專利名稱：一種旋轉(zhuǎn)式的回流焊接爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種焊接設(shè)備，特別涉及一種回流焊接爐。
背景技術(shù)：
隨著電子元器件封裝尺寸日漸縮小，功率等級日漸增長，對無空洞焊接的需求應(yīng)運而生。由于在少氧或無氧的環(huán)境下進(jìn)行焊接，可以減少焊接過程中空洞的產(chǎn)生進(jìn)而提高焊接的質(zhì)量，相應(yīng)地希望能夠使回流焊接過程夠在少氧或無氧的環(huán)境下進(jìn)行。而目前的回流焊接爐大多是在大氣環(huán)境下進(jìn)行焊接的，空洞的產(chǎn)生無法控制，焊接的品質(zhì)不高。此外，對于現(xiàn)有技術(shù)中的小型回流焊接爐，一般是在一個腔體空間內(nèi)實現(xiàn)回流焊 接整個過程。每次焊接工作都需要從室溫加熱到焊接溫度，再從焊接溫度降低到室溫。進(jìn)行多次焊接，就要進(jìn)行多次溫度冷熱沖擊。首先，頻繁升溫和降溫會造成了能量的大量損耗；其次，這對回流焊接設(shè)備本身造成溫度應(yīng)力會帶來疲勞損傷；再者，升溫和降溫要花費不少時間，降低了焊接效率。而對于現(xiàn)有技術(shù)中的大中型回流焊接爐，一般采用多區(qū)焊接，分為預(yù)熱區(qū)、保溫區(qū)、焊接區(qū)和冷卻區(qū)，焊接過程中采用流水線操作。但是加熱區(qū)和冷卻區(qū)是相通的，冷熱空氣會相互影響或者混合，這對本來想要得到熱環(huán)境或者冷環(huán)境便產(chǎn)生了不利的影響。這也影響了加熱和冷卻溫度場，并造成了一定的能量損失。因此，對于現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的真空回流焊接爐而言，由于大多是采用輻射來進(jìn)行熱量傳遞，其對流傳熱不強或者沒有對流換熱，存在輻射加熱傳熱慢、效率較低的缺點。而且這些結(jié)構(gòu)很難在真空或保護(hù)氣氛下進(jìn)行回流焊接，因為流水線焊接中的被焊件的載裝和取出，都無法保證焊接設(shè)備形成真空環(huán)境和保護(hù)氣氛環(huán)境。在這種情況下，有必要開發(fā)出能夠采用其他加熱方式、并通過結(jié)構(gòu)上的配置來便利地實現(xiàn)真空或保護(hù)氣氛的回流焊接爐。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是針對已有技術(shù)中存在的缺陷，提供一種旋轉(zhuǎn)式回流焊接爐。本實用新型包括爐體、爐門、葉輪、旋轉(zhuǎn)控制裝置、托盤、托盤位置調(diào)節(jié)裝置、真空泵、溫度控制器，其特征在于所述爐體由等高的圓柱體和長方體交匯組成，長方體的中心線與圓柱體的軸線重合，長方體的寬度小于圓柱體的直徑，長方體的長度大于圓柱體的直徑，圓柱體的底面為一圓形區(qū)域，此圓形區(qū)域為四個相同面積大小的扇形區(qū)域，爐體壁上設(shè)有爐門，貼近爐門的扇形區(qū)域為裝載區(qū)，裝載區(qū)對角的扇形區(qū)域為緩沖區(qū)，其余兩側(cè)的區(qū)域，一側(cè)為加熱區(qū)，另一側(cè)為冷卻區(qū)，加熱區(qū)內(nèi)設(shè)有一用于對電子元器件和焊料進(jìn)行加熱的熱板。冷卻區(qū)內(nèi)設(shè)有一用于對電子元器件和焊料進(jìn)行冷卻的冷板，爐體內(nèi)設(shè)有一葉輪，葉輪與旋轉(zhuǎn)控制裝置電路連接，葉輪的半徑與圓柱爐體的半徑幾乎相同，兩葉片之間設(shè)有用于放置待焊接的電子元器件和焊料的托盤，被焊接件在裝載區(qū)放置于托盤上，從裝載區(qū)旋轉(zhuǎn)至加熱區(qū)升溫到焊接溫度進(jìn)行回流焊接，托盤高度由托盤位置調(diào)節(jié)裝置上下調(diào)節(jié)，可將托盤位置調(diào)節(jié)到與熱板及冷板緊密觸的位置，真空泵經(jīng)管道與加熱區(qū)連接，以保證爐內(nèi)形成真空狀態(tài)，當(dāng)焊接完畢后，被焊接件與托盤旋轉(zhuǎn)經(jīng)緩沖區(qū)再到達(dá)冷卻區(qū)，停留些許，冷卻至常溫后再返回到裝載區(qū)，旋轉(zhuǎn)一周，完成一次焊接，焊接好的電子元器件從裝載區(qū)取出來。溫度控制器經(jīng)電路與熱板、冷板連接。熱板呈扇狀，其扇形角度小于90度，加熱區(qū)包括熱板所在的扇形區(qū)域及靠近此扇形區(qū)域弧線外側(cè)的爐底平面區(qū)域，熱板設(shè)置在裝載區(qū)一側(cè)的扇形區(qū)域中心位置，用于對電子元器件和焊料進(jìn)行加熱。冷板呈扇狀，其扇形角度小于90度，與熱板一樣的尺寸大小，冷卻區(qū)包括冷板所在的扇形區(qū)域及靠近此扇形區(qū)域弧線外側(cè)的爐底平面區(qū)域，冷板設(shè)置在裝載區(qū)另一側(cè)的扇形區(qū)域中心位置，用于對電子元器件和焊料進(jìn)行冷卻。所述葉輪設(shè)有四個葉片，葉輪的葉片材料由具有剛性的絕熱材料制成，葉片垂直地投影在爐底平面的葉長線段與爐底四個扇形區(qū)域的四條分割線重合，四個葉片把爐腔內(nèi)的空間分開形成了四個功能區(qū)域，即裝載區(qū)域、加熱區(qū)域、緩沖區(qū)域和冷卻區(qū)域，葉輪經(jīng)旋轉(zhuǎn)控制裝置驅(qū)動繞葉輪軸轉(zhuǎn)動。葉輪依次旋轉(zhuǎn)到90度、180度、270度和360度的位置。葉輪將會帶著電子元器件和焊料分別進(jìn)入到加熱區(qū)、緩沖區(qū)和冷卻區(qū)，最后回到原始的初始位置裝載區(qū)。這樣就將電子元器件和焊接帶入了不同的焊接處理階段。所述托盤由石墨材料制成，為可拆卸方式固定在葉輪上，托盤經(jīng)托盤位置調(diào)節(jié)裝置驅(qū)動沿葉輪軸的軸線方向上下移動，調(diào)節(jié)托盤與熱板或冷板之間的距離。使托盤沿著葉輪軸的軸線方向進(jìn)行上下移動，托盤隨葉輪的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動，但其周向方向的位置與扇葉相對固定，不能移動。由于托盤由石墨材料制成，可以低成本且均熱性良好地實現(xiàn)其與熱板之間的熱傳導(dǎo)或熱輻射。石墨材料具有耐高溫、熱膨脹小、傳熱性能良好的特點。所述葉輪具有多個輪葉，其與爐體圓柱內(nèi)壁面之間為緊配合，葉輪葉片的外側(cè)端部邊緣與爐體圓柱內(nèi)壁面之間設(shè)有軟性材料的密封條。所述熱板由電阻絲加熱或電熱管加熱結(jié)構(gòu)，熱板的加熱功率由溫度控制器調(diào)節(jié)，熱板設(shè)置在加熱區(qū)域中。 所述冷板由水冷或液氮冷卻方式，冷板由導(dǎo)熱性能好的金屬材料制成，冷板內(nèi)部設(shè)有用于冷卻液流通的蛇形管道。溫度控制器能對熱板的加熱功率進(jìn)行調(diào)節(jié)，同樣，溫度控制器也能對冷板冷卻管道中的冷卻液的流量進(jìn)行調(diào)節(jié)。由于采用了溫度控制器來控制加熱和冷卻，增加了回流焊接爐的操作的便利性。所述真空泵是與所述熱板所處的區(qū)域相連。旋轉(zhuǎn)式回流焊接爐的焊接方法依次包括下列步驟A.使葉輪復(fù)位，在葉輪處于初始位置的情況下打開爐門，把待焊接物件放置于裝載區(qū)的托盤中，然后關(guān)閉爐門，保持回流焊接爐的密封性；B.使葉輪相對于其初始位置帶動托盤一起旋轉(zhuǎn)90度后停止，待焊接物件旋至加熱區(qū)域，此時真空泵動作進(jìn)行抽真空操作，托盤調(diào)節(jié)到與熱板接觸并進(jìn)行加熱至焊接溫度，進(jìn)行回流焊接操作；C.使葉輪沿著原旋轉(zhuǎn)方向繼續(xù)旋轉(zhuǎn)90度后停止，待焊接物件旋至緩沖區(qū)域，其溫度保持不變；D.使葉輪再次沿著原旋轉(zhuǎn)方向繼續(xù)旋轉(zhuǎn)90度后停止，待焊物件旋至冷卻區(qū)域，此時冷板對待焊物件進(jìn)行冷卻，以完成回流焊接中的溫度下降操作；E.使葉輪再次沿著原旋轉(zhuǎn)方向繼續(xù)旋轉(zhuǎn)90度后停止，待焊物件旋轉(zhuǎn)返回至裝載區(qū)域，此時待焊物件完成焊接完成全過程，打開爐門取出成品焊件。[0019]本實用新型的優(yōu)點是爐體內(nèi)部區(qū)域被分隔成四個獨立區(qū)域，擁有獨立的加熱系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)。葉輪在旋轉(zhuǎn)作用下，會依次經(jīng)過裝載區(qū)、加熱區(qū)、緩沖區(qū)和冷卻區(qū)，從而實現(xiàn)不同的處理過程即裝載階段、加熱階段、緩沖階段和冷卻階段。與現(xiàn)有技術(shù)的爐體結(jié)構(gòu)相比，本實用新型具備獨立的加熱系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)，加熱和冷卻互不干擾，無需多次升溫與降溫，節(jié)省了焊接時間，也節(jié)約了能源。它能進(jìn)行流水線操作的連續(xù)焊接，并且還能保證在真空或者保護(hù)氣氛下的工作，而現(xiàn)有技術(shù)無法做到在流水線焊接的同時還能保持在真空和保護(hù)氣氛下進(jìn)行焊接。這樣不僅減少了空洞的產(chǎn)生并提高了焊接的質(zhì)量，而且還能連續(xù)不斷地進(jìn)行焊接操作。它還可以應(yīng)用于大型、中型和小型等各種回流焊接生產(chǎn)中，適用范圍大。此外，由于采用輻射和導(dǎo)熱相結(jié)合的接觸式傳熱方式，提高了熱利用效率。

圖I旋轉(zhuǎn)式回流焊接爐的主要功能組件平面示意圖；圖2葉輪旋轉(zhuǎn)示意圖； 圖3旋轉(zhuǎn)式回流焊接爐的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4旋轉(zhuǎn)式回流焊接爐的控制裝置示意圖。圖中1加熱區(qū)、2熱板、3真空泵、4葉輪、5緩沖區(qū)、6冷板、7冷卻區(qū)、8爐體、9裝載區(qū)、10爐門、11托盤、12被焊物件、13葉輪軸、14溫度控制器、15旋轉(zhuǎn)控制裝置、16托盤位
置調(diào)節(jié)裝置。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本實用新型的實施例圖I是按照本實施例的旋轉(zhuǎn)式回流焊接爐的主要功能組件平面視圖，如圖I中所示，本實用新型由熱板2、冷板6、葉輪4、托盤11、真空泵3、爐門10、爐體8、待焊物件12、溫度控制器14、旋轉(zhuǎn)控制裝置15、托盤位置調(diào)節(jié)裝置16等組成。葉輪4的材料由具有剛性的絕熱材料制成，如硅酸鋁陶瓷材料，具有較好的隔熱性能。葉輪4底部圓形區(qū)域被劃分為四個扇形角度為90度的相同面積大小的扇形區(qū)域。而葉輪4的葉片垂直地投影在爐底平面的葉長線段與爐底四個扇形區(qū)域的四條分割線重合，四個葉片把爐腔內(nèi)的空間分開形成了四個功能區(qū)域，即裝載區(qū)域、加熱區(qū)域、緩沖區(qū)域和冷卻區(qū)域，貼近爐門10所在的扇形區(qū)域稱為裝載區(qū)9，與裝載區(qū)9對角的扇形區(qū)域是緩沖區(qū)5，這樣裝載區(qū)9和緩沖區(qū)5就把爐底區(qū)域劃分了對稱的兩個側(cè)邊區(qū)域。包括熱板2在內(nèi)的側(cè)邊區(qū)域視為加熱區(qū)1，包括冷板6在內(nèi)的另一側(cè)邊區(qū)域稱為冷卻區(qū)7。被焊物件12裝載在托盤11上，托盤11固定在葉輪4上，這樣被焊物件12和托盤11便隨著葉輪4 一起轉(zhuǎn)動。葉輪4在旋轉(zhuǎn)過程中帶動托盤11和待焊物件12依次經(jīng)過裝載區(qū)9、加熱區(qū)I、緩沖區(qū)5和冷卻區(qū)7，其間與輪葉4 一起會形成相對封閉的空間密封區(qū)域。加熱區(qū)I還連接了真空泵3，用來對回流焊接爐內(nèi)進(jìn)行抽真空操作，保證在加熱、緩沖和冷卻過程中，焊接整個工藝流程是在真空的環(huán)境下進(jìn)行焊接的。另夕卜，當(dāng)爐門10打開，可以加載待焊物件12，當(dāng)爐門10的關(guān)閉可以使回流焊接爐具有密封性能。在真空下進(jìn)行焊接，可以盡量減少焊接過程中產(chǎn)生的空洞。圖2是按照本實施例的輪葉旋轉(zhuǎn)示意圖。葉輪4在旋轉(zhuǎn)時，帶動托盤11和被焊物件12—起轉(zhuǎn)動。葉輪4在轉(zhuǎn)動過程中，會出現(xiàn)某些功能區(qū)域相互連通的現(xiàn)象，但這種旋轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)的暫時狀況不會持續(xù)太久，不會影響到回流焊接爐的使用。葉輪4主要是在旋轉(zhuǎn)控制裝置15的控制下能停留在與四個扇形區(qū)域相重合的功能區(qū)域位置(即裝載區(qū)、加熱區(qū)、緩沖區(qū)和冷卻區(qū))，只是在特定的功能區(qū)域位置停留時間較長，其它位置是快速旋過。例如在加熱時，葉輪4旋轉(zhuǎn)可以使待焊物件12從裝載區(qū)9逐漸過渡到加熱區(qū)I，這是一個逐漸升溫的過程。葉輪4與爐體圓柱內(nèi)壁面之間為緊配合，葉輪葉片的外側(cè)端部邊緣與爐體圓柱內(nèi)壁面之間設(shè)有密封作用的軟性材料，轉(zhuǎn)動時摩擦較少，能夠保持氣密性。由于將葉輪的材料選擇為具備剛性的絕熱材料，能夠起到良好的隔熱保溫的作用。此外，通過產(chǎn)品實踐驗證表明，采用硅酸鋁陶瓷材料來制作葉輪，便于生產(chǎn)加工制作，而且能夠很好地適應(yīng)回流焊接過程中的加熱或冷卻帶來的溫度沖擊效應(yīng)。輪葉的邊緣可以做到與爐體壁面之間間隙很小的準(zhǔn)確配合，并且在輪葉的邊緣安裝耐熱的彈性介質(zhì)來密封。圖3是按照本實施例的旋轉(zhuǎn)式回流焊接爐的立體剖視圖，當(dāng)此焊接爐進(jìn)行工作時，首先打開爐體8中裝載區(qū)9上的爐門10，把被焊物件12放置在葉輪4之間的托盤11上，關(guān)閉好爐門10，保持爐內(nèi)處于真空或者保護(hù)氣氛的環(huán)境。通過旋轉(zhuǎn)控制裝置15使葉輪4逆向旋轉(zhuǎn)90度到加熱板2所在的加熱區(qū)I的位置。在托盤位置調(diào)節(jié)裝置16的控制下，托盤11下降至與熱板2接觸，接觸傳熱時，導(dǎo)熱這種熱傳遞方式會占主導(dǎo)，周圍也有輻射傳 熱。被焊物件12由于重力的作用，也會跟托盤11緊密接觸。熱量從熱板2通過導(dǎo)熱傳到被焊物件12。于是被焊物件12的溫度升高到焊接溫度，便可以自動地進(jìn)行回流焊接。爐內(nèi)的溫度由測溫傳感器感知，傳遞到溫度控制器14中，實現(xiàn)控制以形成理想的溫度上升段的回流焊接溫度曲線。熱板2的上表面能與托盤11的下表面平整地緊密接觸，由此有利于高效率地進(jìn)行導(dǎo)熱或冷卻。通過保持熱板與裝載產(chǎn)品的托盤間的面接觸，整個托盤上的產(chǎn)品都能均勻地受熱，保證焊接過程中焊件基板的溫度比焊料的溫度先達(dá)到熔點，消除空洞產(chǎn)生的條件，由此可以避免傳統(tǒng)的輻射加熱導(dǎo)致質(zhì)量輕的組件溫度上升快的缺點。被焊物件12的溫度上升過程中，爐外的真空泵3 —直工作，保證了爐內(nèi)始終處于真空狀態(tài)。升溫曲線段焊接完后，把葉輪4再逆向旋轉(zhuǎn)90度，相對于裝載區(qū)9的初始位置而言，旋轉(zhuǎn)180度，到達(dá)緩沖區(qū)5，緩沖區(qū)5的作用是把加熱區(qū)I和冷卻區(qū)7隔開，實現(xiàn)焊接過程的溫度保持過程。把輪葉4又一次逆向旋轉(zhuǎn)90度，相對于裝載區(qū)9的初始位置而言，旋轉(zhuǎn)270度，被焊物件12被帶到了冷卻區(qū)7。通過托盤位置調(diào)節(jié)裝置16的控制作用，托盤11跟冷板6緊 密接觸，以增加冷區(qū)7的換熱效率。冷卻溫度可控，形成了下降段的回流焊接曲線。通過將冷板6由導(dǎo)熱性能好的金屬材料制成并將其內(nèi)部設(shè)置為冷卻水或液氮經(jīng)過的蛇形管道，當(dāng)托盤11通過托盤位置調(diào)節(jié)裝置16的調(diào)節(jié)而與冷板表面平整地緊密接觸時，這樣就有利于熱量利用導(dǎo)熱方式進(jìn)行散發(fā)從而達(dá)到冷卻的目的。而且，冷卻的速率大小可以通過控制冷板內(nèi)部管道內(nèi)的流量來進(jìn)行調(diào)控，也可以通過調(diào)節(jié)冷板6和托盤11間的距離來控制。通過冷卻，當(dāng)把被焊物件12的溫度降到常溫時，再又一次把葉輪4旋轉(zhuǎn)90°C，相對于裝載區(qū)9的初始位置而言，旋轉(zhuǎn)360度，回到了初始裝載區(qū)9的位置。這樣，被焊物件12就從冷卻區(qū)7轉(zhuǎn)移到了裝載區(qū)9，打開爐門10，取出被焊物件12。旋轉(zhuǎn)了一周，完成了一次焊接的全過程。當(dāng)進(jìn)行流水線操作時，要保證焊接物件的裝載和取出不斷進(jìn)行，葉輪4不停地重復(fù)上述焊接過程，便可能實現(xiàn)連續(xù)不斷的焊接生產(chǎn)。圖4是按照本實施例的旋轉(zhuǎn)式回流焊接爐的控制裝置圖。圖4中，使用了旋轉(zhuǎn)控制裝置15對葉輪4的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確控制，葉輪4的旋轉(zhuǎn)能夠快速完成，而且能夠準(zhǔn)確定位在裝載區(qū)9的初始狀態(tài)，相對于初始狀態(tài)逆時針旋轉(zhuǎn)90度的加熱區(qū)I的狀態(tài)，相對于初始狀態(tài)逆時針旋轉(zhuǎn)180度的緩沖區(qū)5的狀態(tài)，和相對于初始狀態(tài)逆時針旋轉(zhuǎn)270度的冷卻區(qū)7的狀態(tài)。這樣葉輪4就把爐腔隔開從而自然形成了四個腔體區(qū)域，即裝載區(qū)9、加熱區(qū)I、緩沖區(qū)5和冷卻區(qū)7所在的腔體區(qū)域。回流焊接爐還采用了溫度控制器16對熱板2和冷板6進(jìn)行溫度控制。爐內(nèi)的溫度由測溫傳感器感知，傳遞到溫度控制器14中。溫度控制器16可以對熱板2的加熱電路進(jìn)行控制，并能對加熱功率進(jìn)調(diào)節(jié)。同時，溫度控制器16也能對冷板6的管道中的流量進(jìn)行控制，這樣就自動控制住了冷卻的溫度下降速率。圖4中還有托盤位置調(diào)節(jié)裝置14，用于對托盤在葉輪軸13的軸向方面實現(xiàn)上下移動調(diào)節(jié)，能夠調(diào)節(jié)其與熱板2或冷板6之間的距離，也能調(diào)節(jié)其與熱板2或冷板6的接觸緊密程度。這樣能提高傳熱效率和實現(xiàn)加熱和冷卻的溫度變化速率調(diào)節(jié)。一般的焊接爐由于一直處于冷熱交替狀態(tài)，很容易變形，不少部件需要定期更換。本實施例的焊接爐中，需要溫度變化的只是裝載產(chǎn)品的托盤部分，避免了整個加熱系統(tǒng)每次都要進(jìn)行冷熱循環(huán)變化，不但保護(hù)了設(shè)備，也顯著降低了電能消耗。此外，由于托盤11可拆卸地周向固定在葉輪4上，這樣可以方便地進(jìn)行維修或更換操作。因此，本實施例擁有獨立的加熱區(qū)I和冷卻區(qū)7，加熱區(qū)I和冷卻區(qū)7互不干擾，能分別儲備熱能和冷能，無需在每次焊接中都進(jìn)行升溫和降溫操作。這樣的特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計可以帶來很多優(yōu)勢它可以減少焊接時間，節(jié)約能源，避免溫度冷熱沖擊對設(shè)備造成傷害等。另外，由于具有獨立的加熱區(qū)I和冷卻區(qū)7，不是在同一個腔體內(nèi)進(jìn)行加熱和冷卻，可以避免助焊劑氣體遇冷凝結(jié)，不會影響焊接的質(zhì)量，也不會造成產(chǎn)品的二次污染。當(dāng)使用焊片工藝并采用保護(hù)氣氛時可使用甲酸(HCOOH)或氮氫混合氣(N2/H2)進(jìn)行助焊，由此可增強焊接表面活化能力，提高浸潤性，并能夠?qū)崿F(xiàn)無焊劑的無空洞焊接。本實施例的回流焊接方法具體步驟A.使葉輪4復(fù)位，在葉輪處于初始位置的情況下打開爐門10，把待焊接物件12放置于裝載區(qū)的托盤11中，然后關(guān)閉爐門10，保持回流焊接爐的密封性；B.使葉輪4相對于其初始位置帶動托盤11 一起旋轉(zhuǎn)90度后停止，待焊接物件12旋至加熱區(qū)域I，此時真空泵3動作進(jìn)行抽真空操作，托盤11調(diào)節(jié)到與熱板2接觸并進(jìn)行加熱至焊接溫度，進(jìn)行回流焊接操作；C.使葉輪4沿著原旋轉(zhuǎn)方向繼續(xù)旋轉(zhuǎn)90度后停止，待焊物件12旋至緩沖區(qū)域5，其溫度保持不變；D.使葉輪4再次沿著原旋轉(zhuǎn)方向繼續(xù)旋轉(zhuǎn)90度后停止，待焊物件12旋至冷卻區(qū)域7，此時冷板6對待焊物件12進(jìn)行冷卻，以完成回流焊接中的溫度下降操作；E.使葉輪4再次沿著原旋轉(zhuǎn)方向繼續(xù)旋轉(zhuǎn)90度后停止，待焊物件12旋轉(zhuǎn)返回至裝載區(qū)域9，此時待焊物件12完成焊接完成全過程，打開爐門10取出成品焊件。本實施例的回流焊接方法可以進(jìn)行連續(xù)式焊接和流水線操作。被焊件在裝載區(qū)放置于托盤11上，從裝載區(qū)旋轉(zhuǎn)至加熱區(qū)I升溫到焊接溫度進(jìn)行回流焊接，同時真空泵處于工作狀態(tài)，以保證加熱區(qū)I內(nèi)形成真空狀態(tài)?；亓魍戤吅?，被焊接與托盤11旋轉(zhuǎn)經(jīng)緩沖區(qū)5再到達(dá)冷卻區(qū)7，停留些許，冷卻至常溫后再返回到裝載區(qū)9。旋轉(zhuǎn)一周，完成一次焊接，焊接好的電子元器件從裝載區(qū)9取出來。本實施例可以在小型回流焊接爐上實現(xiàn)流水線或自動化操作，而一般單腔體焊接設(shè)備是不具備流水線式生產(chǎn)能力的。葉輪4的轉(zhuǎn)動如果采用旋轉(zhuǎn)控制裝置15進(jìn)行控制，加熱和冷卻采用溫度控制器14進(jìn)行 控制，這樣回流焊接設(shè)備基本自動運行上述回流焊接步驟。
權(quán)利要求1.一種旋轉(zhuǎn)式回流焊接爐，包括爐體、爐門、葉輪、旋轉(zhuǎn)控制裝置、托盤、托盤位置調(diào)節(jié)裝置、真空泵、溫度控制器，其特征在于所述爐體由等高的圓柱體和長方體交匯組合而成，長方體的中心線與圓柱體的軸線重合，長方體的寬度小于圓柱體的直徑，長方體的長度大于圓柱體的直徑，圓柱體的底面為ー圓形區(qū)域，此圓形區(qū)域分為四個面積相同大小的扇形區(qū)域，爐體壁上設(shè)有爐門，貼近爐門的扇形區(qū)域為裝載區(qū)，裝載區(qū)對角的扇形區(qū)域為緩沖區(qū)，其余兩側(cè)的區(qū)域，ー側(cè)為加熱區(qū)，另ー側(cè)為冷卻區(qū)，加熱區(qū)內(nèi)設(shè)有ー用于對電子元器件和焊料進(jìn)行加熱的熱板，冷卻區(qū)內(nèi)設(shè)有ー用于對電子元器件和焊料進(jìn)行冷卻的冷板，爐體內(nèi)設(shè)有ー葉輪，葉輪與旋轉(zhuǎn)控制裝置電路連接，葉輪的半徑與圓柱爐體的半徑相同，兩葉片之間設(shè)有用于放置待焊接的電子元器件和焊料的托盤，托盤高度由托盤位置調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)，真空泵經(jīng)管道與加熱區(qū)連接，溫度控制器經(jīng)電路與熱板、冷板連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的旋轉(zhuǎn)式回流焊接爐，其特征在于所述葉輪設(shè)有四個葉片，其垂直投影線與爐底平面的葉長線段與爐底四個扇形區(qū)域的四條分割線重合，四個葉片把爐腔內(nèi)的空間分開形成了四個功能區(qū)域，即裝載區(qū)域、加熱區(qū)域、緩沖區(qū)域和冷卻區(qū)域，葉輪經(jīng)旋轉(zhuǎn)控制裝置驅(qū)動繞葉輪軸轉(zhuǎn)動。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的旋轉(zhuǎn)式回流焊接爐，其特征在于所述托盤為可拆卸方式固定在葉輪上，托盤經(jīng)托盤位置調(diào)節(jié)裝置驅(qū)動沿葉輪軸的軸線方向上下移動，調(diào)節(jié)與熱板或冷板之間的距離。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的旋轉(zhuǎn)式回流焊接爐，其特征在于所述葉輪具有多個葉片，葉片與爐體圓柱內(nèi)壁之間為緊配合，葉片的外側(cè)端部邊緣與爐體圓柱內(nèi)壁之間設(shè)有軟性材料的密封條。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的旋轉(zhuǎn)式回流焊接爐，其特征在于所述熱板由電阻絲加熱或電熱管加熱結(jié)構(gòu)，熱板的加熱功率由溫度控制器調(diào)節(jié)，熱板設(shè)置在加熱區(qū)域中。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的旋轉(zhuǎn)式回流焊接爐，其特征在于所述冷板為水冷或液氮冷卻 冷板內(nèi)設(shè)有用于冷卻液流通的蛇形管道。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的旋轉(zhuǎn)式回流焊接爐，其特征在于所述真空泵與所述熱板所處的區(qū)域相連。
專利摘要一種旋轉(zhuǎn)式回流焊接爐，包括爐體、爐門、葉輪、旋轉(zhuǎn)控制裝置、托盤、托盤位置調(diào)節(jié)裝置、真空泵、溫度控制器，其特征在于所述爐體由等高的圓柱體和長方體交匯組成，爐體壁上設(shè)有爐門，爐體分為裝載區(qū)、加熱區(qū)、緩沖區(qū)和冷卻區(qū)，加熱區(qū)內(nèi)設(shè)有熱板，冷卻區(qū)內(nèi)設(shè)有冷板，爐體內(nèi)設(shè)有一葉輪，葉輪與旋轉(zhuǎn)控制裝置電路連接，兩葉片之間設(shè)有用于放置待焊接的電子元器件和焊料的托盤，真空泵經(jīng)管道與加熱區(qū)連接，溫度控制器經(jīng)電路與熱板、冷板連接。本實用新型的優(yōu)點是其擁有獨立的加熱系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)，并能在真空或保護(hù)氣氛下進(jìn)行互不干擾的加熱和冷卻過程，無需多次升溫與降溫，由此能夠節(jié)省焊接時間和節(jié)約電能消耗并能提高工作效率和焊接質(zhì)量。
文檔編號B23K3/047GK202571519SQ20122011864
公開日2012年12月5日 申請日期2012年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月26日
發(fā)明者劉勝, 桂許龍, 羅小兵, 周洋, 陳明祥 申請人:上海飛恩微電子有限公司