毕业设计(论文)PPT答辩-无铅波峰焊机的自动控制系统设计
27页1、无铅波峰焊机的自动控制系统设计,系 别:电气信息工程系 专业/班级: 自动化07102 学 生: XXX 指导 老师: XXXX,在电子产品生产工艺中,无铅波峰焊接是主要的焊接方法之一。无铅波峰焊机控制系统的性能直接影响到电子产品的焊接质量。论文介绍了无铅波峰焊接的原理、技术特点,具体说明了无铅波峰焊的工艺流程,并研究控制系统的总体方案设计及其软件开发,重点介绍无铅波峰焊机的最重要的环节温度控制系统,包括第一、第二、第三预热和锡炉温度的检测和温度控制两方面,并阐述PID控制算法 。,课题研究的背景和意义 无铅波峰焊的基本原理及特点 工艺流程 总体方案设计 无铅波峰焊机温度控制设计,课题研究的背景和意义,随着科技的发展,越来越多的新型元器件被应用于电子产品中,对精密微型化的安装结构,传统的手工焊接已不能满足电子产品的质量要求,而且生产效率低。有的单靠人的技能已是无法胜任,波峰焊技术随之应运而生,适合于大批量焊接,质量好、速度快,操作方便。另外传统的电子元件焊料由63%的Sn和37%的Pb构成,而铅是一种有毒的重金属,全球电子工业每年形成的大量含铅盐的工业渣,是铅污染的重要来源之一。从20
2、00年开始,全球知名的电子产品制造商开始了无铅化进程,主要采用Sn-Cu或Sn-Cu-Ni合金作为焊料我国政府也于2003年3月由信息产业部制电子信息产品生产污染防治管理法,自2006年7月1日起禁止电子产品含铅。由于生产的需要和环保的要求,对于电子产品企业来说,无铅波峰焊接技术的应用已经是摆在企业面前必须解决的现实问题。无铅波峰焊机作为新的工艺设备,自动化程度高,因而对控制系统提出了更高的要求。,无铅波峰焊的基本原理及特点,无铅波峰焊是将熔融的液态焊料借助于泵的作用在焊料液面形成特定形状的焊料波插装了元器件的PCB板于传送链以某一特定的角度以及一定的浸入深度通过焊料波峰从而形成焊点的过程。,无铅波峰焊原理图,无铅波峰焊有单波峰焊和双波峰焊之分。目前主要采用双波峰焊技术。焊料波由波峰发生器产生,第一个波峰是由狭窄的喷嘴喷出的湍流波,流速快,使焊料对尺寸小、贴装密度高的焊点有较好的渗透性。当PCB板进入第一个波峰面时熔融焊料被打到PCB板底面所有焊盘、元器件引脚上,熔融的焊料在经过助焊剂净化的金属表面上进行浸润和扩散。 此时的焊料是连成一片的。第二个焊料波是平滑波,焊料流动速度慢,出口处
3、的流速几乎为零,能有效除去引脚上过量的焊锡,使焊接表面湿润良好。在未离开第二个波峰面之前整个PCB板浸在焊料中即被焊料所桥联但在离开波峰尾端的瞬间少量的焊料由于润湿力(亲和力)的作用粘附在焊盘上并由于表面张力的原因会出现以引脚为中心收缩至最小状态此时焊料与焊盘之间的润湿力大于两焊盘之间的焊料的内聚力,因此会形成饱满圆整的焊点离开波峰尾部时,多余焊料由于重力的原因回落到锡锅中 ,防止桥联的发生,并将拉尖的影响减小到最小。,无铅波峰焊机特点,(1)省工省料,提高生产效率,降低成本。 (2)提高焊点质量和可靠性。波峰焊被焊面朝下是敞露的,气体排放很畅通因此正常情况下就不会发生冒泡和内部洞穴现象。另外,焊料的上升过程是基体金属表面对液态焊料的润湿力和液态焊料自身张力所形成的压力,在克服重力作用下而爬上穿孔的上端口的。所以凡是通过波峰焊接形成的焊点,通常不会出现虚焊现象。 (3)改善了操作环境。使用活性松香含铅焊料手工焊接操作时产生的烟,其中大部分是助焊剂受热分解产生的气体或挥发物。烟中含有:蒎酸、甲醛、苯酚、一氧化碳等有害成分。而采用无铅波峰焊机,由于采用了良好的排气系统,让操作者远离了烟雾。
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