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软钎焊单元以及软钎焊方法

阅读:723发布:2020-05-20

专利汇可以提供软钎焊单元以及软钎焊方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供功能进行 质量 良好的 软钎焊 的结构简单的软钎焊单元。软钎焊单元(10)具有金属 块 (20)、沿上下方向贯通金属块(20)地设置的陶瓷管(30)、对金属块(20)进行加热的加热器(40)、检测金属块(20)的 温度 的温度 传感器 (50)、以及将金属块(20)固定于软钎焊装置的 基台 的绝热部件(60)。在陶瓷管(30)中插通焊 锡 线材(31),并且焊锡线材(31)在陶瓷管(30)内熔融。,下面是软钎焊单元以及软钎焊方法专利的具体信息内容。

1.一种软钎焊单元,其特征在于,具备:
金属
管,其沿上下方向贯通上述金属块地设置,该管的上部的上端从上述金属块的上表面稍稍突出,下部从上述金属块的下表面较大地突出,由热导率比上述金属块小的物质以及/或者比热容比上述金属块大的物质构成,并在中空部插通焊线材;以及加热器,其对上述金属块进行加热,
上述焊锡线材在上述管内从下向上输送。
2.根据权利要求1所述的软钎焊单元,其特征在于,
上述管是陶瓷。
3.根据权利要求2所述的软钎焊单元,其特征在于,
上述管是
4.根据权利要求1~3任一项中所述的软钎焊单元,其特征在于,
还具备检测上述金属块或者上述加热器的温度传感器
基于上述传感器的检测结果来控制上述加热器的加热。
5.一种软钎焊方法,其使用了软钎焊单元,该软钎焊单元具备:
金属块;
管,其沿上下方向贯通上述金属块地设置,该管的上部的上端从上述金属块的上表面稍稍突出,下部从上述金属块的下表面较大地突出,由热导率比上述金属块小的物质以及/或者比热容比上述金属块大的物质构成,并在中空部插通焊锡线材;以及加热器,其对上述金属块进行加热,
上述焊锡线材在上述管内从下向上输送,
上述软钎焊方法的特征在于,包括:
由上述加热器将上述金属块加热至规定温度的工序;
从上述管的下端供给上述焊锡线材并在上述管的上端部分生成熔融焊锡的工序;以及使安装部件与上述熔融焊锡接触来进行软钎焊的工序。

说明书全文

软钎焊单元以及软钎焊方法

技术领域

[0001] 本发明涉及软钎焊单元以及软钎焊方法。

背景技术

[0002] 作为软钎焊电子部件的方法,大概分为流动方式和回流方式。其中,流动方式是在预先熔融有焊的焊锡槽中浸泡软钎焊对象的基板端子来进行软钎焊的方法。焊锡槽的类型有使焊锡液面起波(波立てる)的喷流式、和不使钎料液面起波的浸沾式。
[0003] 喷流式的软钎焊装置例如记载在专利文献1中。
[0004] 另外,使用了小型的焊锡槽的浸沾式软钎焊装置例如记载在专利文献2、3中。
[0005] 现有技术文献
[0006] 专利文献1:国际公开第2012/143966号
[0007] 专利文献2:日本特开平6-23533号公报
[0008] 专利文献3:日本特开2005-40823号公报

发明内容

[0009] 发明所要解决的技术问题
[0010] 然而,专利文献1所记载的喷流方式的软钎焊装置除了焊锡槽之外,还需要达、喷出单元,从而有装置结构大型化的缺点。另外,由于焊锡槽较大所以发热较大,从而有耗电量也较大的缺点。
[0011] 在专利文献2、3所记载的装置中,需要与使焊锡熔融的焊锡槽分体地并向焊锡槽接近以及从焊锡槽分离地向焊锡槽供给焊锡线材的焊锡供给装置,从而有装置结构大型化的缺点。
[0012] 并且,在以往的软钎焊装置中,也担忧因在焊锡槽产生的化膜使焊锡的质量降低的情况。
[0013] 本发明是考虑以上方面而完成的,其提供能够进行质量良好的软钎焊的结构简单的软钎焊单元以及软钎焊方法。
[0014] 本发明的软钎焊单元的一个方式的特征在于,具备:
[0015] 金属
[0016] 管,其贯通上述金属块地设置,由热导率比上述金属块小的物质以及/或者比热容比上述金属块大的物质构成,并在中空部插通焊锡线材;以及
[0017] 加热器,其对上述金属块进行加热。
[0018] 本发明的软钎焊方法的一个方式是使用了软钎焊单元的软钎焊方法,该软钎焊单元具备:
[0019] 金属块;
[0020] 管,其沿上下方向贯通上述金属块地设置,由热导率比上述金属块小的物质以及/或者比热容比上述金属块大的物质构成,并在中空部插通焊锡线材;以及加热器,其对上述金属块进行加热,
[0021] 上述软钎焊方法的特征在于,包括:
[0022] 由上述加热器将上述金属块加热至规定温度的工序;
[0023] 从上述管的下端供给上述焊锡线材并在上述管的上端部分生成熔融焊锡的工序;以及
[0024] 使安装部件与上述熔融焊锡接触来进行软钎焊的工序。
[0025] 发明的效果如下。
[0026] 根据本发明,可实现能够进行质量良好的软钎焊的结构简单的软钎焊单元以及软钎焊方法。附图说明
[0027] 图1是表示实施方式的软钎焊单元的结构的立体图。
[0028] 图2是放大表示管的上端附近的立体图。
[0029] 图3A是用于说明本实施方式的动作的侧视图。
[0030] 图3B是用于说明本实施方式的动作的侧视图。
[0031] 图4是表示软钎焊单元的其它构成例的立体图。
[0032] 图5是表示管的其它构成例的剖视图。
[0033] 符号的说明
[0034] 10—软钎焊单元,20—金属块,30、81、82—陶瓷管,31—焊锡线材,40、90—加热器,50—温度传感器,60—绝热部件。

具体实施方式

[0035] 以下,参照附图对本发明的实施方式进行详细地说明。
[0036] 图1是表示本发明的实施方式的软钎焊单元的结构的立体图。软钎焊单元10具有金属块20、沿上下方向贯通金属块20地设置的陶瓷管30、加热金属块20的加热器40、检测金属块20的温度的温度传感器50、以及将金属块20固定于软钎焊装置的基台(未图示)的绝热部件60。
[0037] 金属块20由构成。但是,金属块20也可以由铁以外的金属构成。
[0038] 陶瓷管30的上部的上端从金属块20的上表面稍稍突出。与此相对,陶瓷管30的下部从金属块20的下表面较大地突出。在陶瓷管30中插通焊锡线材31。陶瓷管30的中空部分的直径比焊锡线材31直径稍大,以使焊锡线材31在陶瓷管30内能够一边与陶瓷管30的内表面接触一边上下动。从陶瓷管30向下方露出的焊锡线材31由未图示的把持部把持,焊锡线材31由该把持部以规定的定时向上方移动规定量。
[0039] 另外,陶瓷管30由螺纹件(图3A、图3B)32而以能够自由拆下的方式螺纹固定于金属块20。由此,陶瓷管30能够从金属块20拆下而进行清洗、或容易地进行用于变更尺寸的更换。例如,能够根据软钎焊对象,而容易地变更为中空部分直径不同的陶瓷管30。
[0040] 作为加热器40,使用了具有电热线的筒式加热器。加热器40以发热部分位于金属块20的内部的方式安装于金属块20。若向加热器40流动电流,则发热部分发热,从而加热金属块20。此外,作为加热器40,也可以使用陶瓷加热器等除筒式加热器以外的加热器。
[0041] 温度传感器50以传感检测部分位于金属块20的内部的方式安装于金属块20。由温度传感器50得到的温度检测结果向加热器40的控制部(未图示)发送,基于温度检测结果对加热器40进行控制以使金属块20的温度成为规定温度。该规定温度是指能够使焊锡线材31熔融的温度。
[0042] 绝热部件60例如由构成。在软钎焊装置的基台(未图示)经由绝热部件60固定有金属块20,从而能够防止加热后的金属块20的热传递到基台(未图示)。
[0043] 接下来,使用图3A以及图3B,对本实施方式的动作进行说明。
[0044] 软钎焊单元10首先由加热器40将金属块20加热至规定温度。接下来,如图3A所示,从陶瓷管30的下侧插入焊锡线材,把持部(未图示)上推焊锡线材31直至该焊锡线材31的上端从陶瓷管30的上端表露出。于是,陶瓷管30的上部位置的焊锡线材31因金属块20的热而熔融,从陶瓷管30的上端,表露出熔融的焊锡。
[0045] 具体而言,如图3A所示,焊锡线材31在陶瓷管30内且在比金属块20的下端靠上侧成为熔融的状态,在比金属块20的下端靠下侧成为不熔融的状态。这是由于陶瓷的热传导性非常低。即,对于比金属块20向下侧突出的部分的陶瓷管30而言,由于陶瓷的热传导性较低所以难以变成高温,其结果,在向下侧突出的部分的陶瓷管30内,焊锡线材31是保持未熔融不变的线材。其结果,陶瓷管30的下部的中空部分由焊锡线材31堵塞,所以在陶瓷管30内的上部位置熔融的焊锡从陶瓷管30不向下方下垂即可。另外,由于陶瓷管30的下部位置的焊锡线材31未熔融所以不产生表面张,从而能够在管30内顺畅地移动。其结果,不产生由表面张力引起的管堵塞,从还能够使管径为小径。
[0046] 另一方面,由于在埋入金属块20的陶瓷管30内被一次加热而熔融的焊锡被热导率较低的陶瓷管30覆盖,所以热难以扩散。其结果,熔融焊锡不容易变凉,从而保持熔化状态。即,暂时熔融的陶瓷管30的上端附近的焊锡维持熔解状态。实际上,如图2所示,熔融焊锡因表面张力而以从陶瓷管30的前端向上方膨胀的状态表露出。
[0047] 这样,若在陶瓷管30内生成熔融焊锡,则如图3B所示,由搬运装置(未图示)使安装于基板70的电子部件71的端子72移动以便从陶瓷管30的上端浸在管内。由此,焊锡附着于端子72以及基板70而进行软钎焊。
[0048] 若一个电子部件的软钎焊结束,则搬运装置使该电子部件从软钎焊单元10离开,而去取下一个电子部件。此时,在陶瓷管30的下方把持焊锡线材31的把持部将焊锡线材31向上方上推规定量。该上推量(长度)是补充前一次软钎焊中消耗的焊锡的量,即直至熔融焊锡从陶瓷管30的前端表露出。但也可以上推焊锡线材31直至熔融焊锡从陶瓷管30的前端稍稍溢出。这样,能够完全除去前一次软钎焊中产生的氧化膜。
[0049] 若像这样上推焊锡线材31,则与前一次相同,陶瓷管30的上部位置的焊锡成为熔融状态,所以与前一次相同地将端子72浸在陶瓷管30的上端中来进行软钎焊。这样,通过反复进行上推焊锡线材31而在陶瓷管30的上部位置生成熔融焊锡的工序、和将下一个软钎焊对象浸在熔融焊锡中的工序,来对多个软钎焊对象地依次进行软钎焊。
[0050] 如上所述,根据本实施方式,软钎焊单元10具有金属块20、沿上下方向贯通金属块20地设置的陶瓷管30、以及加热金属块20的加热器40,从而能够实现软钎焊的质量良好的且结构简单的软钎焊单元10。详细而言,根据本实施方式的结构,能够得到以下的效果。
[0051] 由于仅是熔融管30前端的少量的焊锡,所以用于使焊锡熔融的热量较少即可。因而,不会对周围产生热的影响。另外,由于利用焊锡线材31,并仅使焊锡线材31的前端熔融,所以能够使加热部的结构简单。由于能够减少加热、绝热的部件件数,并减少对周边装置的热的影响,所以能够抑制装置整体的成本。
[0052] 由于仅向管30送入焊锡线材31即可,所以能够简化用于供给焊锡材料的装置。
[0053] 由于与空气接触的熔融焊锡仅是管30前端,所以可将氧化膜的生成抑制为最小限度。另外,由于通过推入焊锡线材31来供给焊锡,所以总是供给新的焊锡。其结果,没有焊锡的劣化,从而能够提高软钎焊的质量。
[0054] 软钎焊时,由于熔融的焊锡向基板70侧移动,所以在管30的前端仅残留少量的熔融焊锡。其结果,基板70的基本不向管30的前端的熔融焊锡侧移动。
[0055] 由于不使用焊锡槽,所以没有氧化膜融入焊锡、或混入杂质的情况,从而能够提高软钎焊的质量。
[0056] 由于与进行软钎焊的生产数量相符地购入焊锡线材31即可,所以能够将初始成本抑制为较少。
[0057] 对于清洁而言,由于从金属块20拆下陶瓷管30就能够进行,所以简单。
[0058] 此外,上述的实施方式中,对使用陶瓷管30的情况进行了说明,但管的材质并不限于陶瓷,总之使用热导率比金属块20小的物质以及/或者比热容比金属块20大的物质即可。
[0059] 简单进行说明。比热容是指相对于物质的单位质量的热容量、即一次提高单位质量的物质的温度所需要的热量。热导率是指以热传导通过与热的流动垂直的单位面积且在单位时间内流动的热量除以每单位长度的温差(温度梯度)的值。热导率表示物质的热传导的容易度,也被称作热传导系数。
[0060] 表1中表示代表的物质的比热容和热导率。
[0061] 表1
[0062]
[0063] 在使用铁作为金属块20的情况下,管30的材料优选是氧化硅、氮化硅、化硅、石英玻璃中的任一个。特别是,氧化的机械强度、绝缘性、高频损耗性、热导率、耐热性、耐磨损性、耐腐蚀性良好,从而优选。
[0064] 另外,安装于金属块20的管30并不限于一根,可以如图4所示设置两根陶瓷管81、82,也可以设置三根以上的管。在金属块20安装有多个管的情况下,它们的直径可以相同,也可以不同。此外,图4中,内置有温度传感器的带温度调整功能的加热器90安装于金属块
20。
[0065] 并且,管30并不限于圆筒状,也可以如图5所示使用前端是喇叭状的管。若使用这样的管30,则即使软钎焊对象的端子72的粗细比管径粗,也能够将端子浸在管30的前端中。
[0066] 另外,上述的实施方式中,使基板70侧移动,但由于本发明的软钎焊单元非常小型,所以也能够使软钎焊单元10侧移动。
[0067] 上述的实施方式只不过表示了实施本发明时的具体化的一个例子,并不通过上述实施方式来限定地解释本发明的技术范围。即,本发明只要不脱离其主旨、或者其主要的特征,就能够以各种方式来实施。
[0068] 工业上的可利用性
[0069] 本发明能够适用于使用了焊锡线材的软钎焊单元以及软钎焊方法。
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