CN111570998A - 一种电路板真空焊接设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电路板真空焊接设备，包括密封箱体、设置于密封箱体内部的运输装置和设置于密封箱体外部的抽真空装置，运输装置能够带动电路板进出打开的密封箱体，密封箱体内设置有真空焊接装置，电路板进入密封箱体后封闭并通过抽真空装置形成真空环境，密封箱体包括相互扣合的固定腔体和活动腔体，活动腔体连接有驱动装置，用于驱动活动腔体靠近或远离固定腔体。通过密封箱体和抽真空装置提供真空环境，在真空环境下完成焊接，有效降低内部空洞率，提高设备可靠性。

Description

一种电路板真空焊接设备

技术领域

本发明涉及电路板加工领域，特别是涉及一种电路板真空焊接设备。

背景技术

随着电子产品功能不断增强，印制电路板的集成度越来越高，元器件的功率越来越大，在多种领域，大功率的晶体管、射频电源、LED、IGBT等元器件的应用越来越广泛；这些器件通常的封装形式为BGA、QFN、LGA、CSP等等，其共同特点是器件的功耗大，对散热的性能要求高，而散热焊盘的空洞率直接影响产品的可靠性。

即电子元件通过普通的焊接之后，焊点里面通常会残留有部分空洞，其焊点的面积越大，内部的空洞的面积越大，其原因是由于在熔融的焊料冷却凝固时，焊料中产生的气泡没有“逃逸”出去，而被“冻结”下来形成空洞。

因此，如何提供一种有效避免产生空洞的电路板真空焊接设备是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种电路板真空焊接设备，通过密封箱体和抽真空装置提供真空环境，在真空环境下完成焊接，有效降低内部空洞率，提高设备可靠性。

为解决上述技术问题，本发明提供一种电路板真空焊接设备，包括密封箱体、设置于所述密封箱体内部的运输装置和设置于所述密封箱体外部的抽真空装置，所述运输装置能够带动电路板进出打开的所述密封箱体，所述密封箱体内设置有真空焊接装置，电路板进入所述密封箱体后封闭并通过所述抽真空装置形成真空环境，所述密封箱体包括相互扣合的固定腔体和活动腔体，所述活动腔体连接有驱动装置，用于驱动所述活动腔体靠近或远离所述固定腔体。

优选地，所述活动腔体设置于所述固定腔体上方。

优选地，所述活动腔体内部设置有发热器，所述固定腔体连接所述抽真空装置。

优选地，所述驱动装置包括设置于所述固定腔体下方的升降机构和连接所述活动腔体的支撑杆。

优选地，所述升降机构上设置有开合位置检测器，所述密封箱体的电路板进出口设置有物料进出检测器。

优选地，所述抽真空装置包括真空泵和连接所述密封箱体的管道。

优选地，所述管道上依次设置有真空负压计、充气阀和开关阀。

优选地，还包括设置于所述密封箱体外部的动力机构，所述运输装置和所述动力机构通过密封传动组件连接，所述密封传动组件穿过所述密封箱体壁板且接口处密封设置，所述密封传动组件包括连接轴和套装于所述连接轴的轴套，所述连接轴的外端连接所述动力机构，所述连接轴的内端连接所述运输装置，所述轴套外端的内部设置有与所述连接轴接触的密封结构。

优选地，所述轴套外端一体式设置有安装台，所述安装台外侧面设置有密封环，所述密封环外侧面设置有盖板，所述连接轴的外端依次穿过所述安装台、所述密封环和所述盖板中心的通孔，所述密封环内周设置有与所述连接轴接触的轴密封圈，所述密封环和所述盖板之间设置有腔体密封圈。

优选地，所述轴套内端的内部和所述盖板内周均设置有轴承，所述安装台、所述密封环和所述盖板侧边设置有用于连接螺栓的连接孔。

本发明提供一种电路板真空焊接设备，包括密封箱体、设置于密封箱体内部的运输装置和设置于密封箱体外部的抽真空装置，运输装置能够带动电路板进出打开的密封箱体，密封箱体内设置有真空焊接装置，电路板进入密封箱体后封闭并通过抽真空装置形成真空环境，密封箱体包括相互扣合的固定腔体和活动腔体，活动腔体连接有驱动装置，用于驱动活动腔体靠近或远离固定腔体。

工作工程中打开密封箱体，将待加工电路板通过运输装置运输至加工位置，然后封闭密封箱体，抽真空装置启动，为封闭箱体提供真空环境，对电路板进行真空焊接，焊接完成后打开密封箱体，通过运输装置输送出去。通过密封箱体和抽真空装置提供真空环境，在真空环境下完成焊接，有效降低内部空洞率，提高设备可靠性。

附图说明

图1为本发明所提供的电路板真空焊接设备的一种具体实施方式的结构示意图；

图2为本发明所提供的电路板真空焊接设备的一种具体实施方式中运输装置的结构示意图；

图3为本发明所提供的电路板真空焊接设备的一种具体实施方式中密封传动组件的结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种电路板真空焊接设备，通过密封箱体和抽真空装置提供真空环境，在真空环境下完成焊接，有效降低内部空洞率，提高设备可靠性。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1至图3，图1为本发明所提供的电路板真空焊接设备的一种具体实施方式的结构示意图；图2为本发明所提供的电路板真空焊接设备的一种具体实施方式中运输装置的结构示意图；图3为本发明所提供的电路板真空焊接设备的一种具体实施方式中密封传动组件的结构示意图。

本发明具体实施方式提供一种电路板真空焊接设备，包括密封箱体、运输装置1和抽真空装置，运输装置1设置于密封箱体内部，抽真空装置设置于密封箱体外部，运输装置1能够带动电路板进出打开的密封箱体，密封箱体内设置有真空焊接装置，电路板进入密封箱体后封闭并通过抽真空装置形成真空环境，密封箱体包括相互扣合的固定腔体2和活动腔体3，活动腔体3连接有驱动装置4，用于驱动活动腔体3靠近或远离固定腔体2。即固定腔体2和活动腔体3为槽型结构，两者开口相对，扣合后两个腔体形成了封闭的腔体，即密封箱体的内部腔体。

工作工程中打开密封箱体，将待加工电路板通过运输装置1运输至加工位置，然后封闭密封箱体，抽真空装置启动，为封闭箱体提供真空环境，对电路板进行真空焊接，焊接完成后打开密封箱体，通过运输装置1输送出去。通过密封箱体和抽真空装置提供真空环境，在真空环境下完成焊接，有效降低内部空洞率，提高设备可靠性。

可以将活动腔体3设置于固定腔体2上方，并在活动腔体3内部设置有发热器5，为焊接环境提供适合的温度环境，固定腔体2连接抽真空装置。或调整各部件的相对位置以及连接方式，均在本发明的保护范围之内。

在本发明具体实施方式提供的电路板真空焊接设备中，驱动装置4包括设置于固定腔体2下方的升降机构和连接活动腔体3的支撑杆。升降机构连接支撑杆，需要打开密封箱体时，升降机构通过支撑杆驱动活动腔体3向上移动，密封箱体打开，需要关闭密封箱体时，升降机构通过支撑杆驱动活动腔体3向下移动，密封箱体封闭。也可采取用其他类型的驱动装置，如设置在活动腔体3上方的吊装装置。

进一步地，升降机构上设置有开合位置检测器6，能够检测支撑杆的升降位置，进而判断活动腔体3是否开合到位。还可在密封箱体的电路板进出口设置有物料进出检测器7，判断电路板是否进出到位。

为了提供稳定的真空环境，抽真空装置包括真空泵8和连接密封箱体的管道9。密封箱体封闭后，通过真空泵8及管道进行抽真空，还可在管道9上依次设置有真空负压计10、充气阀11和开关阀12。具体工作过程为：通过发热器5密封箱体内的空间温度加热到人工设定的参数后，开始进入电路板，此时密封箱体进口处的物料进出检测器7电路板，运输装置1启动将电路板运输至焊接位置，同时进口处的物料进出检测器7检测到电路板的系统设定延迟时间后，运输装置1停止运行，升降机构驱动活动腔体3下降，形成封闭腔体，并通过开合位置检测器6检测是否打开或闭合到位。真空泵8工作，通过管道9抽取密封箱体内部的气体，按工艺要求可以分段抽取，真空负压计10实时监测腔内的真空度，真空负压计10监测到的信号实时反馈给开关阀12，使腔内的真空度达到软件设定的参数并稳定下来，进入工艺保压时间。此时处于熔融状态焊点内部的气泡在内外压力差的作用下开始溢出，达到人工设定的保压时间后，开关阀12关闭，充气阀11打开，通过管道9充入气体，当真空负压计10反馈的数值为1000mbar时，充气阀11关闭，停止充入气体，此时升降机构带动活动腔体3上升，运输装置1启动运输，出口处的物料进出检测器7感应到电路板，被运输到真空区域外部，电路板真空焊接完成。

在上述各具体实施方式提供的电路板真空焊接设备的基础上，还包括动力机构和密封传动组件1-1，密封箱体通过真空泵8能够抽真空，运输装置1设置于密封箱体内部，动力机构设置于密封箱体外部，运输装置1和动力机构通过密封传动组件1-1连接，密封传动组件1-1穿过密封箱体壁板且接口处密封设置，密封传动组件1-1包括连接轴1-11和套装于连接轴1-11的轴套1-12，连接轴1-11的一端位于密封箱体外部，一部分位于密封箱体内部，位于外部的为外端，位于内部的为内端，连接轴1-11的外端连接动力机构，连接轴1-11的内端连接运输装置1，轴套1-12外端的内部设置有与连接轴1-11接触的密封结构。其中轴套与密封箱体的接口处密封，而连接轴为了实现传动需要在转动过程中保持密封效果，通过轴套和连接轴之间的密封结构保证密封效果。

为了保证密封效果，轴套1-12外端一体式设置有安装台，安装台外侧面设置有密封环1-13，密封环1-13外侧面设置有盖板1-14，连接轴1-11的外端依次穿过安装台、密封环1-13和盖板1-14中心的通孔，利用盖板1-14将密封环1-13压紧在安装台上，密封环1-13内周设置有与连接轴1-11接触的轴密封圈1-15，围绕连接轴1-1-11设置，可以沿轴向设置多个轴密封圈1-15，提高密封效果，保证连接轴1-11能够转动的同时保证密封效果，同时密封环1-13和盖板1-14之间设置有腔体密封圈1-16，保证密封环1-13处的密封效果。

进一步地，为了实现稳定传动，轴套1-12内端的内部和盖板1-14内周均设置有轴承1-18，配合连接轴1-11转动。

在本发明具体实施方式提供的真空焊接电路板运输装置中，安装台、密封环1-13和盖板1-14的中心通孔的两侧均设置有连接孔，安装台上为通孔，密封环1-13上为通孔，盖板1-14上为螺纹孔，螺栓1-17由内向外穿过各孔后稳定连接，也可采用其他连接方式，如整体设置螺纹连接，均在本发明的保护范围之内。动力机构可以为电机1-2，也可采用液压马达等多种动力机构。

运输装置包括相互平行且水平设置的固定轨1-3和活动轨1-4，固定轨1-3和活动轨1-4上设置有导轮和传送链条，驱动导轮的主轴1-5通过联轴器连接连接轴1-11的内端。电路板放置在传送链条上实现真空焊接过程中的传输。根据情况调整导轮的数量及布置方式，保证稳定运输。还可在固定轨1-3和活动轨1-4上均设置有链条张紧弹簧1-6。

进一步地，密封箱体外部设置有导轨调宽机构1-7，固定轨1-3和活动轨1-4之间设置有调宽丝杆1-8，导轨调宽机构1-7通过密封传动组件1-1连接调宽丝杆1-8，固定轨1-3和活动轨1-4之间设置有导向轴。导轨调宽机构1-7驱动调宽丝杆1-8转动，进而调整固定轨1-3和活动轨1-4之间的距离，以适应不同尺寸的电路板，也可采用提取调节方式，如齿轮齿条结构等。还可以在运输机构前后两侧设置有进出口物料进出检测器7，有电路板进出时触发物料进出检测器7，调控焊接时间。

以上对本发明所提供的电路板真空焊接设备进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电路板真空焊接设备，其特征在于，包括密封箱体、设置于所述密封箱体内部的运输装置(1)和设置于所述密封箱体外部的抽真空装置，所述运输装置(1)能够带动电路板进出打开的所述密封箱体，所述密封箱体内设置有真空焊接装置，电路板进入所述密封箱体后封闭并通过所述抽真空装置形成真空环境，所述密封箱体包括相互扣合的固定腔体(2)和活动腔体(3)，所述活动腔体(3)连接有驱动装置(4)，用于驱动所述活动腔体(3)靠近或远离所述固定腔体(2)。

2.根据权利要求1所述的电路板真空焊接设备，其特征在于，所述活动腔体(3)设置于所述固定腔体(2)上方。

3.根据权利要求2所述的电路板真空焊接设备，其特征在于，所述活动腔体(3)内部设置有发热器(5)，所述固定腔体(2)连接所述抽真空装置。

4.根据权利要求3所述的电路板真空焊接设备，其特征在于，所述驱动装置(4)包括设置于所述固定腔体(2)下方的升降机构和连接所述活动腔体(3)的支撑杆。

5.根据权利要求4所述的电路板真空焊接设备，其特征在于，所述升降机构上设置有开合位置检测器(6)，所述密封箱体的电路板进出口设置有物料进出检测器(7)。

6.根据权利要求1所述的电路板真空焊接设备，其特征在于，所述抽真空装置包括真空泵(8)和连接所述密封箱体的管道(9)。

7.根据权利要求6所述的电路板真空焊接设备，其特征在于，所述管道(9)上依次设置有真空负压计(10)、充气阀(11)和开关阀(12)。

8.根据权利要求1至7任意一项所述的电路板真空焊接设备，其特征在于，还包括设置于所述密封箱体外部的动力机构，所述运输装置(1)和所述动力机构通过密封传动组件(1-1)连接，所述密封传动组件(1-1)穿过所述密封箱体壁板且接口处密封设置，所述密封传动组件(1-1)包括连接轴(1-11)和套装于所述连接轴(1-11)的轴套(1-12)，所述连接轴(1-11)的外端连接所述动力机构，所述连接轴(1-11)的内端连接所述运输装置(1)，所述轴套外端(1-12)的内部设置有与所述连接轴(1-11)接触的密封结构。

9.根据权利要求8所述的电路板真空焊接设备，其特征在于，所述轴套(1-12)外端一体式设置有安装台，所述安装台外侧面设置有密封环(1-13)，所述密封环(1-13)外侧面设置有盖板(1-14)，所述连接轴(1-11)的外端依次穿过所述安装台、所述密封环(1-13)和所述盖板(1-14)中心的通孔，所述密封环(1-13)内周设置有与所述连接轴(1-11)接触的轴密封圈(1-15)，所述密封环(1-13)和所述盖板(1-14)之间设置有腔体密封圈(1-16)。

10.根据权利要求9所述的电路板真空焊接设备，其特征在于，所述轴套(1-12)内端的内部和所述盖板(1-14)内周均设置有轴承(1-18)，所述安装台、所述密封环(1-13)和所述盖板(1-14)侧边设置有用于连接螺栓(1-17)的连接孔。

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