專利名稱：液態(tài)金屬軟釬接的感應(yīng)式雙波峰電磁泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種泵送液態(tài)金屬軟釬料的感應(yīng)式雙波峰電磁泵，特別涉及到表面安裝技術(shù)(SMT)中印制電路板(PCB)自動(dòng)焊接設(shè)備中，泵送液態(tài)金屬軟釬料的感應(yīng)式雙波峰電磁泵。
專利US－3.797.724、CN86209242U、CN2077921U、CN1058162A等均屬單波峰的液態(tài)金屬電磁泵，這些泵在SMT軟釬接中，存在著由于助焊劑及表面元件(SMC)、表面器件(SMD)所用的粘貼劑的熱分解所產(chǎn)生的氣體，粘附在釬接區(qū)中，使釬料無(wú)法接觸而造成跳焊的氣體遮蔽現(xiàn)象；以及SMC、SMD本身?yè)趿?，沿背流方向釬料無(wú)法浸潤(rùn)到而產(chǎn)生跳焊的陰影現(xiàn)象等而無(wú)法使用。
本發(fā)明的目的是提供一種新型的泵送液態(tài)金屬軟釬料的感應(yīng)式雙波峰電磁泵，它能完全消除SMT軟釬接中所存在的氣體遮蔽現(xiàn)象及陰影現(xiàn)象，波峰面上所存在的微幅機(jī)械振動(dòng)，能產(chǎn)生對(duì)軟釬接窄縫的良好的滲透和填充作用，保證對(duì)SMT軟釬接的要求。。
本實(shí)用新型是通過(guò)下述技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)的液態(tài)金屬軟釬接的感應(yīng)式雙波峰電磁泵，是由成工字型的焊料槽(5)，左右泵溝、左右波峰系統(tǒng)及左右單相交流電磁鐵組成。左右隔渣板(26)、(27)將焊料槽(5)的內(nèi)腔分隔成一個(gè)大腔(25)和四個(gè)小腔(21)、(22)、(23)、(24)。左右隔渣板(26)、(27)底部留有窗口(28)，使小腔(21)、(22)、(23)、(24)與大腔(25)連通。焊料槽(5)的大腔(25)中，由左右噴嘴(10)、(12)及左右整流隱波系統(tǒng)，抑制氧化隔渣結(jié)構(gòu)分別構(gòu)成左右兩個(gè)波峰系統(tǒng)。左右整流穩(wěn)波系統(tǒng)分別由左右混流腔(6)、(17)、整流導(dǎo)向板(1)、(16)組成。左右混流腔(6)、(17)分別設(shè)置在焊料槽(5)的大腔(25)的左右兩側(cè)，它們的下部分別與左右泵溝(2)、(20)連通。整流導(dǎo)向板(1)和(16)各自相向上、下錯(cuò)位分別裝在左右混流腔(6)、(17)的垂直二壁上。左右泵溝(2)、(20)形狀為矩形管，它的上下面為寬壁，左右后面為窄壁，前面為開(kāi)口，左右窄壁部分開(kāi)口。焊料槽(5)左右兩側(cè)的小腔(21)、(22)和(23)、(24)分別通過(guò)左右泵溝(2)、(20)的各自窄壁的開(kāi)口，與左右泵溝(2)、(20)連通。抑制氧化隔渣結(jié)構(gòu)由擋板(9)、(14)、變向板(8)、(15)及多孔濾板(7)構(gòu)成。左右噴嘴(10)、(12)分別裝在左右混流腔(6)、(17)的出口處，擋板(9)、(14)分裝在左右噴嘴(10)、(12)的兩側(cè)，且可以上頂點(diǎn)為支點(diǎn)改變角度。變向板(8)、(15)分別配置在左右噴嘴(10)、(12)下部流體出口的外側(cè)。多孔濾板(7)裝在左右混流腔(6)、(17)與左右噴嘴(10)、(12)之間，它將焊料槽(5)的大腔(25)分隔成上、下兩部分。分流棒(11)裝在左噴嘴(10)頂部出口處，波峰擴(kuò)展彎板(13)用螺釘裝在右噴嘴(12)右壁外側(cè)，擋板(14)的內(nèi)側(cè)，板面開(kāi)有槽形孔，且安裝位置可以孔上下調(diào)節(jié)，左右兩側(cè)單相交流電磁鐵分別由開(kāi)口鐵芯(3)、(19)和勵(lì)磁線包(4)、(18)構(gòu)成，左右泵溝(2)、(20)分別嵌裝在開(kāi)口鐵芯(3)、(19)的開(kāi)口氣隙中，勵(lì)磁線包(4)、(18)豎直地對(duì)應(yīng)套裝在開(kāi)口鐵芯(3)、(19)的相應(yīng)鐵芯柱上。
當(dāng)在左右單相交流電磁鐵的勵(lì)磁線包(4)、(18)中接入一定幅值或周波的單相交流電壓后，在開(kāi)口鐵芯(3)、(19)的氣隙中各自激起在相位上和空間位置上均有差異的若干個(gè)磁通份量，使左右泵溝(2)、(20)內(nèi)的液態(tài)金屬釬料受力，其大小與這些磁通的大小成正比，受力的方向是由超前磁通指向滯后磁通，從而驅(qū)動(dòng)液態(tài)金屬釬料朝著規(guī)定的方向向左右混流腔(6)、(17)方向流動(dòng)。改變作用在勵(lì)磁線包(4)、(18)中的交流電壓幅度或者周波數(shù)即可調(diào)節(jié)作用力的大小，從而達(dá)到調(diào)節(jié)波峰高度的目的。
由左泵溝(2)噴流而出的液態(tài)軟釬料流體，進(jìn)入左穩(wěn)流腔(6)后，經(jīng)整流導(dǎo)向板(1)整流導(dǎo)向流入左噴嘴(10)，在出口處經(jīng)分流棒(11)的阻隔和分流，在其左右兩側(cè)形成兩個(gè)流向相反而流速較大的窄波峰。它不僅為SMT軟釬接時(shí)，助焊劑和SMC、SMD粘貼劑熱分解所產(chǎn)生的氣體提供逸散的通道；也有效地消除了SMC、SMD沿背流方向所形成的陰影區(qū)。由于激勵(lì)磁場(chǎng)的周期性變化，使得液態(tài)釬料受力大小也是成周期性脈動(dòng)的，從而表現(xiàn)在波峰面上存在一個(gè)對(duì)應(yīng)的微幅機(jī)械振動(dòng)，這有利于液態(tài)釬料對(duì)釬接部窄縫內(nèi)的穿透和填充作用，確保了釬接部的透焊性。
由右泵溝(20)噴流出來(lái)的液態(tài)金屬軟釬料流體進(jìn)入右混流腔(17)后，經(jīng)整流導(dǎo)向板(16)整流導(dǎo)向后，流向右噴嘴(12)，由于右噴嘴(12)的主流道是向左傾斜的，因而到達(dá)頂部后加大了流體向左側(cè)的速度份量，因而增強(qiáng)了對(duì)被焊PCB表面的擦洗作用，有利于消除PCB表面在焊接中可能形成的拉尖、橋接等疵病。向右側(cè)分流的液態(tài)釬料經(jīng)過(guò)波寬擴(kuò)展彎板(13)的作用，使得波面變得寬而平，增強(qiáng)了后熱效應(yīng)，有利于PCB與液態(tài)釬料的剝離。
沿左右噴嘴(10)、(12)噴出的液態(tài)釬料在下落過(guò)程中，首先分別濺落在擋板(9)和(14)上，緩沖后再進(jìn)入液面內(nèi)，這樣不僅保護(hù)了擋板(9)、(14)外圍主液面的靜止?fàn)顟B(tài)不被破壞，而且縮短了波峰上釬料下落過(guò)程中的拋射距離，減小了波峰流動(dòng)的暴露表面，減弱了處在融溶狀態(tài)下釬料的氧化現(xiàn)象。以上端部為支點(diǎn)，分別改變擋板(9)、(14)各自的傾角，即可改變對(duì)應(yīng)波峰面的形狀和流速，以達(dá)到最佳的釬接效果。
從左右兩波峰上濺落下來(lái)的液態(tài)金屬軟釬料，分別由擋板(9)、(14)導(dǎo)向，并各自經(jīng)變向板(8)和(15)改變流向，方向偏向液面?zhèn)?，從而?duì)夾混在流體內(nèi)部的渣形成一種托力，與多孔濾板(7)的阻尼作用相結(jié)合，使得渣能充分分離而浮向液態(tài)，形成一薄薄的連續(xù)渣層覆蓋在液面，隔絕了位于其內(nèi)部的釬料和空氣的接觸，保護(hù)了主液面釬料不被繼續(xù)氧化。
附圖是設(shè)計(jì)的感應(yīng)式雙波峰電磁泵結(jié)構(gòu)示意圖。


圖1是感應(yīng)式雙波峰電磁泵縱向剖面圖(1)為整流導(dǎo)向板，(2)為左泵溝，(3)為開(kāi)口鐵芯，(4)為勵(lì)磁線包，(5)為焊料槽，(6)為左混流腔，(7)為多孔濾板，(8)為變向板，(9)為擋板，(10)為左噴嘴，(11)為分流棒，(12)為右噴嘴，(13)為波寬擴(kuò)展彎板，(14)為擋板，(15)為變向板，(16)為整流導(dǎo)向板，(17)為右混流腔，(18)為勵(lì)磁線包，(19)為開(kāi)口鐵芯，(20)為右泵溝，(26)為左隔渣板，(27)為右隔渣板。
圖中帶箭頭的細(xì)實(shí)線為液態(tài)軟釬料流體流動(dòng)方向。
圖2是感應(yīng)式雙波峰電磁泵俯視圖(21)、(22)為左側(cè)兩個(gè)小腔，(23)、(24)為右側(cè)兩個(gè)小腔，(25)為焊料槽大腔。
圖3是感應(yīng)式雙波峰電磁泵結(jié)構(gòu)(A－A)剖面圖。
圖4是感應(yīng)式雙波峰電磁泵結(jié)構(gòu)(B－B)剖面圖。
(28)為隔渣板下部窗口。
圖5是泵溝結(jié)構(gòu)的立體示意圖。
圖6是多孔濾板的平面圖。
圖1中焊料槽(5)，左右混流腔(6)、(17)，整流導(dǎo)向板(1)、(16)等均采用奧氏體不銹鋼制造拼焊成一體。左右混流腔(6)、(17)與對(duì)應(yīng)的左右泵溝(2)、(20)連通，左右泵溝(2)、(20)分別嵌裝在開(kāi)口鐵芯(3)、(19)的開(kāi)口氣隙中。左右泵溝(2)、(20)沿開(kāi)口端相向放置，勵(lì)磁線包(4)、(18)分別豎直地嵌套在相應(yīng)的開(kāi)口鐵芯(3)和(19)的鐵芯柱上，左右噴嘴(10)、(12)分別配裝在左右混流腔(6)、(17)的出口上方。
圖2表示了焊料槽(5)的內(nèi)腔由左右隔渣板(26)和(27)分隔成一個(gè)大腔(25)和四個(gè)小腔(21)、(22)、(23)、(24)。
圖3表示了左右混流腔(6)和(17)與左右泵溝(2)、(20)之間是通過(guò)喇叭狀的過(guò)渡段相連通。
圖4表示了左泵溝(20)窄邊開(kāi)口與焊料槽(5)左側(cè)的兩個(gè)小腔(21)、(22)與左泵溝(2)之間，通過(guò)一個(gè)喇叭狀的過(guò)渡段相連通，喇叭狀過(guò)渡段的入口是處于整個(gè)焊料槽(5)內(nèi)腔的最低水平位置。左隔渣板下部設(shè)有窗口(28)。同樣右泵溝(20)與右側(cè)兩個(gè)小腔(23)、(24)之間的連通以及右隔渣板(27)下部的窗口，有與左端完全相同的結(jié)構(gòu)特征。
圖5表明了左右泵溝結(jié)構(gòu)都是成矩形管狀，沿縱向的兩個(gè)側(cè)面，一端封閉，一端開(kāi)口；而沿橫向的二對(duì)稱側(cè)壁均有開(kāi)口。
附圖也是實(shí)施例DCB2fS－250、DCB2fS－300感應(yīng)式雙波峰電磁泵波峰焊接機(jī)系列產(chǎn)品中，采用的感應(yīng)式雙波峰電磁泵的結(jié)構(gòu)示意圖，它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，易于制造，適應(yīng)范圍廣。左波峰成駝峰狀兩面噴流，能有效地消除SMT軟釬接中氣體遮蔽現(xiàn)象和陰影現(xiàn)象，波峰中所存在的固定周期的微幅機(jī)械振動(dòng)，能有效地改善釬接部釬縫的透焊性，緊隨其后的右波峰，波面寬而平，波壓均勻，可以很好地對(duì)被焊PCB起修整作用，從而完全滿足了SMT自動(dòng)化軟釬接的要求。
權(quán)利要求1.一種感應(yīng)式雙波峰電磁泵，它由焊料槽、泵溝、噴嘴、單相交流電磁鐵組成，焊料槽中設(shè)有抑制氧化隔渣結(jié)構(gòu)和整流穩(wěn)波系統(tǒng)，其特征是a、焊料槽(5)為工字型內(nèi)腔，由左右隔渣板(26)、(27)將其分隔成一個(gè)大腔(25)和四個(gè)小腔(21)、(22)、(23)、(24)，底部開(kāi)有窗口(28)，小腔(21)、(22)、(23)、(24)與大腔(25)連通，b、有兩個(gè)泵溝，左泵溝(23)和右泵溝(20)，c、有兩個(gè)噴嘴，左噴嘴(10)裝在焊料槽(5)中大腔(25)的左側(cè)和混流腔(6)的出口上方，它的上部設(shè)有分流棒(11)，右噴嘴(12)裝在焊料槽(5)中的大腔(25)的右側(cè)和混流腔(17)的出口上方，右噴嘴(12)的主流道是向左傾斜，在其上部右外側(cè)設(shè)有波寬擴(kuò)展彎板(13)，d、有兩個(gè)單相交流電磁鐵，分別由開(kāi)口鐵芯(3)、(19)和勵(lì)磁線包(4)、(18)組成。左泵溝(2)嵌在開(kāi)口鐵芯(3)的開(kāi)口氣隙中，右泵溝(20)嵌在開(kāi)口鐵芯(19)的開(kāi)口氣隙中。開(kāi)口鐵芯(3)、左泵溝(2)與開(kāi)口鐵芯(19)、右泵溝(20)沿開(kāi)口端相向放置，勵(lì)磁線包(4)、(18)分別豎直地嵌套在開(kāi)口鐵芯(3)和(19)的鐵芯柱上，e、抑制氧化隔渣結(jié)構(gòu)由兩塊擋板(9)、(14)、兩塊變向板(8)、(15)及多孔濾板(7)組成。擋板(9)、(14)分裝在左右噴嘴(10)、(12)的兩側(cè)，變向板(8)、(15)分別配置在左右噴嘴(10)、(12)下部流體出口的外側(cè)成45度角。多孔濾板(7)裝在左右混流腔(6)、(17)與左右噴嘴(10)、(12)之間，f、整流穩(wěn)波系統(tǒng)分別由左右混流腔(6)、(17)和整流導(dǎo)向板(1)、(16)組成。整流導(dǎo)向板(1)和(16)各自相向上下錯(cuò)位并分別裝在左右混流腔(6)、(17)的垂直二壁上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的感應(yīng)式雙波峰電磁泵，左右泵溝(2)、(20)與左右混腔(6)、(17)之間相連通的部位為喇叭口過(guò)渡段。它們的窄壁開(kāi)口與焊料槽(5)左右兩側(cè)的小腔(21)、(22)及(23)、(24)之間相連通的部位也是喇叭過(guò)渡段。喇叭過(guò)渡的入口是處于整個(gè)焊料槽(5)內(nèi)腔的最低水平位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的感應(yīng)式雙波峰電磁泵，其特征是右噴嘴(12)的主流道向左傾斜與垂直方向的夾角約為0－30度角。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2的感應(yīng)式雙波峰電磁泵，其特征是；焊料槽(5)，左右混流腔(6)、(17)，整流導(dǎo)向板(1)、(16)均用奧氏體不銹鋼制造拼焊成一體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、3的感應(yīng)式雙波峰電磁泵，其特征是波寬擴(kuò)展彎板(13)安裝在右噴嘴(12)右壁的外側(cè)，檔板(14)的內(nèi)側(cè)板面開(kāi)有槽形孔。
專利摘要一種適應(yīng)于表面安裝技術(shù)(SMT)中印制電路板的自動(dòng)化焊接設(shè)備，用于液態(tài)金屬軟釬接的感應(yīng)式雙波峰電磁泵。它由焊料槽(5)，左右波峰系統(tǒng)及左右單相交流電磁鐵組成。在焊料槽(5)中設(shè)置了左右泵溝(2)、(20)，左右噴嘴(10)、(12)及相應(yīng)的整流穩(wěn)波系統(tǒng)和抑制氧化隔渣結(jié)構(gòu)。它能有效地消除SMT軟釬接中所存在的氣體遮蔽現(xiàn)象及表面元器件(SMC、SMD)擋流所形成的陰影區(qū)，并且不用噴射高溫防氧化油系統(tǒng)，就能很好地抑制高溫下釬料的氧化。
文檔編號(hào)H05K3/34GK2178581SQ93246899
公開(kāi)日1994年10月5日 申請(qǐng)日期1993年12月10日 優(yōu)先權(quán)日1993年12月10日
發(fā)明者樊融融 申請(qǐng)人:中國(guó)三江航天工業(yè)集團(tuán)公司