锡液净化设备、喷锡处理系统和锡液净化的方法

摘要

本发明的实施例提供了一种锡液净化设备、喷锡处理系统和锡液净化的方法，涉及印制电路板制作领域，为有效提高喷锡表面处理的工作效率和生产进度而发明。所述锡液净化设备包括净化槽和输入输出装置，所述输入输出装置用于将喷锡槽中特定量的锡液输入到净化槽中进行净化处理和将所述净化处理后的锡液从所述净化槽中输出回所述喷锡槽中或输送到备用锡液储器，其中，所述净化处理在高于锡熔点且低于铜熔点的析铜温度下进行。本发明可用于印制电路板的制作中。

说明书

技术领域

本发明涉及印制电路板制作领域，尤其涉及一种锡液净化设备、喷锡处理系统和锡液净化的方法。

背景技术

在印制电路板的制作过程中，为了防止焊接位置的铜面在运输和使用过程中氧化，且易于后续的焊接，需要对印制电路板进行表面喷锡处理。

进行表面喷锡处理时，涂覆有助焊剂的印制电路板将被浸入喷锡设备的喷锡槽中熔融态的高温锡液中，受到高温的印制电路板将会产生少许熔融态的金属铜，熔融态的金属铜会进入到锡液中。当锡液中熔融态的金属铜达到一定量时，就会影响喷锡表面处理的品质。此外，随着制板量的不断加大，由于印制电路板上涂覆有助焊剂(通常为松油)，因此带入锡液中的助焊剂也会越来越多。锡液中助焊剂废油的增多也会造成印制电路板不上锡等异常，影响喷锡表面处理的品质。因此，必须定期对锡液进行除铜和除油处理以满足印制电路板喷锡表面处理的品质要求。

现有技术中，如要进行锡液的除铜和除油的净化作业，首先需要停线停机，然后等待喷锡槽中的锡液降温后对锡液进行除铜和除油处理，整个净化过程需要至少1至2小时，待净化处理完成后才能够重新恢复生产，这样，将会严重影响工作效率和生产进度。

发明内容

本发明实施例的主要目的在于，提供一种锡液净化设备、喷锡处理系统和锡液净化的方法，能够有效提高喷锡表面处理的工作效率和生产进度。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种锡液净化设备，包括净化槽和输入输出装置，所述输入输出装置用于将喷锡槽中特定量的锡液输入到净化槽中进行净化处理和将所述净化处理后的锡液从所述净化槽中输出回所述喷锡槽中或输送到备用锡液储器，其中，所述净化处理在高于锡熔点且低于铜熔点的析铜温度下进行。

一种喷锡处理系统，包括喷锡设备和本发明实施例提供的锡液净化设备，其中，所述喷锡设备包括喷锡槽，所述喷锡槽能够通过所述输入输出装置与所述净化槽相连通。

一种锡液净化的方法，包括：

将喷锡槽中特定量的锡液输入到本发明实施例提供的锡液净化设备中进行净化处理，其中，所述净化处理在高于锡熔点且低于铜熔点的析铜温度下进行；

将所述净化处理后的锡液输出回所述喷锡槽中或输送到备用锡液储器。

采用上述技术方案后，本发明实施例提供的锡液净化设备、喷锡处理系统和锡液净化的方法，能够将一部分锡液在喷锡设备的喷锡槽外进行净化处理，喷锡槽中可以剩余足够锡液以确保继续正常的喷锡作业，即能够在不停止生产的前提下，进行锡液的净化处理，因此，能够有效提高喷锡表面处理的工作效率和生产进度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的锡液净化装置的结构框图；

图2为本发明实施例提供的锡液净化装置的另一种结构框图；

图3为本发明实施例提供的锡液净化装置的另一种结构框图；

图4为本发明实施例一的结构框图；

图5为本发明实施例二的结构框图；

图6为本发明实施例二的另一种结构框图；

图7为本发明实施例提供的喷锡处理系统的结构框图；

图8为本发明实施例提供的喷锡处理系统中喷锡设备的一种结构框图；

图9为本发明实施例提供的喷锡处理系统中喷锡槽的一种结构示意图；

图10为本发明实施例三的结构示意图；

图11为本发明实施例提供的锡液净化的方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

本发明的实施例提供了一种锡液净化设备，如图1所示，包括净化槽10和输入输出装置20，其中，输入输出装置20用于将喷锡槽中特定量的锡液输入到净化槽10中进行净化处理和将所述净化处理后的锡液从净化槽10中输出回所述喷锡槽中或输送到备用锡液储器。其中，所述净化处理包括除铜处理和除油处理，所述净化处理在高于锡熔点且低于铜熔点的析铜温度下进行。

采用本发明实施例提供的锡液净化设备对锡液进行净化处理时，喷锡设备的喷锡槽中可以剩余足够锡液以确保继续正常的喷锡作业。也就是说，采用本发明实施例提供的锡液净化设备，能够在不停止生产的前提下，进行锡液的净化处理，因此，能够有效提高喷锡表面处理的工作效率和生产进度。

在印制电路板制作领域，通常情况下，进行喷锡处理时，锡液的工作温度在240至280摄氏度。而由于铜的熔点高于锡，混入锡液中的熔融态金属铜在锡液降低到一定温度下就会从锡液中以固态析出，而由于铜的密度远小于锡的密度，所以析出来的铜将漂浮在锡液表面。一般来讲，锡液当降低至210摄氏度时就会有铜析出，当降低至190摄氏度时铜几乎全部从锡液中析出。另外，由于助焊剂油渣的密度较小，混入锡液中的助焊剂油渣一直漂浮在锡液表面。因此，当锡液降低至铜析出的特定温度时(优选为190至210摄氏度)，金属铜和助焊剂油渣将同时漂浮于锡液表面。上述铜析出的特定温度可被称为“析铜温度”，其高于锡的熔点但低于铜的熔点，在此温度下，铜以固态析出，而同时锡保持液态。

基于锡液的上述特性，本发明实施例提供的锡液净化设备使用时，首先通过输入输出装置20将处于工作温度的特定量的锡液输出到净化槽10中，锡液在净化槽10降温至析铜温度后，金属铜将从锡液中析出并浮于锡液表面，这时，对漂浮于锡液表面的铜和本来就浮于锡液表面的油渣进行清理，将铜和油渣从锡液中捞出，再通过输入输出装置20将净化后的锡液从净化槽10中输出回喷锡槽中继续使用。然后，可按照上述流程循环进行锡液的净化处理，使喷锡槽中的锡液逐渐净化，直至达到净化要求。在进行净化处理时，喷锡设备的喷锡槽中可剩余足够锡液，能够继续进行喷锡作业，因此达到了不用停机清除锡液中的铜和油渣等杂质的目的，有效提高喷锡表面处理的工作效率和生产进度。当然，输入输出装置20还可将净化处理后的锡液从净化槽10输送到备用锡液储器中等待使用。

其中，由于输入到净化槽10中待净化的锡液为高温熔融状态，因此，净化槽10需要采用耐高温且不易和锡形成合金的材料制成，例如，净化槽10可由耐高温合金(例如不锈钢)或者陶瓷制成。

本发明实施例提供的锡液净化设备还包括一些净化辅助设备，例如油刷、净化勺、净化筛等，用于自动或手动对漂浮于锡液表面的铜和油渣进行清理，将漂浮于锡液表面的铜和油渣从锡液中捞出。

进一步的，如图2所示，本发明实施例提供的锡液净化设备还可包括控制装置11，用于控制净化槽10中的锡液的温度，以确保锡液在析铜温度下进行净化而同时避免锡液进一步降温而造成锡液的凝固，另外，还可以使净化后的锡液升温至喷锡作业的工作温度。

在本发明一个实施例中，控制装置11可用于实时地或定时地检测喷锡槽中的锡液是否已达到净化要求，以决定是否需要对喷锡槽中的锡液开始或继续进行净化处理或者停止对喷锡槽中的锡液进行净化处理。具体的，由于锡液的质量直接决定着电路板的喷锡效果，当锡液中含铜和废油过多时，将会出现喷锡点不良，其中，喷锡点不良包括喷锡点未上锡、喷锡点锡面粗糙等现象，因此，控制装置11可通过电路板的喷锡效果进行锡液质量的检测。例如，当进行喷锡处理后，印制电路板的每平方尺的喷锡点出现1个点不良，就需要对锡液进行或继续进行净化处理。同理，当进行喷锡处理后，印制电路板的每平方尺的喷锡点的不良点为0或者平均不良点低于1时，可认为锡液已经达到净化要求，可停止净化。当然，可替代地，在未开始净化或者净化过程中，控制装置11还可实时或定时地对喷锡槽中的锡液进行抽样检测，如发现锡液中的铜浓度达到或超过影响喷锡效果的特定阈值时，将对喷锡槽中的锡液进行或继续进行净化处理。而在净化过程中，当喷锡槽中的锡液的铜浓度低于影响喷锡效果的特定阈值时，可认为锡液已经达到净化要求，可停止净化。优选地，这种抽样检测可按照预定时间计划进行。

在本发明另一个实施例中，控制装置11可用于实时地或定时地检测净化槽中的锡液是否已达到净化要求，以决定是否需要对净化槽中的锡液继续进行净化处理或者停止净化处理。具体的，在净化过程中，控制装置11可实时或定时地对净化槽10中的锡液进行抽样检测，当锡液中的铜浓度不低于影响喷锡效果的特定阈值时，将继续对锡液进行净化处理；而当锡液中的铜浓度低于影响喷锡效果的特定阈值时，认为锡液已经达到净化要求，将停止净化。

在本发明另一实施例中，控制装置11可用于控制锡液的净化时间，具体的，净化时间可包括析铜时间和清除时间。当锡液输送到输入到净化槽10后，控制装置可设定特定的析铜时间，达到该析铜时间后，开始对漂浮于锡液表面的铜和油渣进行清除。而当锡液净化设备自动开始对漂浮于锡液表面的铜和油渣进行清除时，控制装置将控制铜和油渣清除的时间，即对锡液进行特定时长的清除操作，以使锡液净化。

进一步的，如图3所示，本发明实施例的锡液净化设备可进一步包括加热器12，用于使净化后的锡液升温而达到或接近于锡液的喷锡工作温度范围，例如240至280摄氏度；升温后的锡液通过所述输入输出装置输出回所述喷锡槽。这样，当输入输出装置20将净化后的锡液输出回喷锡槽10后，不会对喷锡槽的锡液工作温度造成影响，保证喷锡作业的可靠性。

为了本领域的技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面通过具体的实施例对本发明进行详细描述。显而易见的，以上所述的特征在本发明的各个实施例中均适用。

实施例一

本实施例的锡液净化装置，如图4所示，包括不锈钢净化槽10，导流连接器201和输送泵202，也就是说，本实施例的输入输出装置包括有导流连接器101和输送泵202。

其中，导流连接器201可以为导流管道，还可以为导流槽等，两端分别接入到净化槽10和喷锡槽中，输送泵202通过管道接入净化槽10和喷锡槽中。

当输送泵202作为输出泵使用时，喷锡槽中的锡液能够通过导流连接器201输入到净化槽10中进行净化处理，输送泵202将净化后的锡液从净化槽10输出回喷锡槽中或输送到其它锡液储器。此时，导流连接器201可以连接到喷锡槽的锡液导流口，在锡液重力的作用下，高于所述锡液导流口的锡液通过导流连接器201将锡液输入到净化槽10中，这时，喷锡槽中低于所述锡液流出口的锡液就留在喷锡槽中，喷锡槽中能够继续进行喷锡作业。

当然，输送泵202也可作为输入泵使用，喷锡槽中的锡液可以通过输送泵202输入到净化槽10中进行净化处理，净化处理后的锡液通过导流连接器201输出回喷锡槽中或输送到其它锡液储器。

实施例二

本实施例的锡液净化装置，如图5所示，包括不锈钢净化槽10，输入泵203和输出泵204，也就是说，本实施例的输入输出装置包括有输入泵203和输出泵204。

输入泵203和输出泵204均通过管道连接到净化槽10中，输入泵203和输出泵204通过管道或喷锡槽的锡液导流口连接到喷锡设备的喷锡槽中。

输入泵203将喷锡槽中的锡液输入到净化槽10中，在净化槽10中降温后进行净化处理，净化处理后的锡液被输出泵204输出回喷锡槽中或输送到其它锡液储器。

当然，如图6所示，输出泵203和输出泵204可以集成为一个双向泵205，双向泵205既能够将所述喷锡槽中的锡液输入到净化槽中进行除铜和除油的净化处理，还能够将净化处理后的锡液输出回喷锡槽中或输送到其它锡液储器。

相应的，本发明实施例还提供了一种喷锡处理系统，如图7所示，包括喷锡设备3和锡液净化设备4，其中，锡液净化设备4可采用前述的本发明实施例提供的锡液净化设备，前面已经进行了详细说明，这里不再赘述。其中，锡液净化设备4可同时为多个喷锡槽进行净化处理。

喷锡设备3包括喷锡槽30，喷锡槽能够通过锡液净化设备4的输入输出装置40与锡液净化设备4的净化槽41相连通。

本发明实施例提供的喷锡处理系统，能够将一部分锡液在喷锡槽30以外的净化槽41中进行净化处理，喷锡槽30中剩余的锡液能够继续进行喷锡作业，即当锡液净化设备4工作时，喷锡设备3可以同时工作，也就是能够在不停止生产的前提下，进行锡液的净化处理，因此，能够有效提高喷锡表面处理的工作效率和生产进度。

另外，如图8所示，喷锡设备3还可进一步包括检测装置301，用于检测所述喷锡槽中的锡液量，以保证喷锡槽30中的锡液能够继续正常进行喷锡作业。具体的，可检测喷锡槽30中的锡液的液位，以保证所述锡液的液位达到能够正常进行喷锡作业的最低液位处或最低液位之上。当锡液由喷锡槽30输入到净化槽41时，可通过检测装置301的检测，保证喷锡槽30剩余的锡液能够继续正常进行喷锡作业。在本发明一个实施例中，检测装置301还可用于实时地或定时地检测所述喷锡槽中的锡液中的铜浓度，以确定是否需要进行所述净化处理。

进一步地，如图9所示，为了与锡液净化设备4配合使用，喷锡槽30的侧壁上可设置有带有开关装置的导流口301，同锡液净化设备4的输入输出装置相连。溢出口301的尺寸不限，当导流口301打开时，喷锡槽30中的锡液在重力的作用下，能够通过导流口301自动溢出喷锡槽30，进而通过锡液净化设备4的输入装置流入到净化槽41中。当喷锡设备3正常工作时，以及特定量的锡液流入到净化槽41后，导流口301为关闭的。当然，净化处理后的锡液也可以通过导流口301返回喷锡槽30中，而且，导流口301不限于开在侧壁的顶端，也可以开在侧壁上或喷锡槽30的底壁上。其中，导流口的开关装置可以为带有把柄的挡板，手动或机械制动的阀门等。由于锡液中的油渣通常漂浮在锡液表面，因此采用导流口溢出的方式能够更好的将废油渣输入到净化槽41中进行净化处理。

为了能够正常进行喷锡作业，喷锡槽30中锡液的液位必须达到能够正常进行喷锡作业的最低液位。因此，优选的，可将导流口301设置在喷锡槽30侧壁上高于锡液最低液位的位置上。这样，只有液位高出溢出口301的锡液能够从溢出口溢出，流入净化槽中，当液位低于溢出口301后，锡液净化设备4无论采用导流连接器还是输入泵，均无法再将锡液输入到净化槽41中，而且保证了喷锡槽30中锡液的液位高于最低液位，能够正常进行喷锡作业。

实施例三

本实施例的喷锡处理系统，如图10所示，喷锡槽30的一个侧壁上设置有导流口301，导流口301位于喷锡槽30中锡液能够正常进行喷锡作业的最低液位处或最低液位之上，控制导流口301的开关装置为一个不锈钢挡板302，挡板302的顶部设置有方便抽离和插入的把柄303。当需要进行净化操作时，通过把柄303将不锈钢挡板302抽离，即打开导流口301。当不进行净化操作或净化操作过程中，导流口301为关闭的，防止喷锡槽30中的锡液溢流。

导流口301通过导流槽50连接到净化槽41中，打开导流口301，从喷锡槽30溢出的锡液能够通过导流槽50输入到净化槽41中，输出泵60分别通过管道70与净化槽41和喷锡槽30相连接，净化处理后的锡液能够被输出泵60从净化槽41输出回喷锡槽30中继续使用。

本实施例在不需要进行净化处理时，导流口301一直为关闭的，当需要进行净化处理时，通过把柄303将不锈钢挡板302抽离，打开导流口301，喷锡槽30中的处于导流口301上方的锡液，将在重力的作用下，从喷锡槽30中溢出，通过导流槽50流入净化槽41中，当喷锡槽30中剩余的锡液液位低于导流口301的位置后，锡液将不再溢流，此时，喷锡槽30中剩余的锡液液位高于或等于能够进行喷锡作业的最低液位。此时，重新插入挡板302，关闭导流口301。之后，流入到净化槽41中的锡液在净化槽41中冷却降温，当冷却到特定温度时，利用净化辅助设备进行除油除铜的净化处理。同时，喷锡槽30中可正常进行喷锡操作，双方互不干扰，即能够在不停止生产的前提下，进行锡液的净化处理，因此，能够有效提高喷锡表面处理的工作效率和生产进度。该次净化完成后，输出泵60将净化槽41中的锡液抽运回喷锡槽30中继续使用。之后，再次打开导流口，进行下一次的净化操作，锡液需要若干次如此循环净化后，达到了净化要求。

本发明实施例还提供了一种锡液净化的方法，如图11所示，包括下列步骤：

步骤1：将喷锡槽中特定量的锡液输入到锡液净化设备中进行净化处理；其中，所述净化处理在高于锡熔点且低于铜熔点的析铜温度下进行；

本步骤中采用的锡液净化设备可为本发明前述实施例提供的锡液净化设备，前文已经进行了详细说明，这里不再赘述。

这样来讲，喷锡槽中可以剩余足够锡液以确保继续正常的喷锡作业，即喷锡槽中可以继续进行喷锡作业，因此，能够在不停止生产的前提下，进行锡液的净化处理，有效提高了喷锡表面处理的工作效率和生产进度。

而为了能够正常进行喷锡作业，当所述特定量的锡液输入到喷锡槽之外的净化槽中进行净化处理时，所述喷锡槽中剩余的锡液能够继续正常进行喷锡作业。具体的，喷锡槽中剩余锡液的液位需要位于能够进行喷锡作业的最低液位处或最低液位之上。

步骤2：将所述净化处理后的锡液输出回所述喷锡槽中或输送到备用锡液储器。

当净化处理后的锡液输出回喷锡槽中重新使用后，为了能够达到更好的净化效果，可循环进行步骤1和步骤2，每通过一次循环，锡液的净化程度将有一定提高，直到锡液达到满足工业喷锡要求的净化效果。

进一步地，本实施例的锡液净化的方法，还包括：

实时地或定时地检测所述喷锡槽中的锡液中的铜浓度，以确定是否开始或继续进行所述净化处理。

而在将喷锡槽中特定量的锡液输入到锡液净化设备时，本实施例的锡液净化方法还可包括：

实时地或定时地检测所述喷锡槽中的锡液量，以确保所述喷锡槽中的锡液能够继续正常进行喷锡作业。

而在锡液净化设备进行锡液的净化处理时，本实施例的锡液净化方法还可包括：

实时地或定时地检测所述锡液净化设备中的锡液中的铜浓度是否达到净化要求，以确定是否继续对锡液进行净化处理；和/或

控制所述锡液净化设备中的锡液的析铜温度，以确保锡液在析铜温度下进行净化而同时避免锡液进一步降温而造成锡液的凝固；和/或

控制所述锡液净化设备中的锡液的净化时间，以使锡液进行特定时长的析铜和净化处理。

在优选实施例中，对于净化后的锡液，可将其升温而达到或接近于锡液的喷锡工作温度范围；并使升温后的锡液通过输出回喷锡槽。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。