[發明專利]用于在焊接之前預處理電子部件的裝置和方法

無效

• 申請號: 200810086896.4
• 申請日: 2008-03-20
• 公開（公告）號: CN101269431A
• 公開（公告）日: 2008-09-24
• 發明（設計）人: K·W.·格斯滕貝格;E·萬德克
• 申請（專利權）人: 林德股份公司
• 主分類號: B23K3/08
• 分類號: B23K3/08;B23K1/20
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司
• 代理人: 曾立

技術領域

本發明涉及一種用于對工件進行回流焊的裝置，其包括一個焊料施加裝置、一個用于對該工件裝備一些待通過焊接過程與該工件連接的部件的裝件裝置和一個焊接區，在該焊接區中通過所述裝備好的工件的加熱而開始焊接過程。本發明還涉及一種用于進行回流焊的方法。

背景技術

術語回流焊或者再流焊表示一種公知的焊接方法，其例如經常使用在電子技術中。這種方法的特點是在對工件、例如印制電路板或印刷電路板裝備待焊接的部件之前施加焊料。存在很多用于將焊料施加到工件上的可能性。優選使用例如以絲網印刷方法被印刷的焊膏。但是，該焊料也可以通過分配器、通過焊料成形件或者以電鍍的方式施加。

在使工件裝備所述部件之后，該裝備好的工件被加熱并且由此進行實際的焊接過程。對于工件的加熱也存在多個可能性，例如通過加熱板、通過被加熱了的成形件、通過紅外輻射器或借助于激光射束來加熱。蒸汽相的焊料占據一個特殊位置，這也可屬于回流焊方法，其中，工件的加熱通過蒸汽在工件上的冷凝進行，該蒸汽在此將其冷凝熱排放給工件。

發明內容

本發明的目的是，在進行回流焊時進一步改善可達到的焊接質量。

所提出的目的在裝置方面通過以下方式解決，即，在焊料施加裝置的前面和/或在焊接區的前面設置一個用于對工件進行常壓等離子體處理的等離子體機。適合于此的等離子體機產生所謂的常壓等離子體。在此，與低壓等離子體相反地，可以在大氣壓的范圍內進行工作。下面，對于常壓等離子體應理解為這樣一種等離子體，其在一個與環境壓力偏差最高200mbar、即在環境壓力±200mbar的壓力下存在。特別是在800mbar到1200mbar之間的壓力范圍內產生常壓等離子體。

低溫常壓等離子體已經被證實是特別合適的。在該上下文中，低溫是指低于300℃的溫度，優選在室溫與250℃之間的范圍內。由此可以有利地放棄真空室以及用于產生并且保持真空的相應裝置。這是一個重要的進步，其在回流焊時顯著地提高等離子體機的使用的吸引力。

已經發現，等離子體處理有利地改善焊料與工件之間或焊料熔融物與工件之間的潤濕特性。這兩個措施中的每一個本身或者組合地提高焊接質量。

符合目的的是，設置一個焊膏施加裝置或者一個用于施加包括焊料的沖壓件的裝置作為焊料施加裝置。這種沖壓件也被稱為預成形件。

優選該等離子體機構造成合適于產生一個等離子體火焰。為此，存在多個可能性，其中下面將舉例地描述多個可能性。

根據本發明的一個優選的構型，該等離子體機具有至少兩個電極。由此，該等離子體機可被使用例如用于自由的直接的或者受控的放電。在此，自由的放電僅僅通過外部條件來控制，而受控的放電例如可通過控制電流輸入附加地主動地被控制。所謂的等離子體噴射和電弧放電也屬于這種等離子體產生方式。

根據本發明的另一有利的構型，至少一個電極設有一個電介質。因此，該構型允許一個勢壘放電或一個電暈放電。電暈放電例如特別適合于所有的應用情況，其中電勢的去除不必被賦予任何意義。

特別有利的是，該等離子體機構造成合適于產生基本上無電勢的等離子體放電。例如一種無電勢的等離子體被證實是特別有利的，對其供入具有200W功率的中等頻率的電壓并且輸入氮或者供入流量約20l/min的氮氫混合物。頻率、功率、氣體類型和氣體混合物的組分以及氣體流量的選擇可以從廣泛的范圍中進行并且適配于當時的應用情況。

特別有利的是，該等離子體機具有一個用于過程氣體的輸入部分，以便產生等離子體火焰。例如可以使用壓縮空氣或者一種可還原的氣體作為過程氣體。例如由N₂和H₂組成的混合物例如適合于作為可還原的氣體或氣體混合物。組合氣體、即N₂和H₂的比例為95∶5的混合物被證實是特別合適的。

但是，對于一些確定的應用場合，可氧化地起作用的氣體或氣體混合物的使用也可以是有利的。例如由N₂和/或具有氧、CF₄或CO₂的氬組成的混合物可提供優點。

符合目的的是，該等離子體機具有一個輸送裝置，該輸送裝置使得等離子體火焰的運動成為可能。例如以1-20m/min范圍的處理速度實現非常好的結果。

根據本發明的一個有利的拓展，設置了一個等離子體機，其被合適地構成以同時產生多個等離子體火焰。

根據本發明的另一有利的構型，設置了兩個或多個等離子體機。