焊的加熱之 大部分為從置放於工具頭中的加熱器所向下施加的加熱。 因此,淳接連接(其係發現❹件之底部)主要係由施加於組 件之頂部的熱所加熱(並透過組件而向下傳導)。此方法之缺 點在於較大、不合需要的溫差會出現於組件的上。明確 地說必、須將組件之頂部的溫度提高至高於引起回谭所必 需的溫度。透過電子組件的溫差越大,則組件將遭損壞的 可能性就越大。 統,其提供透過組件 相反所需要的係組件裝配與拆焊系 96S03.doc 1336221 之最小的z軸(即垂直)溫差,同時仍提供較窄時間及溫度參 數内的焊料連接之可控制加熱。·進一步需要此類系統可最 小化穿過PCB的X軸及γ軸(即水平)溫差,以便最小化用於 PCB之彎曲的可能性。 如以下將s兒明,本發明提供此類系統並提供許多其他優 【發明内容】 /在較佳方面中’本發明提供一種用於組件裝配與拆焊的 系統’其中溫差在X軸、γ軸及z軸之各轴上得以最小化。 此具有以下優點:把電子組件之損壞的可能性降至最低, 或者電子組件或安裝於電子組件上的PCB之任—項中不合 需要的變化。 - 在較佳方面中,本發明還提供—種系統,其—般能夠均 勻地對PCB進行加熱以避免電路板之弯曲。然而此外本發 明還能夠在將組件安裝於pCB所處的正下 ㈣施加聚熱加熱。結果,本發明提供—系統,其中^ 統可以提供透過電子組件的低” 電路板溫度。 〜維持-般均勾的 此具有以下優點:減小從工具頭中的加熱 起痒料迴焊的頂部熱量。 ^ ^ ^ ^ ^ ^ C取熟的頂部及底部加熱之本 其2轴上的組件之較低溫差的優點。 本發明提供4統,〇㈣統可以在 熱之間進行切換。如町’二子:二7方㈣^聚熱加 τ將顯7f ’本發明之較佳方面還提 96S03.doc 1336221 供一系統,其能夠精確地控制很窄的時間及溫度參數内電 子組件/PCB介面上的焊料連接之溫度。 在較佳具體實施例中,採用定位在PCB下面的雙級預加 熱器之第一級而達到均勻電路板加熱。此第一級可用以將 空氣引入PCB之底部的較A區域(較佳為整個表面)中。此雙 級預加熱器之第二級接著可用U將聚熱氣流引向電子組件 正下方的PCB之底部的局部化區域。$而本發明並不限於 此。例如,在「預加熱」級與「浸泡」級期間,重點在於 對PCB進行均勻地加熱。做到此點可藉由僅採用第一級, T是也可藉由-起採用第一級及第二級。此外,完成該等 預加熱」加熱級與「浸泡」加熱級也可藉由單獨採用第 二級(例如當對小PCB進行加熱時)。當系統進入「蔓延」級 與「迴焊」級時’ PCB下面的聚熱熱會變得比較重要。可 藉由提高溫度 '增加氣流或藉由開啟第二「聚熱」級或該 等,法之組合來施加額外熱。本發明所提供的係致動所有 该等不同加熱方法之系統。 在電子組件正下方的位置處施加聚熱熱於p⑶上的優點 在於’其可減小必須從工具頭中的加熱器所傳遞以引起回 焊:頂部熱量。此具有減小透過電子組件本身的冰溫差之 特定優點。 ^較佳具體實施例中,本發明提供用於電子組件處理的 其包括:-框架’其係配置成固持一 pcB; 一工且 頭,其係與該框架連接, 八 置成將一電子組件 疋位於該PCB之頂部上;一哭, 千 刀…口口,具係置放於該工具頭 96803.doc 1336221 中’ s亥加熱器係配置成將熱引向該電子組件;以及一雙級 預加熱器,其係與該框架連接,·該雙級預加熱器通常係配 置成將熱引向該PCB,明確地說係引向該電子組件。雙級 預加熱器較佳包括第一級,其係配置成一般對pcB進行均 勻地加熱,及第二級,其係配置成對鄰近於電子組件的PCB 之聚熱區域進行加熱。更一般而言,雙級預加熱器包括第 級,與第二級相比’第一級係配置成分配熱於較寬的範 圍中。因此,與第一級相比,第二級係配置成施加熱於更 聚熱的區域中。兩級可一起操作,或彼此獨立地操作,或 在不同的強度下操作。在較佳具體實施例中,雙級預加熱 器之第一級與第二級之各級係強制空氣對流加熱器系統。 預加熱器之第一級與第二級較佳係定位於PCB下面,促使 第一級可用以對PCBi底部進行均勻地加熱,而接著預加 熱器之第二級可用以施加聚熱熱於PCB之底部(在定位於其 上之電子組件的正下方),以便協助引起電子組件/PCB介面 上的回焊。 在較佳方面中’預加熱器之第二級可用以在首先的二個加 熱級(即「預加熱」與「浸泡」)期間提供均勻熱。在最終的 二個加熱級(即「蔓延」與「迴焊」)期間,可藉由改變系統 氣流及/或溫度而提供聚熱熱。此外,大PCB可能會需要同 時操作預加熱器之第一級與第二級,以達到pCB之均勻加 熱’並接著在聚熱熱時改變預加熱器之第二級的加熱速率。 在車父佳具體貫施例中,雙級預加熱器之第一級與第二級 供應加熱空氣於彼此同中心的氣流中。在選擇性較佳具體 96803.doc -12- 1336221 實=例中,將聚熱室與預加熱器之第二級的輸出連接。聚 ’’’、至可以為圓錐形。還可考慮可關於預加熱器之第一級而 ㈣的預加熱H之第二級’其全部保持在本發明之範嘴内。 在較佳具體實施例中’雙級預加熱器包括一碗狀物,其 中預加熱器之第一級與第二級之各級供應氣流於該碗狀物 Z ’促使空氣在該碗狀物中以渦流形式流動。碗狀物可視 需要而具有二個聚熱室,預加熱器之第一級與第二級之各 級供應氣流於碗狀物之二個聚熱室之一中。 本發明還提供雙級預加熱H,其用以對具有定仅在其上 的電子組件之PCB進行加熱,該預加熱器包括:第一強制 空氣對流級,其可用以對PCB進行Μ地加熱;及第二強 制空氣對流級,其可用以㈣k聚熱區域進行加熱。 本發明還提供焊接5戈去焊接PCB上的冑子組件之方法, 其包括:#電子組件定位於PCB之頂部上;藉由以下方式 採用雙級預加熱器對PCB之底部進行預加熱:採用預加敎 器=[級對PCB之底部進行均句地加熱,而且採用預加 熱器之第二級對電子組件正下方的pcB之聚熱區域進行加 熱;並接著採用定位於電子組件上面的熱源對電子組件之 頂部進行加熱。 【實施方式】 圖I顯示併入用於組件裝配或拆焊的平台之本雙級預加 熱益發明的透視圖。圖2至圖7顯示本雙級預加熱器發明之 各進一步的方面。 首先參考圖1,其提供用於電子組件處理的系統或平台 96S03.doc • 13- 1336221 1〇。系統10包括框架11及可移動工具頭12,其可選擇性地 定位於X方向及γ方向上。工具頭12係用以將電子組件2〇定 位並放置於印刷電路板(PCB)25上。在較佳具體實施例中, 工具頭12係首先移動至X方向及γ方向上的所需位置,促使 電子組件20係定位於其得以焊接至1>(^ 25(pCB 25係亦顯 不於圖4及5令)位置的正上方。接著延伸可伸縮的真空管13 以將電子組件20降落至PCB 25上(亦參見圖4及5)。此外, 工具頭12本身可垂直加以移動以協助將電子組件2〇定位於 PCB 25上。 雙級預加熱器30係併入平台1 〇中,促使該加熱器係定位 於PCB 25下面,如圖所示。應瞭解雙級預加熱器3〇可併入 各種焊接裝配或拆焊系統中,其全部保持在本發明之範疇 内。還應瞭解雙級預加熱器30本身為新穎發明,而且可加 以製造並出售以用於其他現有系統。同樣地,解說為系統 10的組件平台僅為示範性的。 藉由參考於2001年11月2曰所申請之共同待審的美國專 利申請案第10/〇53,512號,可找到示範性系統1〇的操作及其 各較佳選擇性特徵之進一步的說明。如此處所說明,在系 統1〇中發現的X與Y定位系統致動PCB 25相對於框架U的 移動。然而本發明並不限於此。例如,在本發明之範疇内 還預期預加熱器30相對於固定式PCB 25的移動。在任一具 體實施例中,系統10均致動PCB 25相對於預加熱器3〇的移 動。因此,將電子組件2〇安裝於PCB 25上所處的位置可輕 易地處於預加熱器30正上方的中心,從而確保自預加熱器 ^6803.doc -14- 1336221 30的聚熱熱係遞送至電子組件2〇正下方的pcb 25之下側。 因此’本發明提供一系統,其具有足夠的靈活性以適應PCB 大小方面的較大變化。 將加熱器14(或自熱源的輸出)提供在工具頭12中。加熱 器14係配置成將熱向下引向電子組件2〇之頂部。 藉由圖4及5中的氣流線路H1而解說此類熱。(應瞭解加熱 器14可包括疋位於工具頭丨2中的加熱器元件系統及鼓風機 系統,或其可簡單地包括位於系統10中任一處的加熱系統 之輸出埠。) 雙級預加熱器30係與框架11連接,雙級預加熱器3〇係配 置成將熱向上引向PCB 25之底部。雙級預加熱器3〇包括第 一級32及第二級34。第一級32及第二級34較佳皆包括強制 空氣對流加熱器系統。然而本發明並不限於此。例如,一 或多個級32或34可以為紅外線加熱器,或任一其他類型的 預加熱器。在此類選擇性具體實施例中,較佳的係一個級 提供一般均勻的PCB加熱,而另一個級提供電子組件2〇之 聚熱加熱。然而,級32或34之任一個或兩者可用以提供依 據本發明之較佳系統及方法的加熱。可在回焊處理期間, 彼此獨立地(及在變化的強度之情況下)操作級32及Μ。 第一級32係配置成一般對PCB 25之底部(或底部的實質 部分)進行均勻地加熱。同樣地,第一級32可有利地確保χ 方向及Υ方向中整個PCB 25一般均勻的溫度。此尤其有利 的係其可減小用於PCB 25之彎曲的可能性。藉由圖2、4及5 中的氣流線路H2而解說第一級32的熱。 96803.doc 15 1336221 第二級34較佳係定位成同中心地供應由第一級^所供應 之力”’、氣内的加熱氣流,如圖所示。應瞭解雖然整個第 二級34本身可在實體上得以同中心地定位於第—級^内, 但是相反僅有由第二級34所供應的加熱氣流之輪出路徑, 才可得以同中心地定位於由第一級32所供應的加熱氣流之 輸出路徑内。在選擇性具體實施例中,第二級34可包括可 移動聚熱預加熱器。此具體實施例在將電子組件2〇定位成 接近於PCB之邊緣的定址情形下可能會尤其有利。本發明 之此類具體貫施例可產生較小的系統。 第二級34較佳係配置成僅對pCB乃之聚熱區域進行加 熱。此聚熱區域最佳係在電子組件2〇正下方的區域。如以 下將解說,加熱器14及第二級34 —起可有利地分別從上面 及下面對電子組件20提供聚熱加熱。藉由圖2、4及5中的氣 流線路H3而解說第二級34的加熱氣流。 從圖2至6可看出,預加熱器3〇可視需要而包括碗狀物 33第級32與第一級34之各級供應加熱氣流於碗狀物33 中柅圖2及3中可看出,由第一級32與第二級34所供應的 加熱空氣可引入碗狀物33,促使空氣在碗狀物33中以渦流 的形式流動。如圓4所示,碗狀物33可以具有二個聚熱室% 及38,第一級32與第二級34之各級分別供應氣流於聚熱室 36及38中。應瞭解本發明並不限於此。例如,單一聚熱室 相反可用以接收由級32與34兩者所供應的加熱空氣。 圖3、5及7顯示本發明之一具體實施例,其進一步包括與 預加熱器30之第二級34之輸出連接的選擇性聚熱室35。從 96803.doc -16- 1336221 圖中可看出,聚熱室35可簡單地包括具有一敞開頂端的圓 錐形物。聚熱室35可協助將自第.二級34的加熱氣流聚熱於 電子組件20正下方之聚熱區域中的PcB 25之下側上。 從圖4及5可示意性看出,第一級32與第二級34之各級較 佳可分別具有專用加熱元件系統40及鼓風機系統42。加熱 元件及鼓風機之各種個別組態與放置可用於系統4〇及42。 因此’應瞭解僅示意性解說系統40及42。可預期該等系統 之替代具體實施例及放置,其全部保持在本發明之範疇内。 系統40及42最佳可在操作者控制的條件下加以彼此獨立 地操作。同樣地,級32及34(或系統40及42)最佳分別包括專 用溫度感測器及控制器。因此,第一級32與第二級34之各 級較佳可由操作者所獨立地控制。結果,操作者可輕易地 在採用第一級32之熱產生與採用第二級34之熱產生之間進 行切換。此可有利於保存系統功率或管理溫度分佈。 圖5顯示本發明之選擇性具體實施例,其中預加熱器儿 之第二級34可相對於第一級32而移動式定位。如圖所解 說,第二級34可包括可移動臂或從系統42引導熱所透過的 可移動管3 7。此類可移動臂或可移動管較佳可定位於X軸及 γ軸方向之兩者上,促使其可定位於定位在PCB 25上不同 位置處的各電子組件下面。因此,圖5之系統在將聚熱熱引 入PCB 25之底部上的特定位置處方面尤其有利。同樣地, 相反可以使用此系統,而非相對於框架丨丨而移動pCB (並 因此相對於預加熱器而移動PCB 25)的系統(或作為對該 系統的補充)。 96803.doc 17 1336221 在本發明之較佳方面中,由加熱器14所供應的熱_不 超過由加熱器14、第一級32及第二級34所供應之總熱 (Η! +H2+H3)的60%。此結果可因由第二級34從下面所傳遞 的電子組件20之聚熱加熱(H3)而達到。明確地說自下面 的聚熱加熱(H3)會減小必須(藉由加熱器14)從上面供應以 引起回焊的頂部熱量(H1)。結果,本系 過其Z軸上的電子組件2〇之溫差。相反 統可有利地減小透 ’在預存在的系統 中,通常從上面傳遞引起回焊所需要之總熱的8〇% 第一級32之加熱輸出在迴焊處理之較早級期間尤其有 用月確地說,其可用於將PCB 25加熱至濕氣得以從電子 組件20中烘乾的溫度(大約為攝氏1〇〇度),以及至焊劑得以 活化的溫度(大約為攝氏15〇度)。「焊劑」為在焊接之前加入 金屬中的材料。「焊劑之活化」係將此材料加熱至一溫度, 以便移除出現在要得以焊接之材料中的氧化物,以便焊料 可濕潤基底材料。 本發明之進一步的優點在於提供PCB 25上的特定組件2〇 之局部加熱,將回焊局部化於該組件,因而允許個別有缺 陷的組件之輕易的移除及更換。 在一示範性方面,第一級32將PCB 25加熱至正好在組件 板之回焊溫度以下的一般均勻溫度,例如在180至200攝氏 度的範疇内。第二級34接著將PCB 25之聚熱範圍加熱至正 好在組件板之回焊溫度以下’例如在210至220攝氏度的範 圍内。由加熱器14所供應的額外熱接著將PCB 25之聚熱範 圍加熱至正好在組件板之回焊溫度以上,例如在23〇攝氏度 96803.doc -18· 1336221 以上。 . 在由本發明所構造的一項示範性具體實施例中,第一級 32提供最高達22平方英寸之範圍中的均勾熱氣流,而第二 級34提供最高達10平方英寸之範圍中的均句熱氣流。 本發明還提供於PCB 25上焊接或去焊接電子組件2〇之方 法,其包括:將電子組件2〇定位於PCB 25之頂部上;藉由 以下方式採用雙級預加熱器3〇對pCB 25之底部進行預加 熱:採用預加熱器30之第一級32對PCB 25之底部進行均勻 地加熱,而且採用預加熱器3〇之第二級34對電子組件汕正 下方的PCB 25之聚熱區域進行加熱;並接著採用定位於電 子組件20上面的熱源14對電子組件2〇之頂部進行加熱。所 用的焊料較佳為無鉛焊料。 本發明還提供用以焊接或去焊接PCB 25上的電子組件 之套件,包括用於以上說明的組件處理拆焊之本系統;以 及用以提出以上說明的本方法之指令。所用的此類指令可 採用書面形式加以提供,或可採用電子方式加以儲存。 【圖式簡單說明】 圖1為併入依據本發明之雙級預加熱器的電子組件裝配 與拆焊平台之透視圖。(雙級預加熱器係採用虛線顯示,因 為其係定位於由系統所支撐的PCB正下方。) 圖2為雙級預加熱器之第一具體實施例的俯視平面圖。 圖3為圖2之雙級預加熱器的透視圖,其進一步包括與雙 級預加熱器之第二級之輸出連接的圓錐形聚熱室。 圖4為顯示本發明之較佳使用方法的本發明之示意性斷 96803.doc -19- 1336221 面側視圖。 圖5為本發明之替代具體實施例的示意性斷面側視圖。 圖6為對應於圖2之具體實施例的預加熱器之透視圖。 圖7為對應於圖4之具體實施例的預加熱器之透視圖。 【主要元件符號說明】 10 糸統 11 框架 12 工具頭 13 真空管 14 加熱器 20 電子組件 25 印刷電路板 30 雙級預加熱器 32 第一級 33 碗狀物 34 第二級 35 聚熱室 36 聚熱室 37 管 38 聚熱室 40 加熱元件系統 42 鼓風機系統 H1 氣流線路 H2 氣流線路 H3 氣流線路 96803.doc

Claims (1)

1336221 2. 3.
:}ίσΐ] 第093132807號專利申請案 dil ώ·、/>口 中文申請專利範圍替換本(99年9月) 7 •…'一--…· ----------- / 十、申請專利範園: 1 · 一種用於電子組件處理之系統,其包含: 一框条,其係配置成固持一印刷電路板; 一工具頭,其係與該框架連接,該工具頭係配置成將 一電子組件定位於該印刷電路板之頂部上; 一加熱器,其係置放於該工具頭中,該加熱器係配置 成將熱引向該電子組件;以及 一雙級預加熱器,其係與該框架連接,該雙級預加熱 器係配置成將熱引向該印刷電路板,其中該預加熱器包 含: 第級’其係配置成將熱引入該印刷電路.板之— 較寬範圍中.;以及 一第二級,其係配置成對鄰近於該電子組件的該印 刷電路板之一聚熱區域進行加熱。 =請求項1之系統,其中該雙級預加熱器之該第一級與該 第一級之各級包含強制空氣對流加熱器。 如明求項2之系統,其中該雙級預加熱器之該第一級與該 第二級之各級係定位在該印刷電路板下面,並且其中該 預加熱器之該第一級係配置成一般對該印刷電路板進行 均勻地加熱’而且其中該預加熱器之該第二級係配置成 對在該電子組件正下方的該印刷電路板之一聚熱區域進 行加熱。 如6月求項1之系統’其中該雙級預加熱器之該 第二級之各級可獨立地控制。 一 96803-990907.doc 1336221 5. 如請求項2之系統,其中該雙級預加熱器之該第一級與該 第二級係定位成供應彼此同中心的加熱氣流。 6. 如請求項5之系統,其進一步包含: 一聚熱室,其係與該預加熱器之該第二級之輸出連接。 7. 如請求項6之系統,其中該聚熱室為圓錐形。 8. 如請求項2之系統,其中該雙級預加熱器進一步包含: 一碗狀物,其中該雙級預加熱器之該第一級與該第二 級之各級供應氣流於該碗狀物中,促使空氣在該碗狀物 中以一渦流的形式流動。 9. 如請求項8之系統,其中該碗狀物具有二個聚熱室,並且 其中該雙級預加熱器之該第一級與該第二級之各級供應 氣流於該碗狀物之該等聚熱室之一個聚熱室中。 1 0.如請求項2之系統,其中該雙級預加熱器之該第一級與該 第二級之各級具有專用加熱元件及鼓風機。 11. 如請求項2之系統,其中該工具頭中的該加熱器供應少於 引向該印刷電路板之總熱的60%。 12. 如請求項1之系統,其中該雙級預加熱器之該第二級可相 對於該雙級預加熱器之該第一級而移動式定位。 13. —種用以對具有定位於其上的電子組件之一印刷電路板 進行加熱的雙級預加熱器,其包含: 一第一強制空氣對流級,其係配置成對一印刷電路板 進行均勻地加熱,以及 一第二強制空氣對流級,其係配置成對該印刷電路板 之一聚熱區域進行加熱,其中該第一及第二強制空氣對 96803-990907.doc 流級係在一相同方向上導引空氣。 k-種用以對具有定位於其上的電子組件之—印刷電路板 進行加熱的雙級預加熱器,其包含: 第強制空氣對流級,其係配置成對一印刷電路板 進行均勻地加熱,以及 第一強制空氣對流級,其係配置成對該印刷電路板 之-聚熱區域進行加熱,其中該雙級預加熱器係配置成 與級件處理裝配與拆焊平台連接,促使該冑級預加熱 器將氣流引向該印刷電路板之底部。 5.如凊求項14之雙級預加熱器,其中該雙級預加熱器之該 第級對該印刷電路板之底部進行均勻地加熱,並且其 中忒又級預加熱器之該第二級對定位於該印刷電路板上 之一電子組件正下方的該印刷電路板之一聚熱區域進行 加熱。 如明求項13之雙級預加熱器,其争該雙級預加熱器之該 第一級與該第二級係定位成供應彼此同中心的加熱氣 流。 17 •如請求項16之雙級預加熱器,其進一步包含: 一聚熱室,其係與該預加熱器之該第二級之輸出連接。 .如明求項17之雙級預加熱器,其中該聚熱室為圓錐形。 ’―種用以對具有定位於其上的電子組件之一印刷電路板 進行加熱的雙級預加熱器,其包含: 第強制空氣對流級’其係配置成對一印刷電路板 進行均勻地加熱,以及 96803-990907.doc 1336221 一第二強制空氣對流級’其係配置成對該印刷電路板 之一聚熱區域進行加熱’其中該第一及第二強制空氣對 流級係在一相同方向上導引空氣,其中該雙級預加熱器 進一步包含: 一碗狀物,其中該雙級預加熱器之該第一級與該第二 級之各級供應氣流於該碗狀物令,促使空氣在該碗狀物 中以一渦流的形式流動。 20. 如请求項19之雙級預加熱器,其中該碗狀物具有二個聚 熱至,並且其中該雙級預加熱器之該第一級與該第二級 之各級供應氣流於該碗狀物之該等聚熱室之一個聚熱室 中〇 21. 如請求項13之雙級預加熱器,其中該雙級預加熱器之該 第一級與該第二級之各級具有專用加熱元件及鼓風機。 22. —種焊接或去焊接一印刷電路板上的一電子組件之方 法’其包含: 將一電子組件定位於一印刷電路板之頂部上; 藉由以下方式採用一雙級預加熱器對該印刷電路板之 底部進行預加熱: 採用D亥預加熱器之一第一級對該印刷電路板之底部 進行均勻地加熱,而且 a採用該預加熱器之一第二級對該電子組件正下方的 该印刷電路板之一聚熱區域進行加熱;並接著 採用疋位於該電子組件上的一熱源對該電子組件之頂 部進行加熱。 96803-990907.doc 1336221 23.如請求項22之方法,其中該電子組件係藉由—可移動工 具頭而定位於-印刷電路板之頂部上,並且其中定位於 該電子組件上的言玄#源、包含置放於該可移動工具頭+的 一熱源。 24. 如請求項22之方法,其中該預加熱器之該第一級提供該 印刷電路板之均勻加熱,並且其中定位於該預加熱器: 該電子組件及第二級上的該熱源分別提供該電子組件之 聚熱頂部及底部加熱。 25. 如請求項24之方法’其中該電子組件之該聚熱頂部加熱 及底部加熱引起該電子組件與該印刷電路板之間的回 焊。 26. 如請求項25之方法,其中該焊料為一無鉛焊料。 27. 如請求項22之方法,其中採用該雙級預加熱器之各級進 行加熱包含採用一強制空氣對流系統進行加熱。 28. 如請求項22之方法,其中定位於該電午組件上的該熱源 供應少於引向該印刷電路板之總熱的6〇%。 29. —種用以焊接或去焊接一印刷電路板上的一電子組件之 套件,其包含: 如請求項1之用於組件處理拆焊及裝配之系統;以及 用於如請求項22之方法的指令。 3 0. —種用於電子組件處理之系統,其包含: 一框架,其係配置成固持一印刷電路板; 一工具頭,其係與該框架連接’該工具頭係配置成將 一電子組件定位於該印刷電路板之頂部上; 96803-990907.doc 一加熱器,其係置放於該工具頭中,該加熱器係配置 成將熱引向該電子組件;以及 一雙級預加熱器,其係與該框架連接,該雙級預加熱 器係配置成將熱引向該印刷電路板,其中該預加熱器包 含: 一第一加熱級;以及 一第二加熱級,其中該第一加熱級與該第二加熱級 可獨立地操作。 3 1. —種用於電子組件處理之系統,其包含: 一框架,其係配置成固持一印刷電路板; 一工具頭,其係與該框架連接,該工具頭係配置成將 一電子組件定位於該印刷電路板之頂部上, 一加熱器,其係置放於該工具頭中,該加熱器係配置 成將熱引向該電子組件;以及 一雙級預加熱器,其係與該框架連接,該雙級預加熱 器係配置成將熱引向該印刷電路板,其中該預加熱器包 含: 一第一級,其係配置成分配熱於一較寬範圍中;以及 一第二級,其係配置成分配熱於一聚熱範圍中。 32. —種用以對具有定位於其上的電子組件之一印刷電路板 進行加熱的雙級預加熱器,其包含: 一第一強制空氣對流級,其係配置成分配熱於一較寬 範圍中,以及 一第二強制空氣對流級,其係配置成分配熱於一聚熱 96803-990907.doc -6 - 33 範圍中; 其中該第—及第_ ' 導引空& 強制空氣,對流級係在一相同方向 氣 上 種 焊接或去焊接一印刷 法’其包含: 將一電子組件定位於— 藉由以下方式採用一雙 底部進行預加熱: 電路板上的一電子組件之方 印刷電路板之頂部上; 級預加熱器對該印刷電路板之
對該印刷電路板之底部進行均勾地加熱,以及 、對該電子組件正下方的該印刷電路板之—聚熱區域 進行加熱;並接著 採用定位於該電子組件上的一熱源對該電子組件之 頂部進行加熱。
96803-990907.doc
TW093132807A 2003-11-07 2004-10-28 System for electronic component processing, dual stage pre-heater, method of soldering or de-soldering an electronic component on a printed circuit board, and kit for soldering or de-soldering an electronic component on a printed circuit board TWI336221B (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/703,680 US6897410B1 (en) 2003-11-07 2003-11-07 Dual stage pre-heater

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW200526099A TW200526099A (en) 2005-08-01
TWI336221B true TWI336221B (en) 2011-01-11

Family

ID=34590726

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW093132807A TWI336221B (en) 2003-11-07 2004-10-28 System for electronic component processing, dual stage pre-heater, method of soldering or de-soldering an electronic component on a printed circuit board, and kit for soldering or de-soldering an electronic component on a printed circuit board

Country Status (8)

Country Link
US (1) US6897410B1 (zh)
EP (1) EP1680951B1 (zh)
JP (1) JP4685793B2 (zh)
CN (1) CN1895013B (zh)
CA (1) CA2544758C (zh)
ES (1) ES2565677T3 (zh)
TW (1) TWI336221B (zh)
WO (1) WO2005048676A1 (zh)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7223617B2 (en) * 2003-07-30 2007-05-29 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Semiconductor laser device and a method of mounting a semiconductor laser component on a submount
US20050127144A1 (en) * 2003-12-10 2005-06-16 Atuhito Mochida Method of mounting a semiconductor laser component on a submount
US20060124705A1 (en) * 2004-12-09 2006-06-15 International Business Machines Corporation Solder reflow system and method thereof
JP4786226B2 (ja) * 2005-06-07 2011-10-05 富士通株式会社 加熱装置
KR101409048B1 (ko) * 2007-02-16 2014-06-18 스미토모 베이클리트 컴퍼니 리미티드 회로 기판의 제조 방법, 반도체 제조 장치, 회로 기판 및 반도체 장치
US20080296348A1 (en) * 2007-06-04 2008-12-04 Slater Jr Richard F Heater for select solder machine
US10563920B2 (en) * 2014-12-08 2020-02-18 Raytheon Company Oven-style nozzle for reworking operations involving bottom-side terminated components or other components
US11428469B2 (en) 2017-02-28 2022-08-30 Labconco Corporation Fuming enclosure with selective heating apparatus
CN117202525A (zh) * 2019-01-04 2023-12-08 捷普有限公司 用于在电路板上提供底部填充物的设备、系统和方法
CN117415532B (zh) * 2023-12-18 2024-02-20 深圳市宽动态科技有限公司 一种摄像头模组与线路板的焊接装置及其焊接方法

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US86089A (en) * 1869-01-19 Improved fruit-jar
JPS5384174A (en) * 1976-12-30 1978-07-25 Oki Yunibatsuku Kk Method of drawing electronic part soldered from printed board and device therefor
FR2573950B3 (fr) * 1984-11-27 1987-06-19 Matra Procede et dispositif d'extraction de composants electroniques soudes
DE3673880D1 (de) * 1985-06-08 1990-10-11 Nippon Dennetsu Keiki Kk Dampfphasenloetvorrichtung.
US4752025A (en) * 1987-05-22 1988-06-21 Austin American Technology Surface mount assembly repair terminal
CN1015772B (zh) * 1988-01-19 1992-03-04 日本电热计器株式会社 回流式焊接装置
US5853622A (en) * 1990-02-09 1998-12-29 Ormet Corporation Transient liquid phase sintering conductive adhesives
US5309545A (en) * 1990-08-27 1994-05-03 Sierra Research And Technology, Inc. Combined radiative and convective rework system
US5560531A (en) * 1994-12-14 1996-10-01 O.K. Industries, Inc. Reflow minioven for electrical component
US5735450A (en) * 1996-06-21 1998-04-07 International Business Machines Corporation Apparatus and method for heating a board-mounted electrical module for rework
US5911486A (en) * 1997-02-26 1999-06-15 Conceptronic, Inc. Combination product cooling and flux management apparatus
DE19716392A1 (de) * 1997-04-18 1998-10-22 Siemens Nixdorf Inf Syst Vorrichtung zum selektiven Bearbeiten einzelner Bauteile einer elektronischen Flachbaugruppe
US5993500A (en) * 1997-10-16 1999-11-30 Speedline Technololies, Inc. Flux management system
US6229124B1 (en) * 1998-10-10 2001-05-08 TRUCCO HORACIO ANDRéS Inductive self-soldering printed circuit board
US6084214A (en) * 1999-02-19 2000-07-04 Conceptronic, Inc. Reflow solder convection oven multi-port blower subassembly
US6193774B1 (en) * 1999-02-19 2001-02-27 Conceptronic, Inc. Reflow solder convection oven with a passive gas decontamination subsystem
US6201930B1 (en) * 1999-02-22 2001-03-13 Metcal, Inc. Chip removal and replacement system
JP3540767B2 (ja) * 2001-05-07 2004-07-07 株式会社モリカワ リフローノズル
US20030086089A1 (en) 2001-11-02 2003-05-08 Mike Carlomagno System and method for rapid alignment and accurate placement of electronic components on a printed circuit board

Also Published As

Publication number Publication date
US20050109757A1 (en) 2005-05-26
ES2565677T3 (es) 2016-04-06
JP2007511072A (ja) 2007-04-26
WO2005048676A1 (en) 2005-05-26
CA2544758A1 (en) 2005-05-26
CA2544758C (en) 2011-12-20
JP4685793B2 (ja) 2011-05-18
EP1680951A1 (en) 2006-07-19
CN1895013B (zh) 2011-04-06
US6897410B1 (en) 2005-05-24
EP1680951B1 (en) 2015-12-23
TW200526099A (en) 2005-08-01
CN1895013A (zh) 2007-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI336221B (en) System for electronic component processing, dual stage pre-heater, method of soldering or de-soldering an electronic component on a printed circuit board, and kit for soldering or de-soldering an electronic component on a printed circuit board
US5560531A (en) Reflow minioven for electrical component
KR101187940B1 (ko) 전자 부품의 리페어 장치, 리페어 방법, 및 리페어용 열전달 캡 부재
JP2008187056A (ja) 半田付け方法及び装置
EP1106294A3 (en) Soldering machine
TWI275437B (en) Method and device for removing micro component
JP2508415B2 (ja) 半田除去装置
WO2006008850A1 (ja) 低耐熱性表面実装部品及びこれをバンプ接続した実装基板
JP2006041375A (ja) 電子部品のリペア装置
JP4233905B2 (ja) 部品装着装置
JP4418054B2 (ja) 電子部品の実装方法
JP2682507B2 (ja) 自動半田付け用プリヒータ装置
JPH05304358A (ja) ボンディングヘッド
JPH02213075A (ja) リードの接合方法
JPH07116835A (ja) はんだごて
JP2001320163A (ja) リフロー装置およびその基板加熱方法
JPH09206932A (ja) コンスタントヒート熱源を用いた半田接合装置
JP2006222170A (ja) はんだ付け方法
JP2786146B2 (ja) はんだ付け方法および装置
JPH0227833B2 (zh)
JPH0720941Y2 (ja) 半田除去装置
JP2001274542A (ja) 半田付け装置
JP2669406B2 (ja) スルーホール加熱型フローはんだ付け装置及びフローはんだ付け方法
JP2003197683A (ja) 電子部品のボンディング装置およびボンディング方法
JPH0719956B2 (ja) プリント配線板のはんだ付け方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees