配备等离子发生装置的回流焊设备的制作方法

1.本实用新型涉及电路板制造技术领域，具体而言，涉及一种配备等离子发生装置的回流焊设备。


背景技术：

2.电路板回流焊时往往使用带有助焊剂的焊膏，加热至一定温度助焊剂去除电路板和元器件表面的氧化膜，然后焊锡融化实现元器件与电路板的连接。助焊剂的使用会带来两个问题，一个是助焊剂的挥发会导致焊锡内部空洞率较高，影响连接的电气性能和强度，另一个是助焊剂会在电路板表面残留，大多数电路板可以通过水洗等方式来清除残留，但对于带有传感器、高精密器件的电路板，无法进一步水洗。因此开发一种无须助焊剂的电路板回流焊技术就显得尤为重要。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种配备等离子发生装置的回流焊设备，其能够改善现有的回流焊需要依靠助焊剂的问题。
4.本实用新型的另外一个目的在于提供一种回流焊方法，其使用了上述配备等离子发生装置的回流焊设备，其能够不借助助焊剂实现回流焊。
5.本实用新型的实施例是这样实现的：本实用新型的实施例提供了一种配备等离子发生装置的回流焊设备，包括：真空腔体、加热装置和等离子发生装置；所述等离子发生装置设置于所述真空腔体内，所述真空腔体内充有能够被所述等离子发生装置激发等离子体的气体，所述真空腔体能够容置待加工产品，所述等离子发生装置设置于待加工产品的两侧且用于去除待加工产品的氧化膜，所述加热装置与所述真空腔体连接且用于对去除氧化膜后的产品进行回流焊加工。
6.另外，根据本实用新型的实施例提供的配备等离子发生装置的回流焊设备，还可以具有如下附加的技术特征：在本实用新型的可选实施例中，所述等离子发生装置包括高压电极、接地电极和等离子电源，所述高压电极和所述接地电极分列于待加工产品的左侧和右侧且与所述等离子电源电连接。
7.在本实用新型的可选实施例中，所述等离子电源是射频电源，为所述高压电极和所述接地电极提供10mhz
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100mhz的射频信号。
8.在本实用新型的可选实施例中，所述真空腔体内设有料架，所述料架包括多根支架柱，部分或者全部的所述支架柱共同支撑待加工产品。
9.在本实用新型的可选实施例中，所述气体为惰性气体或者是惰性气体与还原性气体的混合气；当所述气体为所述混合气时，还原性气体占所述混合气的比例为1%
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20%。
10.在本实用新型的可选实施例中，所述加热装置包括加热腔和加热元件，所述加热腔与所述真空腔体连通且能够将所述加热元件加热后的热风传递至所述真空腔体内，以通过热风循环加热进行回流焊。
11.在本实用新型的可选实施例中，所述配备等离子发生装置的回流焊设备还包括冷却装置，所述冷却装置用于降低所述真空腔体内的温度。
12.在本实用新型的可选实施例中，所述配备等离子发生装置的回流焊设备包括真空泵，所述真空腔体通过所述真空泵抽真空。
13.在本实用新型的可选实施例中，所述配备等离子发生装置的回流焊设备还包括压力控制器和真空计，所述压力控制器能够根据所述真空计调节所述真空腔体内的进气和/或抽气速度以维持预设的真空度。
14.本实用新型的有益效果是：本技术的配备等离子发生装置的回流焊设备配合相应的回流焊方法，在真空腔体内激发等离子气体，以利用等离子气体的还原性去除电路板和元器件的氧化物，然后通过加热装置的热风循环加热进行回流焊，实现无助焊剂的回流焊，并且通过真空腔体的真空效果降低了焊锡的空洞率，保障经回流焊后的产品品质。
附图说明
15.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
16.图1为本实用新型的实施例提供的配备等离子发生装置的回流焊设备的结构示意图；
17.图2为配备等离子发生装置的回流焊设备隐去部分部件的轴测图；
18.图3为配备等离子发生装置的回流焊设备设有冷却装置的示意图。
19.图标：1
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真空腔体；2
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加热腔；21
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加热元件；3
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高压电极；4
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接地电极；5
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料架；51
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滚轮；6
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电路板；7
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真空泵；8
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惰性气体；9
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测温探头；10
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等离子电源；12
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开关门；13
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观察窗；14
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冷却装置；15
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压力控制器；16
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真空计。
具体实施方式
20.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
21.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
22.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
23.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必
须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
24.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
25.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
实施例
26.请参照图1，本实用新型的实施例提供了一种配备等离子发生装置的回流焊设备，包括：真空腔体1、加热装置和等离子发生装置。
27.等离子发生装置设置于真空腔体1内，真空腔体1内充有能够被等离子发生装置激发等离子体的气体，真空腔体1能够容置待加工产品，等离子发生装置设置于待加工产品的两侧且用于去除待加工产品的氧化膜，加热装置与真空腔体1连接且用于对去除氧化膜后的产品进行回流焊加工。
28.其中，配备等离子发生装置的回流焊设备包括真空泵7，真空腔体1通过真空泵7抽真空。
29.关于真空腔体1，可以是方型腔体、球型腔体或者柱形腔体。请结合图2，本实施例为方型腔体，方型腔体设有开关门12，并进一步设有观察窗13。真空腔体1的内部空间能够容纳待加工产品。
30.进一步的，本实施例的真空腔体1内设有料架5，料架5包括多根支架柱，部分或者全部的支架柱共同支撑待加工产品。在本实施例中，采用了4根支架柱，4根支架柱可以在电路板6的四角形成支撑。可以理解的是，当电路板6的外形有不同时，可以针对不同外形的电路板6设置不同数量的支架柱。
31.可以理解的是，也可以预先根据经常加工的电路板6的外形尺寸，设置多根支架柱，一种电路板6可以用其中几根支架柱共同支撑，换成另外一种电路板6时，又可以通过其他几根支架柱共同支撑，当然，也可以是全部的支架柱共同支撑。不同的电路板6有不同的搭配，只要能够保障支撑且不影响气体流动即可。
32.此外，支架柱相互间可以进行连接并且在支架柱底部设置滚轮51，方便一同带动电路板6进出真空腔体1。还可以选择预先在真空腔体1设置多个插槽，在将支架柱插入固定完毕后再把电路板6安放。进一步的，插槽的位置也可以根据要加工的电路板6的外形尺寸来设置，每当要加工一种电路板6时，可以只插设相应数量的支架柱，一方面是增加支架柱的通用性，另一方面则是可以减少不必要的支架柱的使用，进一步避免影响气体流动。
33.此外，本实施例的支架柱可以支撑多层的电路板6，以一次性加工较多的电路板6，提升产品产能。
34.请继续结合图1，在本实施例中，等离子发生装置包括高压电极3、接地电极4和等离子电源10，高压电极3和接地电极4分列于待加工产品的左侧和右侧且与等离子电源10电连接。
35.其中，本实施例还包括压力控制器15和真空计16，压力控制器15能够根据真空计16调节真空腔体1内的进气和/或抽气速度以维持预设的真空度，在等离子激发时，保持真空度，避免影响等离子的稳定。
36.详细的，本实施例中的高压电极3、接地电极4的表面设有氧化膜或者绝缘涂层，以避免高压电极3、接地电极4与电路板6的金属元器件产生电弧，进而避免元器件损坏。
37.值得一提的是，本实施例的高压电极3、接地电极4是树立放置且是将待加工产品放置于高压电极3、接地电极4之间。这样就不需要将电路板6竖直摆放。竖直摆放的电路板6不利于焊料熔化后的准确流动，因为焊料在重力作用下会向下流动，导致缺陷。
38.详细的，本实施例的等离子电源10是射频电源，为高压电极3和接地电极4提供10mhz
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100mhz的射频信号。当然，射频信号的范围是举例，并不限制只能采用该范围的射频信号。
39.需要说明的是，图1中的等离子电源10的位置是一种示意，不能限制性地理解为必须要设置于真空腔体1外部，也可以考虑设置于真空腔体1内部。
40.关于能够被等离子发生装置激发等离子体的气体，本技术的气体为惰性气体8或者是惰性气体8与还原性气体的混合气。图1中示出有气源。
41.其中，当气体为混合气时，还原性气体占混合气的比例为1%
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20%。
42.详细的，惰性气体8可以是氮气、氩气或氦气等。混用的还原性气体可以是氢气、cf4或sf6等。
43.需要说明的是，当气体是惰性气体8时，也可以是多种惰性气体8的混合气，并不限制只能单一使用一种。
44.请结合图1或者图3，本实施例的加热装置包括加热腔2和加热元件21，加热腔2与真空腔体1连通且能够将加热元件21加热后的热风传递至真空腔体1内，以通过热风循环加热进行回流焊。
45.在真空腔体1内设置有测温探头9，以确认真空腔体1内的温度状况。
46.请结合图3，可以选择的是，配备等离子发生装置的回流焊设备还包括冷却装置14，冷却装置14用于降低真空腔体1内的温度。比如可以通过空气循环快速冷却真空腔体1内的温度。
47.基于该配备等离子发生装置的回流焊设备，本实用新型的实施例提供了一种回流焊方法，该方法包括：将真空腔体1抽真空并充入第一气体至第一额定压力；启动等离子发生装置至激发等离子体；关闭等离子发生装置并继续充入第一气体至第二额定压力；启动加热装置且使得真空腔体1内的温度升高至焊锡的熔点以上；焊锡熔化之后，进一步将真空腔体1抽气以去除焊锡内部的第二气体；充入第一气体至第二额定压力并冷却。
48.其中，第一气体是指上述的惰性气体8或者是惰性气体8与还原气体的混合气。第二气体既可以和第一气体完全成分相同，也可以指代包含有焊锡内部杂质气体的气体，重
要的是将焊锡内部气体排出，不在于其成分。通过排出焊锡内的气体，可以降低焊锡的空洞率，提升产品品质。
49.第一额定压力可以是200pa，也可以是其他压力值，操作人员可以根据加工需求进行选择或者试验出适合的压力值作为不同的电路板6的第一额定压力。相应的，本实施例的第二额定压力是标准大气压，当有不同的压力值需求时，也可以设置成其他压力值，本实施例采用的标准大气压只是举例说明。
50.本实施例的原理是：通过抽真空并充入惰性气体8，从而产生等离子，这些气体不会产生氧化现象，甚至可以加入氢气等还原性气体，提高对金属氧化膜的还原从而增强焊料对电路板6的润湿。同时可以在焊料融化后进一步抽真空，让焊料内部的气体逸出降低空洞率。
51.并且本实施例利用热风回流，提升了温度均匀性，可以实现多层线路板的均匀加热。加之本实施例的料架5设计为4根支架柱，在电路板6的四周都没有阻挡，满足了热风的流动，使得温度更为均匀。同时，也方便等离子体的产生与流动，实现对电路板6的均匀处理。
52.综上所述，本技术的配备等离子发生装置的回流焊设备配合相应的回流焊方法，在真空腔体1内激发等离子气体，以利用等离子气体的还原性去除电路板6和元器件的氧化物，然后通过加热装置的热风循环加热进行回流焊，实现无助焊剂的回流焊，并且通过真空腔体1的真空效果降低了焊锡的空洞率，保障经回流焊后的产品品质。
53.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。