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1、(10)申请公布号 CN 101961808 A(43)申请公布日 2011.02.02CN101961808A*CN101961808A*(21)申请号 200910157302.9(22)申请日 2009.07.24B23K 1/00(2006.01)B23K 1/008(2006.01)B23K 3/08(2006.01)(71)申请人理翰应用科技有限公司地址中国台湾桃园县中坜市慈惠三街157巷15号15楼申请人陈中辉(72)发明人陈中辉(74)专利代理机构北京汇智英财专利代理事务所 11301代理人郑玉洁(54) 发明名称波峰沾锡焊接设备及其实施方法(57) 摘要一种波峰沾锡焊接设备，。
2、其包括：机壳、抽风罩、静压感测器及进气孔。其中，该漏斗形抽风罩，安装于机壳内并形成一个抽风口；该电子式遥测风速静压感测器，安装于该抽风口上方；该进气孔，成型于该机壳门板下方。波峰沾锡焊接设备实施方法为：一、当抽风闸全幅开启通风后，以风速仪量测每秒0.1公尺以上的风速后；二、再记录此时的抽风口静压感测器测得的负静压值；三、依测得负静压值在一电脑设备中，设定最低风速负静压警报值；本发明波峰沾锡焊接设备及其实施方法，在超出设定核准数值标准时可立即报警，使生产线上所有人员的健康与安全得到双重保障，进而可安心的将各种形态印刷电路板组装产品的焊点用锡量有效减低。(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国。
3、国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 2 页 说明书 5 页 附图 8 页CN 101961809 A 1/2页21.一种波峰沾锡焊接设备，其特征在于包括：一个机壳；一组具有抽风静压设定功能的漏斗形抽风罩，安装于机壳内，该抽风罩形成一个抽风口；一个电子式遥测风速静压感测器，安装于该抽风口上方；数个进气孔，成型于该机壳门板下方。2.如权利要求1所述的波峰沾锡焊接设备，其特征在于，该漏斗形抽风罩的该抽风静压设定的实施方法如下：(1)当抽风闸全幅开启通风后，在锡炉熔锡面四边角及喷助焊剂机构喷嘴上方，以风速仪量测每秒0.1公尺以上的风速后；(2)再记录此时的抽风口静压感测器测得的负静压值；(3。
4、)依测得负静压值在电脑设备中，设定最低风速负静压警报值。3.如权利要求1所述的波峰沾锡焊接设备，其特征在于，该波峰沾锡焊接设备连接一个警报装置。4.如权利要求3所述的波峰沾锡焊接设备，其特征在于，该警报装置进行抽风不良警报测试的实施方法如下：(1)反复调整抽风闸通气量，测试风速的负静压；(2)当所测的负静压低于一个警报设定值时，该警报装置产生动作；(3)当所测的负静压恢复或高于警报设定值时，该警报装置停止动作。5.如权利要求1所述的波峰沾锡焊接设备，其特征在于，该机壳内安装一组火灾烟雾感测器。6.如权利要求5所述的波峰沾锡焊接设备，其特征在于，该火灾烟雾感测器能够进行火灾烟雾警报测试。7.如权。
5、利要求5所述的波峰沾锡焊接设备，其特征在于，该火灾烟雾警报测试以人造烟雾进行。8.如权利要求1所述的波峰沾锡焊接设备，其特征在于，该波峰沾锡焊接设备的炉胆、喷锡泵、喷锡口、整压管及电热棒包覆管的材质，均采用厚度3mm以上SUS316L不锈钢制成。9.如权利要求1所述的波峰沾锡焊接设备，其特征在于，该波峰沾锡焊接设备的该电热棒包覆管全部置于该炉胆内熔锡焲面下。10.如权利要求1所述的波峰沾锡焊接设备，其特征在于，该机壳壳体具有一个夹持链条机构，该夹持链条机构具有两组链条，该夹持链条机构被同一动力源齿轮同步驱动，由一个万向联接轴联结在两组链条驱动齿轮之间，该两组链条单独调整各该链条松紧度。11.如。
6、权利要求10所述的波峰沾锡焊接设备，其特征在于，该夹持链条机构的各该链条，成型有一个夹持指尖，该夹持指尖接近中央高度的背面，装置一个不锈钢承磨片，该夹持指尖接近中央高度以下空间完全无凸出物。12.如权利要求1所述的波峰沾锡焊接设备，其特征在于，该壳体内具有一预热区，该预热区下方装设有数支电热管，该电热管上方安装数个陶瓷板，运用陶瓷极佳导热特性使得该发热的陶瓷板表面各区域呈现极小温差。13.如权利要求12所述的波峰沾锡焊接设备，其特征在于，该夹持链条机构上、下各安权 利 要 求 书CN 101961808 ACN 101961809 A 2/2页3装一片可调高度的不锈钢阻气板，该不锈钢阻气板减少。
7、多余助焊剂水雾进入预热区的通道孔面积。14.如权利要求1所述的波峰沾锡焊接设备，其特征在于，该波峰沾锡焊接设备，与电脑化触控显示荧幕电连接，该电脑化触控显示荧幕显示即时全机动态，并将喷助焊剂区及波峰锡炉区的即时抽风静压值在实际位置显示出来。15.如权利要求14所述的波峰沾锡焊接设备，其特征在于，该电脑化触控显示荧幕显示即时全机动态画面时，发生抽风实际负静压值低于警报设定值时，立即显示警报，且同步连动抽风不足警示灯及警报蜂鸣器动作警报，而当抽风实际负静压值恢复高于警报设定值时，立即自动停止显示警报，且同步连动该抽风不足警示灯及该警报蜂鸣器自动停止警报。16.如权利要求14所述的波峰沾锡焊接设备，。
8、其特征在于，该电脑化触控显示荧幕显示即时全机动态画面时，该火灾烟雾感测器检测到火灾烟雾后，在全机动态画面的实际位置立即显示警报，且同步连动火灾烟雾警示灯及警报蜂鸣器动作警报，而当火灾烟雾消失后，全机动态画面的实际位置立即自动停止显示警报，且同步连动该火灾烟雾警示灯及该警报蜂鸣器自动停止警报。权 利 要 求 书CN 101961808 ACN 101961809 A 1/5页4波峰沾锡焊接设备及其实施方法技术领域0001 一种波峰沾锡焊接设备及其实施方法，可使一可净化熔锡焲的合成化学粉末(AOP-22S)的即时随线(Real-time，In-line)作业得以轻松操作而且快速完成，另外，通过在锡。
9、炉站及喷助焊剂站抽风口，装设有一静压感测器与一改善抽风扰乱气流等两种方法，得以使锡炉站助焊剂所产生的烟雾、及喷助焊剂站助焊剂所产生的水雾，可立即完全的被吸入抽风口，并排入废气处理塔内，使得生产线上稳定维持优良空气品质，进而避免预热隧道(pre-heater heating tunnel)累积过多助焊剂水雾垢造成火灾的情况，同时，也可避免机门透视玻璃沾附过多助焊剂烟雾垢，造成目视机内状况困难，以及避免锡炉站助焊剂烟雾、及喷助焊剂站助焊剂水雾溢流到机外，危害生产线上人员的呼吸器官及心脏与血管血液等问题，配合可设定静压数值与烟雾感测器的声光警报装置，让生产线上所有人员的健康与安全得到双重保障，本发明。
10、尤指一种(AOP-22S Class)波峰沾锡焊接设备及其实施方法，具备先进的环境保护，电力与材料节约，维护健康与安全及完美波峰沾锡焊接品质等特性的革命性创新设计波峰沾锡焊接设备及其实施方法。背景技术0002 熔锡焲焊接方法及设备，应用于印刷电路板(PCB)，电子零组件，印刷电路板组装(PCBA)等生产技术与工业领域，此种技术于第二次世界大战前就已得到运用，二战后更因相关科学与技术的蓬勃发展，进而全面广泛的应用于全球军事及民生电子工业，迄今，相关技术与设备经过不断演变改善创新以适应印刷电路板线路布局、零组件微型化，及提升信赖度及电路功能复杂化的需求，而波峰沾锡炉及其焊接技术应用于稳定品质、大量。
11、生产印刷电路板组装与电子零组件焊接更显得重要；所述的波峰沾锡焊接设备历史已超过三十年以上，制造代表厂商如：美国Electrovert、日本春田Tamuna、日本Koki、日本Yoshida、台湾日椿电机、德国Vitronics Soltec、加拿大Cofin、新加坡CEM、荷兰Harris等公司。0003 然而，现有的波峰沾锡焊接设备及其焊接技术应用已发展成为有氮气及无氮气两种形式，而这两种形式的技术理念都以针对减少锡渣(氧化锡、不熔锡)为目标，但距离无锡渣的理想目标，则仍有相当大的差距，现行对改善空气品质的实务运作上，则一致采用我国在西元前2千多年的大禹的父亲鲧的围堵办法，因此至今仍没有更显。
12、著的功效产生。0004 请参阅图1，图中所示为一现有波峰沾锡机进排气的运行示意图，如图所示的波峰沾锡机10，当其抽风口101于常态运行时，机壳102呈完全封闭状态，只留有产品夹持链条机构进出孔103，另有一进排气孔104，其位置约等同于水雾及烟雾产生的高度，当空气a由进排气孔104进入后，因与水雾及烟雾b上升的方向约呈九十度角，故会造成水雾及烟雾b在机壳内，随着乱流四处溢散(如图中所示的箭头c)，导致水雾及烟雾b随处沾附机件透视玻璃与产品；另，厂务部门常为节约抽风电力耗用，而往往将抽风的风速愈调愈低，造成抽风口101形同虚设，以至于毫无例外的造成助焊剂水雾、及烟雾溢散到机壳外，再者，沾附于机件。
13、透视玻璃的助焊剂水雾及烟雾，必须使用如IPA等有害溶剂每周清洗，使得现有的波峰沾锡机生产线的空气品质恶劣，人员经常有呼吸器官心脏血管血液不适的反应，进而说 明 书CN 101961808 ACN 101961809 A 2/5页5导致离职率始终偏高等问题，这就是工业先进国家为保障本国人民健康将危害健康生产线移到未开发国家的原因之一。0005 请参阅图2，图中所示为一现有波峰沾锡机的波峰锡炉内部及邻近机构与配件的安排，基于改善锡渣及焊接品质等事项上的实际需求，部分厂商已开发出相关可搭配的机构或配件，然而这些机构或配件又杂乱的配置于波峰锡炉内部及邻近空间，使得现有的波峰锡炉浮在熔锡焲面上的锡渣捞除。
14、、及可净化熔锡焲的合成化学粉末的添加的作业空间遭到阻挡及干涉，进而造成工作困难且费时的情况，例如，典型的案例如N2波峰沾锡炉完全密闭，或者如图中所示，将现有的波峰沾锡机10内部的锡炉107的扰流波喷嘴105，以往复机构1051左右摆动，或者将扰流波喷嘴105以及平流波喷嘴106机构四周加装各式机构，例如背流锡导管1061、向下锡流导管1062等，又或者在锡液泵四周，加装各式阻隔碳粉机构，还有奇特的产品夹持链条机构型状，造成链条机构指尖与下方波峰喷嘴口机构间有凸出部分，使得可净化熔锡焲的合成化学粉末在这个区域的添加及捞除工作困难而费时，有时甚至无法执行，以上诸多障碍除了拆除及更换较适宜的机构外，。
15、别无他法，但是这样的临时修补替换对策、及原设计的缺点，仍然造成层出不穷的问题，例如：波峰沾锡炉为高温危险工作环境，现有的波峰沾锡炉每1.52小时必须捞除锡渣一次，而且每次在熔锡焲面上捞除锡渣的工作时间，会因障碍机构的干扰而增加；0006 在低价激烈竞争的商业环境下，现有的波峰沾锡机制造厂商都使用次级或更差等级的材料，使得所谓的钛合金的抗化学性远不如SUS304这样的材质特性，再加上将加温电热片贴于锡炉外壁，不但浪费电而且造成材料寿命及抗化学性进一步降低。0007 再者，现有的波峰沾锡机也存在的另一项重大不良的问题，即为其产品夹持链条移动不同步的现象，因为现有的波峰沾锡机采用链条松紧度同步调整机。
16、构，因此当两条链条磨耗不相等时，同步调整其中一条已绷紧时另一条仍旧太松，虽然驱动同步齿轮转速一致，但由于链条周长已不相等，故其移动速度不一致，形成产品在移动中产生颤抖现象，造成产品损伤或重工不良比率偏高，还有奇特的产品夹持链条机构型状，造成指尖与下方波峰喷嘴口机构间有凸出部分，使得可净化熔锡焲的合成化学粉末在这个区域的添加及捞除工作困难而费时，有时甚至无法执行，故，经常有PCB因夹持度不良，在机台内产生掉落现象，导致停机大修，所述的夹持链条，请参照图5，图中所示为现有的波峰沾锡机产品夹持链条机构图，请参考。0008 另，现有的波峰沾锡机抽风不良现象，也会造成助焊剂水雾在预热区前段累积现象，若累。
17、积现象过于严重，则可能引发火灾，对生产线人员工作中的生命安全，及火灾重建期间的生产量损失等重大影响，形成众多难以管理的重大缺点之一。发明内容0009 有鉴于上述的众多难以管理的重大缺点问题，本发明人依据多年来从事相关行业的经验，针对波峰沾锡机既有缺点及最佳化，应用本发明人另一项发明AOP-22S净化熔锡焲合成化学粉末等制程进行相关性的专题研究及分析，期能找出更为适切的解决方案；缘此，本发明主要的目的在于提供一种经由使用AOP-22S达成可节约用锡量、降低焊接温度及可提升焊接品质与信赖度，进而提升产品焊接良率的一种波峰沾锡焊接设备及其实施方法，以期达成添加及捞除净化熔锡焲合成化学粉末的工作时间愈。
18、短愈好，而且使得添加及说 明 书CN 101961808 ACN 101961809 A 3/5页6捞除净化熔锡焲合成化学粉末障碍机构愈少愈好的理想境界。0010 为达上述的目的，本发明提供一种波峰沾锡焊接设备，其包括：一个机壳、一组抽风罩、一个静压感测器以及数个进气孔。其中，该具有抽风静压设定功能的漏斗形抽风罩，安装于机壳内，该抽风罩形成一个抽风口；该电子式遥测风速静压感测器，安装于该抽风口上方；该进气孔，成型于该机壳门板下方。波峰沾锡焊接设备实施方法为：(1)当抽风闸全幅开启通风后，在锡炉熔锡面四边角及喷助焊剂机构喷嘴上方，以风速仪量测量测每秒0.1公尺以上的风速；(2)再记录此时的抽风口。
19、静压感测器测得的负静压值；(3)依测得负静压值在一电脑设备中，设定最低风速负静压警报值。0011 本发明有益效果为：确实可以达到提供一种(AOP-22S Class)波峰沾锡焊接设备及其实施方法，针对现有的波峰沾锡机既有缺点以及最佳化应用本发明人另一项发明AOP-22S净化熔锡焲合成化学粉末等机构与制程原理进行相关性的专题研究及分析成果，使其具备先进的环境保护，电力与材料节约，维护健康与安全及完美波峰沾锡焊接品质等特性的革命性创新设计波峰沾锡焊接设备及其实施方法的目的。为使贵审查委员可以清楚明了本发明的组成，以及其实施后的功效，兹以下列说明搭配图示，请参阅。附图说明0012 图1为一现有波峰沾。
20、锡机进排气的运行示意图。0013 图2为一现有波峰沾锡机的波峰锡炉内部及邻近机构与配件安排示意图。0014 图3为本发明波峰沾锡机进排气的运行示意图。0015 图4为本发明的波峰锡炉内部构形剖面示意图。0016 图5为现有的波峰沾锡机产品夹持链条机构参考图。0017 图6为本发明中的夹持链条机构参考图。0018 图7为本发明的实验机喷助焊剂区参考图。0019 图8为本发明的实验机触控荧幕全机动态画面参考图。0020 主要元件符号说明：0021 10波峰沾锡机 101抽风口 102机壳0022 103产品夹持链条机构进出孔 104进排气孔0023 105扰流波喷嘴 1051往复机构 106平流波。
21、喷嘴0024 1061背流锡导管 1062向下锡流导管 107锡炉0025 20波峰沾锡焊接设备 201漏斗形抽风罩 2011抽风口0026 202产品夹持链条机构进出孔 2021产品夹持链条机构0027 2022产品夹持指尖 2023阻气板 2024预热区0028 203进气孔 204锡炉 301主画面0029 205电子式遥测风速静压感测器0030 30电脑化触控显示萤幕 a空气0031 b水雾及烟雾 c方向具体实施方式0032 请参阅图3，图中所示为本发明波峰沾锡机进排气的运行示意图，如图所示，本发说 明 书CN 101961808 ACN 101961809 A 4/5页7明波峰沾锡焊。
22、接设备20，当其漏斗形抽风罩201所形成的抽风口2011于常态运行时，除原有产品夹持链条机构进出孔202，另在水雾及烟雾b产生高度的下方，双边各增设一组进气孔203，使得水雾及烟雾b产生的高度，实际上略高于进气孔203，又如图中所示，进气孔203呈斜向，使空气a流入进气孔203后，其气流与水雾及烟雾b之间的夹角降低(理论上以呈相对平行为最佳，即空气a与水雾及烟雾b之间的夹角呈零度)，再者，由于被引进的空气a顺相向上，可同时帮助锡炉204所产生的高温热气向上浮升，使水雾及烟雾b在产生后，可立即完全被吸进抽风口2011，而不再溢流到机外、或沾附机件透视玻璃与产品，又，所述的进气孔203具有数个，合。
23、计总面积大于锡炉熔锡面的面积；另，本发明进一步于抽风口2011上方，安装一电子式遥测风速静压感测器205，供以感测风速，如果厂务部门为节约抽风电力耗用，而将抽风速愈调愈低，则电子式遥测风速静压感测器205会立即发出声光警报，使得邻近波峰沾锡机周边环境的空气品质，可以稳定的保持于优良状态，不再造成水雾及烟雾b溢散到机壳外，如此，可大幅降低有害溶剂清洗的使用量，根本改善对现场人员的呼吸器官心脏血管血液不适的危害，进而有效的降低离职率，使生产线环境品质较接近全球最新环保与健康标准；另，抽风静压设定程序如下：(1)当抽风闸全幅开启通风后，在锡炉熔锡面四边角及喷助焊剂机构喷嘴上方(约10公分处)，以风速。
24、仪量测量测每秒0.1公尺以上的风速；(2)再记录此时的抽风口2011的电子式遥测风速静压感测器205测得的负静压值；(3)依测得的负静压值，在电脑触控荧幕设定最低风速负静压警报值。另，抽风不良警报测试制程如下：0033 (1)以反复调整抽风闸通气量的方式，测试风速的负静压；0034 (2)当所测的负静压低于警报设定值时，抽风不良声光警报系统产生动作；0035 (3)当所测的负静压恢复或高于警报设定值时，抽风不良声光警报系统停止动作。0036 承上，本发明实施后，因助焊剂所产生的水雾及烟雾抽除效率获得大幅改善，加上抽风口2011上方的电子式遥测风速静压感测器205的作用，更能有效降低预热区前段水。
25、雾沾附累积现象，根本的解决了火灾危害的主要原因，再者，因抽风效率的根本改善，有效维护生产线空气品质清新优良，对生产线工作人员的健康与安全提供了有效的保障；另，为进一步提升作业的安全性，本发明进一步于在机壳内安装一组火灾烟雾感测器，用以检测非正常的烟雾产生情况，并可利用一人造烟雾来进行一火灾烟雾警报测试；另，本发明所称的波峰锡炉设备的炉胆、喷锡泵、喷锡口、整压管及电热棒包覆管的材质，均采用厚度3mm以上SUS316L不锈钢制成；再者，所述的电热棒包覆管，全部置于炉胆内熔锡焲面下，使电热棒产生的全部电热，能完全被熔锡吸收，使得锡炉加温时间可从现有锡炉的3.5小时降为2小时以内，而当AOP-22S覆。
26、盖于熔锡焲面上则又可以减少运转中的电热能损失。0037 本发明所述的另一项重点请参阅图4，图中所示为本发明的波峰锡炉内部构造剖面示意图，由于本发明所称的波峰沾锡焊接设备20，其锡炉204的结构极为简单，故，其上方几乎无任何阻碍物，有利于可净化熔锡焲的合成化学粉末(AOP-22S)的添加及捞除运作，营造了波峰锡炉维护人员快速轻易达成任务的优良空间，使得维护的频率从现有的1.52小时捞一次锡渣，改善为812小时添加及捞除一次AOP-22S(无锡渣因此不需捞锡渣)，而且每次工作时间从15分钟降为5分钟，有效改善高温危险工作环境维护人员工作负担。0038 请参照图6所示，图中所示为本发明的夹持链条机构。
27、参考图，本发明所述的波峰说 明 书CN 101961808 ACN 101961809 A 5/5页8沾锡焊接设备，进一步改良其夹持链条机构2021，所述的夹持链条机构2021具有两组链条，且被同一动力源齿轮同步驱动，经由一万向联接轴联结在两组链条驱动齿轮之间，使得该两组链条可以单独调整个别链条松紧度，承上，改良后的夹持链条机构2021可根本的改善两组链条移动速度不同步问题，而且极简单的设计使得产品夹持指尖2022下方完全没有任何凸出物件，营造了添加及捞除可净化熔锡焲的合成化学粉末(AOP-22S)在产品夹持链条机构2021的产品夹持指尖2022下方的可行性移动空间，有利于快速完成可净化熔锡焲。
28、的合成化学粉末(AOP-22S)的添加及捞除工作，也根本解决了两组链条移动速度不同步造成的停机大修难题；再者，夹持链条机构的链条末端的产品，成型有一夹持指尖2022，其接近中央高度的背面，装置有一不锈钢承磨片，因此产品夹持指尖2022接近中央高度以下的空间，完全无凸出物；另，在夹持链条机构上、下各安装一片可调高度的不锈钢的阻气板2023，以减少多余助焊剂水雾进入预热区2024的通道孔面积。0039 请参阅图7，图中所示为本发明的实验机喷助焊剂区参考图，本发明进一步于预热区2024的电热管上方，铺设有数片陶瓷板(Ceramicfine-perforated boards)，运用陶瓷极佳导热特性，。
29、使得发热陶瓷板表面各区域呈现均温的现象，进而使得预热区温差减至最低，根本的避免了现有预热器电热管局部集中高温缺点，大幅降低了预热器电热管局部集中高温引燃助焊剂而造成火灾的意外机会。0040 请参阅图8，图中所示为本发明的实验机触控荧幕全机动态画面参考图，本发明所称的波峰沾锡焊接设备，进一步电连接至一电脑化触控显示荧幕30，其主画面301可显示即时全机动态，并将喷助焊剂区及波峰锡炉区的即时抽风静压值在实际位置显示出来；例如，当显示即时全机动态画面时，抽风实际负静压值低于警报设定值时，立即显示警报，且可同步连动抽风不足警示灯及警报蜂鸣器动作警报，而当抽风实际负静压值恢复高于警报设定值时立即自动停止。
30、显示警报，且可同步连动抽风不足警示灯及警报蜂鸣器自动停止警报；又例如，当显示即时全机动态画面时，发生火灾烟雾感测器检测到火灾烟雾后，可在全机动态画面的实际位置立即显示警报，且可同步连动火灾烟雾警示灯及警报蜂鸣器动作警报，而当火灾烟雾消失后，全机动态画面的实际位置立即自动停止显示警报，且可同步连动火灾烟雾警示灯及警报蜂鸣器自动停止警报。0041 综上所述，本发明其据以实施后，确实可以达到提供一种(AOP-22SClass)波峰沾锡焊接设备及其实施方法，针对现有的波峰沾锡机既有缺点以及最佳化应用本发明人另一项发明AOP-22S净化熔锡焲合成化学粉末等机构与制程原理进行相关性的专题研究及分析成果，使其具备先进的环境保护，电力与材料节约，维护健康与安全及完美波峰沾锡焊接品质等特性的革命性创新设计波峰沾锡焊接设备及其实施方法的目的。0042 唯，以上所述者，仅为本发明的较佳的实施例而已，并非用以限定本发明实施的范围，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神与范围下所作的均等变化与修饰，皆应涵盖于本发明的专利范围内。说 明 书CN 101961808 ACN 101961809 A 1/8页9图1说 明 书 附 图CN 101961808 ACN 101961809 A 2/8页10图2说 明 书 附 图CN 101961808 A。