專利名稱：無鉛焊接返工系統的制作方法
技術領域：
本實用新型關于一種無鉛焊接返工系統，特別是關于一種可改善無鉛焊錫于鍍透孔中的焊錫填充率及保護印刷電路板結構的無鉛焊接返工系統。
背景技術：
一般來說，當電子組件與一印刷電路板結合時，通常是先將電子組件的接腳穿設于印刷電路板上對應的透孔中，接著再將熔融的焊錫(solder)填充于透孔中，以使電子組件的接腳能與印刷電路板結合在一起。
然而，當電子組件已損壞而需要更換或返工(rework)時，通常是將含有損壞電子組件的印刷電路板置于含有熔融焊錫的一錫槽(solder pot)上，并借由錫槽所噴出的高溫熔融焊錫來將透孔中的焊錫熔化。接著，將損壞的電子組件自印刷電路板上移除，并將另一良好的電子組件插入至印刷電路板上，亦即，將電子組件的接腳插入印刷電路板的透孔中。最后，將印刷電路板分離于錫槽，即可完成返工制作工藝。
值得注意的是，在焊錫中含有鉛的情形下，其熔點會較低(約183℃)，故在將另一良好電子組件的接腳插入透孔中后，由錫槽所噴出的熔融焊錫可輕易地填充于整個透孔中。
然而，為因應環保需求，目前的焊錫通常都不含有鉛的成份。在焊錫中不含鉛的情形下，如無鉛焊錫SAC(Sn/Ag/Cu)合金，其熔點會較高(約217-219℃)，因而會在返工制作工藝中造成一些問題。更詳細的來說，由于無鉛焊錫的熔點較高，故其常會在未完全填滿整個透孔前即已凝固，因而無法符合IPC規范中透孔焊錫填充率(through hole solder fill)的規定(即焊錫需填充透孔75％以上)。因此，針對無鉛焊錫的傳統返工做法是延長錫槽噴出熔融無鉛焊錫的時間，以使熔融無鉛焊錫不易因溫度降低而凝固，進而可使熔融無鉛焊錫填充于整個透孔中。
然而，上述的傳統返工做法會具有一些缺點。首先，在印刷電路板的鍍透孔(plated through hole，PTH)的壁面上都會鍍有一層銅膜，作為印刷電路板中各層電路間互相連接的管道，借以導通印刷電路板中不同的電路層，但延長錫槽噴出熔融無鉛焊錫的時間會導致熔融無鉛焊錫將銅膜整個熔解掉，因而破壞印刷電路板的導通結構造成斷路，甚至還會損壞印刷電路板的內部結構。再者，延長錫槽噴出熔融無鉛焊錫的時間意味著持續高溫的存在，而此經常會導致印刷電路板發生扭曲變形(warp)。
本實用新型的目的就是提供一種能夠克服以上缺點的無鉛焊接返工系統。
實用新型內容為解決上述的問題，本實用新型提供一種無鉛焊接返工系統，其包括一控制器；一錫槽，電性連接于該控制器，并且具有一噴嘴；至少一加熱裝置，例如為熱氣焊錫清除器，相對于該噴嘴且電性連接于該控制器，是用以加熱一印刷電路板；一溫度感測組件以量測該印刷電路板的溫度，連接于該印刷電路板，并且電性連接于該控制器；以及一監視器，電性連接于該控制器。
以本實用新型所公開的無鉛焊接返工系統來進行印刷電路板總成的返工制作工藝可具有以下的優點(1)由于加熱裝置或熱氣焊錫清除器可預先對印刷電路板進行加熱，故可防止熔融無鉛焊錫在未完全填滿整個透孔前即已凝固的問題。
(2)經由設定返工時間(即噴嘴運作的時間)，即可防止印刷電路板的透孔的壁面上的銅膜因長時間接觸熔融無鉛焊錫而溶解，因而可確保印刷電路板內部的導通結構不受損壞。
(3)經由設定返工時間，即可避免印刷電路板長時間接觸熔融無鉛焊錫，因而可防止印刷電路板發生扭曲變形。
為使本實用新型的上述目的、特征和優點能更明顯易懂，下文特舉優選實施例并配合附圖做詳細說明。
圖1是顯示本實用新型的一種無鉛焊接返工系統的平面示意圖；圖2是顯示本實用新型的另一種無鉛焊接返工系統的平面示意圖。
主要組件符號說明
100、100’～無鉛焊接返工系統；110～控制器；120～錫槽；121～噴嘴；130～加熱裝置；130’～熱氣焊錫清除器；140～溫度感測組件；150～監視器；200～印刷電路板總成；201～印刷電路板；201a～透孔；202～第一電子組件；202a～第一接腳；具體實施方式
現配合附圖說明本實用新型的優選實施例。
圖1是顯示本實用新型的一種無鉛焊接返工系統100的平面示意圖。如圖1所示，無鉛焊接返工系統100主要包括有一控制器110、一錫槽120、多個加熱裝置130、一溫度感測組件140以及一監視器150。
錫槽120是電性連接于控制器110，并且具有一噴嘴121。此外，在錫槽120內盛裝有熔融無鉛焊錫(未顯示)。
加熱裝置130亦是電性連接于控制器110，并且加熱裝置130可以是輻射式或對流式的形式。特別的是，加熱裝置130的數量及設置位置可不需特別指定。此外，溫度感測組件140及監視器150亦是電性連接于控制器110。
圖2是顯示本實用新型的另一種無鉛焊接返工系統100’的平面示意圖。
在無鉛焊接返工系統100’之中，與無鉛焊接返工系統100相同的組件構造均以相同的符號所標示。無鉛焊接返工系統100’主要包括有一控制器110、一錫槽120、一熱氣焊錫清除器130’、一溫度感測組件140以及一監視器150。
如圖2所示，熱氣焊錫清除器130’是相對于噴嘴121。熱氣焊錫清除器130’原本的用途是用來提供熱氣流，以將完成焊接后的印刷電路板總成上多余的焊錫吹掉。但在無鉛焊接返工系統100’的應用中，熱氣焊錫清除器130’亦可當作加熱裝置來被使用，并由控制器110所驅動。
以下將一并說明如何使用無鉛焊接返工系統100及無鉛焊接返工系統100’。
首先，提供具有噴嘴121且內部則盛有熔融無鉛焊錫的錫槽120，并將需要返工的印刷電路板總成200放置于錫槽120上。其中印刷電路板總成200包括印刷電路板201及需更換的第一電子組件202，印刷電路板201上具有透孔201a，第一電子組件202則具有第一接腳202a，而第一接腳202a借由無鉛焊錫焊接于透孔201a之中，并且印刷電路板總成200上的透孔201a與第一接腳202a位于噴嘴121之上。
控制器110是用來設定所欲執行的返工溫度以及返工時間，并以控制器110驅動加熱裝置(130或130’)來對印刷電路板201進行加熱，并對其表面溫度加以監控，使印刷電路板201達到所設定的返工溫度。
控制器110會輸出訊號來啟動錫槽120上的噴嘴121，將錫槽121內的熔融無鉛焊錫射至印刷電路板201的透孔201a處，使原本位于透孔201a中的無鉛焊錫熔化。接著將需更換的第一電子組件202由印刷電路板201上移除，并將替換用的第二電子組件安裝于印刷電路板201上。亦即將第二電子組件的多個第二接腳分別插入至印刷電路板201上的多個透孔201a中。
此時錫槽120的噴嘴121仍持續將熔融無鉛焊錫射入印刷電路板201的透孔201a中，直至噴嘴121持續運作達到所設定的返工時間，一旦到達返工時間，控制器110就會關閉噴嘴121的運作。最后將返工后的印刷電路板總成由錫槽120上移除，即可完成無鉛焊接返工的制作工藝。
雖然本實用新型已以優選實施例公開于上，然其并非用以限定本實用新型，任何業內人士，在不脫離本實用新型的精神和范圍內，當可作些許的更動與潤飾，因此本實用新型的保護范圍當視權利要求書所界定者為準。
權利要求1.一種無鉛焊接返工系統，其特征在于，包括一控制器，用以設定一返工溫度及一返工時間；一錫槽，電性連接于該控制器，并且具有一噴嘴，其中，該錫槽盛裝有熔融無鉛焊錫；至少一加熱裝置，電性連接于該控制器，用以加熱一印刷電路板達到該返工溫度；以及一溫度感測組件，連接于該印刷電路板，并且電性連接于該控制器，其中，當該印刷電路板達到該返工溫度時，該控制器使該噴嘴持續運作達到該返工時間。
2.根據權利要求1所述的無鉛焊接返工系統，其中，該加熱裝置為一熱氣焊錫清除器，以及該熱氣焊錫清除器相對于該噴嘴。
3.根據權利要求1所述的無鉛焊接返工系統，還包括一監視器，電性連接于該控制器。
專利摘要一種無鉛焊接返工系統，包括一控制器、一錫槽，電性連接于該控制器，并且具有一噴嘴、至少一加熱裝置，電性連接于該控制器，是用以加熱一印刷電路板、一溫度感測組件以量測該印刷電路板的溫度，連接于該印刷電路板，并且是電性連接于該控制器；以及一監視器，電性連接于該控制器。
文檔編號B23K1/018GK2877939SQ20062000323
公開日2007年3月14日 申請日期2006年3月1日 優先權日2006年3月1日
發明者陳文吉, 洪照輝 申請人:廣達電腦股份有限公司