CN207884997U - 一种过锡载具及焊接装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种过锡载具及焊接装置，该载具包括：固定组件和遮挡板(5)；其中，所述固定组件，用于形成容置空间，并将待焊接电路板固定在所述容置空间中；所述遮挡板(5)，设置于所述容置空间中，用于在对所述待焊接电路板进行波峰焊接的过程中，遮挡所述待焊接电路板中背焊元件和/或功率模块对应的焊盘位置。本实用新型的方案，针对背焊元件和/或功率模块，可以克服现有技术中主板易变形、操作过程繁琐和浪费高温胶纸等缺陷，实现主板不易变形、操作过程简洁和节约高温胶纸的有益效果。

Description

一种过锡载具及焊接装置

技术领域

本实用新型属于焊接技术领域，具体涉及一种针对背焊元件和/或功率模块的过锡载具及焊接装置，尤其涉及一种变频空调主板功率模块新型生产焊接技术用过锡载具、具有该过锡载具的焊接装置、以及利用该过锡载具进行焊接的焊接方法。

背景技术

目前，空调变频外机主板的整流桥、二极管、IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管)、IPM(Intelligent Power Module，智能功率模块)等功率模块，需要在波峰焊前对这些元件的焊盘位置贴高温胶纸，波峰焊后再撕高温胶纸，采用手工焊接或选择焊工艺焊接。其中，选择焊工艺，可以是利用选择波峰焊设备进行焊接的工艺，可以代替手工焊接。

由于焊接了功率模块，使得空调变频外机主板的宽度，由169mm增加到189.8mm，增加20mm。而且，过波峰焊后，主板变形严重，即使在已使用挡锡条的情况下也会出现上锡报废；另外，还可能造成主板边缘的元件上锡不良。

现有技术中，存在主板易变形、操作过程繁琐和浪费高温胶纸等缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，针对上述缺陷，提供一种过锡载具及焊接装置，以解决现有技术中变频空调外机主板在过波峰焊接后主板易变形的问题，达到主板不易变形的效果。

本实用新型提供一种过锡载具，包括：固定组件和遮挡板；其中，所述固定组件，用于形成容置空间，并将待焊接电路板固定在所述容置空间中；所述遮挡板，设置于所述容置空间中，用于在对所述待焊接电路板进行波峰焊接的过程中，遮挡所述待焊接电路板中背焊元件和/或功率模块对应的焊盘位置。

可选地，还包括：过锡孔和镂空区域；所述过锡孔和所述镂空区域，设置于所述容置空间中除所述遮挡板所处区域之外的其它区域；其中，所述过锡孔，用于在对所述待焊接电路板进行波峰焊接的过程中，使焊锡流入所述待焊接电路板的相应焊孔中；所述镂空区域，用于在对所述待焊接电路板进行波峰焊接的过程中，使需要露出的元器件露出。

可选地，所述过锡孔，包括：第一过锡孔、第二过锡孔中的至少之一；所述镂空区，包括：第一镂空区、第二镂空区中的至少之一；其中，所述第一过锡孔和所述第一镂空区，匹配设置；所述第二过锡孔和所述第二镂空区，匹配设置。

可选地，还包括：抓握部、移动组件中的至少之一；其中，所述抓握部，靠近所述遮挡板、且设置在所述固定组件上，用于取放所述过锡载具时抓握；所述移动组件，远离所述遮挡板、且设置在所述固定组件的外侧或底部，用于移动所述过锡载具。

可选地，其中，所述抓握部，包括：设置在所述固定组件上的凹槽，且所述凹槽的内壁面为弧形面；和/或，所述抓握部的数量为至少一对；至少一对所述抓握部，对称设置于所述固定组件上；和/或，所述移动组件，包括：链爪、导轨、传送带中的至少一种移动件；所述移动件的数量为两个；两个所述移动件，对称设置于所述固定组件的外侧或底部。

可选地，所述固定组件，包括：底板和固定卡扣；其中，所述底板，呈框状结构，用于形成所述容置空间；所述固定卡扣，设置在所述框状结构上，用于固定所述待焊接电路板。

可选地，所述固定卡扣的数量为六个；六个所述固定卡扣，靠近所述遮挡板、且对称设置在所述框状结构的一对边框上。

可选地，所述固定组件，还包括：挡锡条；所述挡锡条，对应设置在所述框状结构的外侧，且所述挡锡条的高度高于所述框状结构的高度，用于在对所述待焊接电路板进行波峰焊接的过程中，遮挡焊锡外溢或外溅。

与上述过锡载具相匹配，本实用新型另一方面提供一种焊接装置，包括：以上所述的过锡载具。

本实用新型的方案，通过在对变频空调外机主板功率模块的焊接过程中，使用遮挡功率模块位置的过锡载具，可以解决主板变形问题，达到主板不易变形的效果。

进一步，本实用新型的方案，通过使用遮挡功率模块位置的过锡载具，还可以取消贴高温胶纸、撕高温胶纸的工序，简化了操作过程。

进一步，本实用新型的方案，通过使用遮挡功率模块位置的过锡载具，还避免了使用高温胶纸，节约了高温胶纸，降低了成本。

由此，本实用新型的方案，通过设置用于遮挡功率模块位置的过锡载具，解决现有技术中变频空调外机主板在过波峰焊接后主板易变形的问题，从而，克服现有技术中主板易变形、操作过程繁琐和浪费高温胶纸的缺陷，实现主板不易变形、操作过程简洁和节约高温胶纸的有益效果。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的过锡载具的一实施例的结构示意图；

图2为应用本实用新型的过锡载具进行焊接的主板的一实施例的结构示意图；

图3为使用高温胶纸进行焊接的一实施例的工艺流程图；

图4为本实用新型的焊接方法的一实施例的工艺流程图。

结合附图，本实用新型实施例中附图标记如下：

1-挡锡条(用于挡锡)；2-底板；3-链爪(用于移动过锡载具)；4-固定卡扣(用于固定PCB板)；5-遮挡板(用于遮挡功率模块)；6-第一过锡孔(例如：第一遮挡区域)；7-第一镂空区；8-第二过锡孔(例如：第二遮挡区域)；9-第二镂空区；10-抓握部。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型具体实施例及相应的附图对本实用新型技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

在一个实施方式中，如图3所示的焊接工艺，可以包括：贴高温胶纸、波峰焊接、撕高温胶纸和功率模块焊接。该焊接工艺，可以完成变频空调主板上功率模块的焊接，但也存在以下缺点：

⑴工艺流程比较复杂，需要增加PCB(Printed Circuit Board，印制电路板)周转。例如：由SMT(Surface Mount Technology，表面贴装技术)车间贴高温胶纸，再进行贴片贴装，过波峰焊后，需要再撕掉高温胶纸。贴高温胶纸工序增加一次PCB周转。

⑵浪费高温胶纸，撕掉的高温胶纸属于危化品废品，还需要专门处理。

⑶主板变形严重出现上锡报废；

⑷存在质量隐患，主板边缘的元件上锡不良。例如：由于PCB板变形，造成链爪附近的元件浸锡浅，进而会上锡不良，质量隐患是指上锡不良。

根据本实用新型的实施例，提供了一种过锡载具，如图1所示本实用新型的过锡载具的一实施例的结构示意图。该过锡载具可以包括：固定组件和遮挡板5。

在一个可选例子中，所述固定组件，可以用于形成容置空间，并将待焊接电路板固定在所述容置空间中。

可选地，所述固定组件，可以包括：底板2和固定卡扣4。

在一个可选具体例子中，所述底板2，呈框状结构，可以用于形成所述容置空间。

在一个可选具体例子中，所述固定卡扣4，设置在所述框状结构上，可以用于固定所述待焊接电路板。

由此，通过底板形成容置空间，通过固定卡扣固定待焊接电路板，结构简单，操作方便，且可靠性高。

更可选地，所述固定卡扣4的数量为六个。六个所述固定卡扣4，靠近所述遮挡板5、且对称设置在所述框状结构的一对边框上。

由此，通过对称设置的六个固定卡扣，可以提升对待焊接电路板固定的可靠性和安全性，进而可以提升对待焊接电路板焊接的效率和效果。

可选地，所述固定组件，还可以包括：挡锡条1。

在一个可选具体例子中，所述挡锡条1，对应设置在所述框状结构的外侧，且所述挡锡条1的高度高于所述框状结构的高度，可以用于在对所述待焊接电路板进行波峰焊接的过程中，遮挡焊锡外溢或外溅。

例如：所述挡锡条1，呈条状边框。所述条状边框，对应设置在所述框状结构的外侧，且所述条状边框的高度高于所述框状结构的高度，可以用于在对所述待焊接电路板进行波峰焊接的过程中，遮挡焊锡外溢或外溅。

由此，通过挡锡条遮挡焊锡，可以提升对待焊接电路板进行焊接的过程中，焊锡不外溢或外溅，保证了焊接过程的安全性，也避免焊锡外溢或外溅对待焊接电路板造成损坏。

在一个可选例子中，所述遮挡板5，设置于所述容置空间中，可以用于在对所述待焊接电路板进行波峰焊接的过程中，遮挡所述待焊接电路板中背焊元件和/或功率模块对应的焊盘位置。

例如：开发一种遮挡功率模块位置的过锡载具，不仅可以解决主板变形问题，还可以取消贴高温胶纸、撕高温胶纸的工序。

由此，通过固定组件容置并固定待焊接电路板，并通过遮挡板在波峰焊接过程中折叠功率模块对应的焊接位置，使得主板不易变形，还节约了高温贴纸，取消了贴、撕高温胶纸的工序。

可选地，所述待焊接电路板，可以包括：待焊接的变频空调外机主板。

由此，通过在变频空调外机主板的焊接过程中，使用过锡载具替代高温贴纸，可以保证变频空调外机主板的焊接效率和焊接质量，且节省材料，节约操作工序。

可选地，所述功率模块，可以包括：整流桥、二极管、IGBT、IPM中的至少之一。

由此，通过使用过锡载具对多种形式的功率模块进行遮挡，可以保护待焊接电路板上功率模块对应的焊接位置，从而保护待焊接电路板，进而使得待焊接电路板的焊接效率和焊接效果得以保证。

在一个可选实施方式中，还可以包括：过锡孔和镂空区域。所述过锡孔和所述镂空区域，设置于所述容置空间中除所述遮挡板5所处区域之外的其它区域。

在一个可选例子中，所述过锡孔，可以用于在对所述待焊接电路板进行波峰焊接的过程中，使焊锡流入所述待焊接电路板的相应焊孔中。

其中，所述过锡孔，相对于所述镂空区域，可以是遮挡区域。

在一个可选例子中，所述镂空区域，可以用于在对所述待焊接电路板进行波峰焊接的过程中，使需要露出的元器件露出。

由此，通过设置过锡孔和镂空区域，可以在波峰焊接过程中对待焊接元器件进行安全、可靠地焊接，且可保证焊接效果。

可选地，所述过锡孔，可以包括：第一过锡孔6、第二过锡孔8中的至少之一。所述镂空区，可以包括：第一镂空区7、第二镂空区9中的至少之一。

其中，所述第一过锡孔6和所述第一镂空区7，匹配设置。所述第二过锡孔8和所述第二镂空区9，匹配设置。

由此，通过设置多个过锡孔和镂空区域，可以在波峰焊接过程中对多个待焊接元器件进行焊接，提升了焊接的灵活性和可靠性。

在一个可选实施方式中，还可以包括：抓握部10、移动组件中的至少之一。

在一个可选例子中，所述抓握部10，靠近所述遮挡板5、且设置在所述固定组件上，可以用于取放所述过锡载具时抓握。

可选地，所述抓握部10，可以包括：设置在所述固定组件上的、且符合人体手指工学结构的凹槽，且所述凹槽的内壁面为弧形面。

由此，通过设置抓握部，便于操作人员抓握，提升了取放过锡载具的便捷性，也提升了焊接过程中取放过锡载具的效率，进而有利于提升焊接效率。

可选地，所述抓握部10的数量为至少一对。至少一对所述抓握部10，对称设置于所述固定组件上。例如：至少一对所述抓握部10，对称设置于所述固定组件的一对侧边上。

由此，通过成对设置抓握部，使得抓握的稳定性和可靠性都可以得到保障，从而可以保证焊接过程中取放过锡载具的安全性。

在一个可选例子中，所述移动组件，远离所述遮挡板5、且设置在所述固定组件的外侧或底部，可以用于移动所述过锡载具。

由此，通过移动组件移动过锡载具，使得焊接过程中可以根据焊接需要灵活移动过锡载具，有利于提升焊接的便捷性和通用性。

可选地，所述移动组件，可以包括：链爪3、导轨、传送带中的至少一种移动件。所述移动件的数量为两个。两个所述移动件，对称设置于所述固定组件的外侧或底部。例如：两个所述链爪3，对称设置于所述固定组件的一对侧边的外侧。

由此，通过多种形式的移动组件，提升了移动的灵活性和便捷性。

经大量的试验验证，采用本实施例的技术方案，通过在对变频空调外机主板功率模块的焊接过程中，使用遮挡功率模块位置的过锡载具，可以解决主板变形问题，达到主板不易变形的效果。

根据本实用新型的实施例，还提供了对应于过锡载具的一种焊接装置。该焊接装置可以包括：以上所述的过锡载具。

在一个可选实施方式中，针对变频外机大板过波峰焊后变形问题(存在焊接不良、上锡报废等问题)，提出新技术方案：开发一种遮挡功率模块位置的过锡载具，不仅可以解决主板变形问题，还可以取消贴高温胶纸、撕高温胶纸的工序。

在一个可选例子中，使用遮挡功率模块位置的过锡载具，对变频空调外机主板功率模块进行焊接的工艺流程，可以参见图4所示的例子。

下面对变频空调外机主板功率模块进行焊接的工艺流程进行具体说明。

步骤1、放过锡载具。

可选地，可以在手插段第一个岗位放过锡载具。

步骤2、波峰焊接。

可选地，可以根据可调节载具的尺寸适当调节输送导轨的宽度，保证载具松紧合适。调节焊接倾角(例如：轨道倾角)，波峰焊大梁角度在5～7度内调节，具体以焊接质量佳为宜。调节助焊剂喷嘴和气阀，使主板的焊接面均匀地、明显地涂有一层薄薄的助焊剂，且助焊剂应进入PCB板的通孔内。

可选地，根据不同主板的尺寸大小和元器件大小、紧密程度，调整预热温度和锡炉温度，调整波峰高度及锡嘴流量，使焊接充分、焊点饱满。

可选地，各个环节调整稳定后，观察、分析焊接情况，满足要求后可批量生产。

步骤3、取下过锡载具。

可选地，主板过波峰焊后，取下过锡载具，可以达到和贴高温胶纸类似效果(背焊元件孔内未上锡)。

步骤4、模块焊接。

插装整流桥、二极管、IGBT、IPM等功率模块，利用模块定高定位工装固定功率模块。检查工装的定位柱贴紧板面后，手工焊接(或选择波峰焊)功率模块的引脚，焊完后将主板放置于流水线上。

步骤4中，一些注意事项如下：

①定高定位后必须保证工装的定位柱紧贴板面。

②工装使用前必须检查工装是否正确、是否有损坏、工装各处的螺钉是否固定良好、工装定位柱的高度是否合适、工装与IPM接触面是否有松香等异物。

③烙铁必须使用恒温烙铁，烙铁的温度为390±10℃。

④焊接必须保证模块焊盘的孔内填锡100％。

进一步地，对使用过锡载具而取消高温胶纸、并经步骤1至步骤4焊接完成的变频空调外机主板(例如：型号为GRJW842-A32V1.2的主板，或者如图2所示的主板)进行批量验证，得到的相关实验结果如下：

1)波峰焊后元件引脚上锡情况(50倍放大镜下观察)，符合THT检验要求。

2)金相实验：IPM1-26脚焊料填充到位，焊点合格。

综上，在对变频空调外机主板过波峰焊的过程中，通过使用遮挡功率模块位置的过锡载具，至少可以达到以下有益效果：

⑴新工艺流程减少PCB板的周转。

⑵节约高温胶纸，减少危化品废品处理。

⑶减少过波峰焊时，主板变形造成的上锡报废。

⑷解决主板边缘元件上锡不良问题。

由于本实施例的焊接装置所实现的处理及功能基本相应于前述图1至图2所示的过锡载具的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。

经大量的试验验证，采用本实用新型的技术方案，通过使用遮挡功率模块位置的过锡载具，还可以取消贴高温胶纸、撕高温胶纸的工序，简化了操作过程。

根据本实用新型的实施例，还提供了对应于焊接装置的一种焊接方法。该焊接方法(即使用以上所述的焊接装置进行焊接的焊接方法)可以包括：

步骤S1、在对所述待焊接电路板进行波峰焊接前，使用所述焊接装置，遮挡所述待焊接电路板中背焊元件和/或功率模块对应的焊盘位置。

例如：可以在手插段第一个岗位放过锡载具。

步骤S2、在使用所述焊接装置遮挡所述待焊接电路板中背焊元件和/或功率模块对应的焊盘位置之后，对所述待焊接电路板进行波峰焊接。

可选地，步骤S2中对所述待焊接电路板进行波峰焊接，可以包括以下各项操作中至少一项：

步骤S21、当所述焊接装置还可以包括移动组件时，根据所述固定组件的宽度调节所述移动组件的宽度。

步骤S22、调节所述波峰焊接过程中的焊接倾角，使所述波峰焊接过程中的大梁角度在5～7度内调节。

步骤S23、调节所述波峰焊接过程中的助焊剂喷嘴和气阀，使所述待焊接电路板的焊接面均匀地涂覆有所需厚度的助焊剂、且使所述助焊剂流入所述待焊接电路板上相应焊接位置处的PCB板通孔内。

例如：可以根据可调节载具的尺寸适当调节输送导轨的宽度，保证载具松紧合适。调节焊接倾角，波峰焊大梁角度在5～7度内调节，具体以焊接质量佳为宜。调节助焊剂喷嘴和气阀，使主板的焊接面均匀地、明显地涂有一层薄薄的助焊剂，且助焊剂应进入PCB板的通孔内。

例如：根据不同主板的尺寸大小和元器件大小、紧密程度，调整预热温度和锡炉温度，调整波峰高度及锡嘴流量，使焊接充分、焊点饱满。各个环节调整稳定后，观察、分析焊接情况，满足要求后可批量生产。

由此，通过在波峰焊接过程中灵活调整焊接参数，可以提升焊接效率和焊接效果。

步骤S3、所述波峰焊接完成后，取下所述焊接装置，对所述背焊元件和/或所述功率模块进行焊接。例如：主板过波峰焊后，取下过锡载具，可以达到和贴高温胶纸类似效果(孔内未上锡)。

例如：使用遮挡功率模块位置的过锡载具，对变频空调外机主板功率模块进行焊接的工艺流程，可以参见图4所示的例子。

由此，通过使用过锡载具进行波峰焊接，保障了主板不易变形，取消了高温贴纸，还节约了贴、撕高温胶纸的工序。

可选地，步骤S3中对所述背焊元件和/或所述功率模块进行焊接，可以包括：取下所述焊接装置后，将所述背焊元件和/或所述功率模块插装在所述待焊接电路板中所述背焊元件和/或所述功率模块对应的焊盘位置处，使用预设的定高及定位工装固定所述背焊元件和/或所述功率模块，并确定所述定高及定位工装的定位柱贴紧所述待焊接电路板后，将所述背焊元件和/或所述功率模块的引脚焊接在所述待焊接电路板上。

例如：插装整流桥、二极管、IGBT、IPM等功率模块，利用模块定高定位工装固定功率模块。检查工装的定位柱贴紧板面后，手工焊接(或选择波峰焊)功率模块的引脚，焊完后将主板放置于流水线上。

由此，通过使用定高及定位工装对功率模块进行焊接，可以提升对功率模块焊接的可靠性，也保证了焊接质量。

由于本实施例的焊接方法所实现的处理及功能基本相应于前述焊接装置的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。

经大量的试验验证，采用本实用新型的技术方案，通过使用遮挡功率模块位置的过锡载具，还避免了使用高温胶纸，节约了高温胶纸，降低了成本。

综上，本领域技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上所述仅为本实用新型的实施例而已，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权利要求范围之内。

Claims (9)

1.一种过锡载具，其特征在于，包括：固定组件和遮挡板(5)；其中，

所述固定组件，用于形成容置空间，并将待焊接电路板固定在所述容置空间中；

所述遮挡板(5)，设置于所述容置空间中，用于在对所述待焊接电路板进行波峰焊接的过程中，遮挡所述待焊接电路板中背焊元件和/或功率模块对应的焊盘位置。

2.根据权利要求1所述的载具，其特征在于，还包括：过锡孔和镂空区域；所述过锡孔和所述镂空区域，设置于所述容置空间中除所述遮挡板(5)所处区域之外的其它区域；其中，

所述过锡孔，用于在对所述待焊接电路板进行波峰焊接的过程中，使焊锡流入所述待焊接电路板的相应焊孔中；

所述镂空区域，用于在对所述待焊接电路板进行波峰焊接的过程中，使需要露出的元器件露出。

3.根据权利要求2所述的载具，其特征在于，其中，

所述过锡孔，包括：第一过锡孔(6)、第二过锡孔(8)中的至少之一；所述镂空区，包括：第一镂空区(7)、第二镂空区(9)中的至少之一；

其中，所述第一过锡孔(6)和所述第一镂空区(7)，匹配设置；所述第二过锡孔(8)和所述第二镂空区(9)，匹配设置；

和/或，

所述待焊接电路板，包括：待焊接的变频空调外机主板；

和/或，

所述功率模块，包括：整流桥、二极管、IGBT、IPM中的至少之一。

4.根据权利要求1-3之一所述的载具，其特征在于，还包括：抓握部(10)、移动组件中的至少之一；其中，

所述抓握部(10)，靠近所述遮挡板(5)、且设置在所述固定组件上，用于取放所述过锡载具时抓握；

所述移动组件，远离所述遮挡板(5)、且设置在所述固定组件的外侧或底部，用于移动所述过锡载具。

5.根据权利要求4所述的载具，其特征在于，其中，

所述抓握部(10)，包括：设置在所述固定组件上的凹槽，且所述凹槽的内壁面为弧形面；

和/或，

所述抓握部(10)的数量为至少一对；至少一对所述抓握部(10)，对称设置于所述固定组件上；

和/或，

所述移动组件，包括：链爪(3)、导轨、传送带中的至少一种移动件；所述移动件的数量为两个；两个所述移动件，对称设置于所述固定组件的外侧或底部。

6.根据权利要求1-3之一所述的载具，其特征在于，所述固定组件，包括：底板(2)和固定卡扣(4)；其中，

所述底板(2)，呈框状结构，用于形成所述容置空间；

所述固定卡扣(4)，设置在所述框状结构上，用于固定所述待焊接电路板。

7.根据权利要求6所述的载具，其特征在于，所述固定卡扣(4)的数量为六个；六个所述固定卡扣(4)，靠近所述遮挡板(5)、且对称设置在所述框状结构的一对边框上。

8.根据权利要求6所述的载具，其特征在于，所述固定组件，还包括：挡锡条(1)；

所述挡锡条(1)，对应设置在所述框状结构的外侧，且所述挡锡条(1)的高度高于所述框状结构的高度，用于在对所述待焊接电路板进行波峰焊接的过程中，遮挡焊锡外溢或外溅。

9.一种焊接装置，其特征在于，包括：如权利要求1-8任一项所述的过锡载具。