一種可以安裝在波焊爐內(nèi)的可調(diào)節(jié)紅外加熱保護(hù)裝置的制作方法

本實(shí)用新型涉及一種可以安裝在波焊爐內(nèi)的可調(diào)節(jié)紅外加熱保護(hù)裝置。

背景技術(shù)：

波焊技術(shù)是一種重要的電子組裝技術(shù)，將熔融狀態(tài)下的焊料，在焊料槽液面形成特定形狀的焊料波，插裝了電子元器件的印刷電路板經(jīng)一定角度和深度穿過(guò)焊料波峰，使得電子元器件通過(guò)通孔露出的引腳浸入焊料波峰，焊料浸入通孔中而實(shí)現(xiàn)焊點(diǎn)的焊接。

因?yàn)橛∷㈦娐钒逅玫母叻肿硬牧系牟ＡЩD(zhuǎn)化溫度一般不高于350℉，印刷電路板不能長(zhǎng)時(shí)間處于該溫度以上；而部分使用聚甲醛或ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯）樹脂等材料制備的連接器塑膠件的耐溫一般不高于356℉。焊接前，對(duì)PCB的預(yù)熱溫度不能過(guò)高，否則會(huì)造成元器件和印刷電路板性能退化或降解。波焊機(jī)基本上采用熱輻射方式進(jìn)行預(yù)熱，最常用的波焊預(yù)熱方法有強(qiáng)制熱風(fēng)對(duì)流、電熱板對(duì)流、電熱棒加熱及紅外加熱等。波焊設(shè)備的制造商采用不同類型的加熱方法：石英燈，紅外(IR)管和Calrod陶瓷組件，全部在高溫工作(1300至2000℉)，以便使PCB在進(jìn)入波峰之前其頂面達(dá)到190至240℉的最佳溫度。

隨著環(huán)保法律法規(guī)的健全，各個(gè)國(guó)家都開始限制或禁止危險(xiǎn)物質(zhì)在電力和電子設(shè)備中的使用，在歐洲新的環(huán)境條例中，特別禁止了在焊料合金中使用鉛。常規(guī)的鉛基焊料被熔點(diǎn)更高的無(wú)鉛焊料所取代，例如，常規(guī)的錫-鉛合金 Sn63/Pb37 的熔點(diǎn)大約為 361℉，而 Sn/Ag3.0%/Cu0.5%(SAC305) 合金的熔點(diǎn)大約為423℉。這些新合金的使用需要修改整個(gè)波焊接方法，例如，更高的預(yù)熱溫度、更高的焊接溫度或者甚至較多的氧化。焊接溫度提高，焊接時(shí)的熱尖峰擴(kuò)大，對(duì)于一些大熱容量器件，當(dāng)熔融的焊料接觸器件的引腳時(shí)，因?yàn)橛∷㈦娐钒?電子元器件與熔融焊料的溫度差，導(dǎo)致進(jìn)入通孔內(nèi)的焊料急劇降溫，在沒有形成良好通孔填充前焊料已經(jīng)冷卻，從而造成質(zhì)量缺陷。

人們采用更昂貴的焊料，自然是期望焊接缺陷更少，在不提升預(yù)熱溫度的前提下，若能選擇性地對(duì)待焊接的較大熱容量的器件補(bǔ)充熱量，就可以降低預(yù)熱段與焊接段的熱尖峰，防止進(jìn)入通孔的焊料過(guò)早冷卻，保護(hù)對(duì)溫度敏感的器件不被過(guò)度加熱的同時(shí)為大熱容量器件補(bǔ)充熱量，提高其通孔填充效果，進(jìn)而提高焊接質(zhì)量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種可以安裝在波焊爐內(nèi)的可調(diào)節(jié)紅外加熱保護(hù)裝置，該裝置可以有效地控制加熱的區(qū)域，保護(hù)對(duì)溫度敏感的元器件不被紅外燈過(guò)度加熱，同時(shí)選擇性地為大熱容量器件補(bǔ)充熱量，確保其通孔填充效果。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種可以安裝在波焊爐內(nèi)的可調(diào)節(jié)紅外加熱保護(hù)裝置，包括了紅外燈組，可調(diào)節(jié)擋光組件，紅外燈組位于波焊爐導(dǎo)軌的上方，擋光組件由可自由組合的擋光模塊及其支撐系統(tǒng)組成，擋光模塊位于紅外燈組和導(dǎo)軌之間。

作為優(yōu)選方案，上述支撐系統(tǒng)包括分別安裝在兩根導(dǎo)軌上的向上豎起的支架和安裝在該組支架上的懸梁，其中懸梁平行于兩根導(dǎo)軌所形成的導(dǎo)軌平面，且懸梁至少有兩根。

作為優(yōu)選方案，上述懸梁距離導(dǎo)軌的高度可以沿支架進(jìn)行調(diào)節(jié)，并由固定部件固定在支架上。

作為優(yōu)選方案，上述擋光模塊平行于導(dǎo)軌平面放置在下層懸梁上，并可沿懸梁自由滑動(dòng)。

作為優(yōu)選方案，上述懸梁上設(shè)有滑槽，并在懸梁上設(shè)置用于固定擋光模塊的螺絲孔。擋光模塊可以放置在滑槽上并通過(guò)螺絲孔用螺絲固定。

作為優(yōu)選方案，上述擋光模塊沿導(dǎo)軌方向的長(zhǎng)度不小于紅外燈的長(zhǎng)度。

作為優(yōu)選方案，上述懸梁可為兩層，紅外燈組平行于導(dǎo)軌固定在上層懸梁上，擋光模塊放置在下層懸梁上。

作為優(yōu)選方案，上述擋光模塊的材質(zhì)為耐高溫、耐弱酸腐蝕且不透紅外光的材料。

作為優(yōu)選方案，上述材料包括金屬和陶瓷。

作為優(yōu)選方案，上述紅外燈組包括紅外燈管和拋物面反射器，紅外燈管的中心位置位于拋物面反射器腔體的焦點(diǎn)位置，紅外燈管與波焊爐導(dǎo)軌平行。將光線由原來(lái)的發(fā)散型轉(zhuǎn)化為平行，通過(guò)拋物面反射的平行光線加熱待焊接的PCB，保證每個(gè)區(qū)域的加熱強(qiáng)度相近。

作為優(yōu)選方案，上述拋物面反射器的凸面設(shè)計(jì)有散熱齒。

作為優(yōu)選方案，上述拋物面反射器的凹面安裝有透紅外玻璃。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、安裝簡(jiǎn)便，效果明顯，可在現(xiàn)有波焊爐上直接改造安裝。

2、操作簡(jiǎn)便，可根據(jù)PCB上對(duì)溫度敏感的元器件的尺寸選擇擋光模塊。同時(shí)可根據(jù)PCB上溫度敏感器件的分布不同，調(diào)節(jié)擋光模塊的位置和高度。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的可調(diào)節(jié)紅外加熱保護(hù)裝置的側(cè)面剖視圖；

圖2為本實(shí)用新型的可調(diào)節(jié)紅外加熱保護(hù)裝置的擋光模塊結(jié)構(gòu)的俯視圖；

圖3為本實(shí)用新型的可調(diào)節(jié)紅外加熱保護(hù)裝置的擋光模塊在滑槽上固定的示意圖。

其中：1-導(dǎo)軌；2-擋光模塊；3-支架；4-下層懸梁；5-固定部件；6-滑槽；7-螺絲孔；8-螺絲；9-上層懸梁；10-紅外燈管；11-拋物面反射器；12-PCB；13-溫度敏感器件；14-大熱容量器件；15-透紅外玻璃。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖，通過(guò)詳細(xì)說(shuō)明一個(gè)較佳的具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步闡述。

線路板通過(guò)傳送帶進(jìn)入波焊爐以后，會(huì)經(jīng)過(guò)助焊劑涂敷裝置，在這里助焊劑利用波峰、發(fā)泡或噴射的方法涂敷到線路板上。由于大多數(shù)助焊劑在焊接時(shí)必須要達(dá)到并保持一個(gè)活化溫度來(lái)保證焊點(diǎn)的完全浸潤(rùn)，因此線路板在進(jìn)入焊料槽前要先經(jīng)過(guò)一個(gè)預(yù)熱區(qū)。助焊劑涂敷之后的預(yù)熱可以逐漸提升PCB的溫度并使助焊劑活化，這個(gè)過(guò)程還能減小電子元器件進(jìn)入波峰時(shí)產(chǎn)生的熱沖擊。它還可以用來(lái)蒸發(fā)掉所有可能吸收的潮氣或稀釋助焊劑的載體溶劑，如果這些東西不被去除的話，它們會(huì)在過(guò)波峰時(shí)沸騰并造成焊錫濺射，或者產(chǎn)生蒸汽留在焊錫里面形成中空的焊點(diǎn)或砂眼。另外，熱容量較大的電子元器件需要更高的預(yù)熱溫度，防止焊接時(shí)進(jìn)入通孔的焊料過(guò)早冷卻。

如圖1所示，本實(shí)用新型所述的一種可以安裝在波焊爐內(nèi)的可調(diào)節(jié)紅外加熱保護(hù)裝置，可以安裝在焊料槽的上方，在PCB12預(yù)熱后選擇性地為熱容量較大的電子元器件補(bǔ)充熱量，包括紅外燈組，可調(diào)節(jié)擋光組件，其中紅外燈組位于波焊爐導(dǎo)軌1上方，擋光組件由可自由組合的擋光模塊2及其支撐系統(tǒng)組成，擋光模塊2設(shè)置于紅外燈組和導(dǎo)軌1之間，擋光模塊2的材質(zhì)為耐高溫、耐弱酸腐蝕且不透紅外光的金屬或陶瓷等材料。這些擋光模塊2可以根據(jù)PCB12上電子元器件的尺寸和高度的不同，調(diào)節(jié)位置和高度，以保護(hù)溫度敏感器件。擋光模塊2的數(shù)量由PCB12上的溫度敏感器件決定。擋光組件的支撐系統(tǒng)包括分別安裝在兩條導(dǎo)軌上的向上豎起的兩個(gè)支架3，這兩個(gè)支架3為一組，在該組支架3上安裝有懸梁，懸梁平行于導(dǎo)軌1平面，懸梁距離導(dǎo)軌1的高度可沿支架3調(diào)節(jié)，并用固定部件5固定，擋光模塊2可直接在安放在下層懸梁4上并沿懸梁在滑槽6內(nèi)自由滑動(dòng)。擋光模塊2沿導(dǎo)軌1方向的長(zhǎng)度不小于紅外燈的長(zhǎng)度，擋光模塊2的寬度由PCB12上的溫度敏感器件的尺寸決定。調(diào)節(jié)好擋光模塊2的位置，使其位于溫度敏感器件13的上方后，如圖3所示，可在懸梁上的對(duì)應(yīng)的螺絲孔7內(nèi)插入并擰緊螺絲8，進(jìn)行固定。在上述懸梁上方可以安裝一個(gè)上層懸梁9，將紅外燈組固定在上層懸梁9上，紅外燈組包括紅外燈管10和拋物面反射器11 ，紅外燈管10的中心位置位于拋物面反射器11腔體的焦點(diǎn)位置，紅外燈管10與波焊爐導(dǎo)軌1平行。拋物面反射器11的凸面設(shè)計(jì)有散熱齒，散熱齒數(shù)量和間距根據(jù)燈管功率決定，確保反射器及時(shí)散熱，保證紅外燈管10供電線路絕緣皮溫度不高于最高工作溫度，一般為221℉。在拋物面反射器11的凹面末端安裝透紅外玻璃15，使得紅外燈管10被密封在透紅外玻璃15、拋物面反射器11內(nèi)，避免受到助焊劑中可揮發(fā)成分的污染，透紅外玻璃15要求能夠承受高溫且紅外光透過(guò)率不低于90%，可選用玻璃或有機(jī)玻璃等材料制備，不粘助焊劑，方便清洗。

本實(shí)用新型在焊接過(guò)程中的一種使用方式：

加工的PCB12前，根據(jù)板上電子元器件的尺寸，將固定在波焊爐導(dǎo)軌1上的下層懸梁4調(diào)節(jié)到距離PCB12上方30-50mm的位置，并用固定部件5固定，根據(jù)PCB12上溫度敏感器件13和大熱容量器件14的位置，調(diào)整PCB12的放置方式，盡量使溫度敏感器件13和大熱容量器件14不處于平行于導(dǎo)軌的同一條直線上。根據(jù)PCB12上溫度敏感器件13的大小和位置，選擇寬度適當(dāng)?shù)膿豕獍澹⑵浞胖脩伊荷?，在滑?內(nèi)移動(dòng)至需要保護(hù)的溫度敏感器件13上方，在懸梁上的對(duì)應(yīng)的螺絲孔7內(nèi)插入并擰緊螺絲8，進(jìn)行固定。

盡管本實(shí)用新型的內(nèi)容已經(jīng)通過(guò)上述優(yōu)選實(shí)施例作了詳細(xì)介紹，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到上述的描述不應(yīng)被認(rèn)為是對(duì)本實(shí)用新型的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對(duì)于本實(shí)用新型的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來(lái)限定。