大型回流炉控制器设计毕业设计

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1、目录1前言（绪论）.............................................................11．1课题的背景与意义31．1．1SMT概述31．1．2无铅回流焊工艺特点41．1．3无铅回流焊焊接工艺对设备的要求51．2多温区无铅回流焊炉控制系统的研究现状71．2．1多温区无铅回流焊炉的发展概况71．2．2多温区无铅回流焊炉控制系统的研究现状71．3本文的主要工作与结构安排82总体方案设计92.1多温区无铅回流焊结构图92.1.1多温区无铅回流焊工作原理102.2方案比较112.2.1基于PLC的计算机控制系统结构112.2.2

2、基于微控制器的计算机控制系统采用上位机和下位机结构122.2.3方案比较133单元模块设计143.1各单元模块功能介绍及电路设计143.1.1测温电路143.1.2加热电路193.1.3传送带控制203.1.4风机电路263.1.5ADUC848273.2电路参数的计算及元器件的选择283.3特殊器件的介绍283.4各单元模块的联接294软件设计304.1软件设计原理及设计所用工具304.2系统软件设计结构图及其功能304.3主要软件设计流程框图及说明325系统调试346系统功能、指标参数356.1系统能实现的功能356.2系统指标参数测试366.3系统功能及指标参数分析3

3、67结论378总结与体会39549谢辞4010参考文献41附录：42附录1：电路原理图43附录2：相关PCB图44附录3：外文资料翻译45541前言（绪论）1．1课题的背景与意义1．1．1SMT概述SMT是SurfaceMountedTechnology英文的简写，这是说，贴片元件SMC/SMDPCB板上粘的表面粘贴技术，电子组装的方向和主流技术的未来发展方向。它已被用于在许多行业中，如移动电话，计算机，汽车电子，控制电路和通信等。SMT表面的主要生产设备是由三部分组成，丝印机，芯片机和回流焊炉。我研究第三部分，回流焊设备是最重要的焊接设备表面粘接技术。回流焊回流也称为回流

4、，是英文的翻译的含义。回流焊是在焊盘焊料通过重新熔化盘上，这允许表面组装在销或焊料端和印刷板之间的组件来连接机器和电气设备的焊料的焊料。世界正在越来越多的关注铅对环境的所造成的破坏和对身体健康造成的危害，怎么样保护环境等，尤其是在进口IS014000导入后世界许许多国家禁止使用铅原料使用的焊接材料，这是被称为无铅焊接（Lead.free）。为了适应焊接工艺的变化，满足市场的需求，整个SMT设备无铅焊接的改善已成为SMT行业的焦点。对于贴片机来说，无铅和铅相比，实质上没有对设备提出新的要求，但在丝网印刷机上，由于无铅和锡铅膏的物理性质有一些不同，所以设备本身提出了一些改进建议

5、，但不存在本质的变化，然而无铅的挑战却是集中回流炉。54图1-1大型回流炉大型回流炉最主要就是由丝印(或点胶)、贴装(固化)、回流焊接三个部分构成的，而我研究的恰恰是第三部分也就是回流焊接部分。回流焊现在主要有两种比较被认可的解释，第一种是通过热风机吹出热风，通过热风在温区内循环流动，形成回流保证温区内的温度为恒温；第二种是指铅锡膏受高温融化后变为液体，液体具有流动性，流动到元器件位置后，在冷却温区内再凝固的过程，我觉得这两种理解都具有一定的道理，前者阐述的是空气的流动性，后者阐述的是铅锡膏融化到再凝固的过程。1．1．2无铅回流焊工艺特点无铅的变化主要是金属的熔点和表面张力

6、的去除铅金属的变化，这两个方面改变后，使磁通在锡铅焊剂中的比例必须进行重新设计或重新调整。熔点温度的变化和焊剂成分的差异会导致焊接过程中的参数不同，使无铅技术将在焊接技术中发挥越来越重要的作用。有铅锡膏(Sn63Pb37)的熔化点是183℃，但是要形成一个巴士焊点就一定在焊接时有0.5um--3.5um厚度的金属化合物生成，要生成金属化合物必须是温度达到熔点以上，对于有铅焊接来说也就是195℃---200℃。线路板上的元件的最高承受温度大多数都是250℃。所以，对于有铅焊接来说，理想的焊接工艺温度为200℃一250℃54之间。无铅焊接的无铅锡膏的熔点不一样，所以给焊接工艺带

7、来了巨大的变化。现在常用的无铅锡膏有Sn96A90．5Cu3．5，熔点为217℃-221℃。好的无铅焊接还是必须形成O．5um～3．5um厚度的金属化合物才行，金属化合物的形成温度也必须熔点温度，就无铅焊接而言也就是230℃--235℃。然而无铅焊接并不受影响电子原器件所能承受的最高温度，因此就无铅焊接而言，最理想的焊接温度是230℃--250℃之间。焊接温度范围的大幅减少给保证焊接质量提出来很高的要求，同时也给无铅焊接设备的稳定性和可靠性提出了更高的要求。还有就是设备本来就存在横向温差，再加上电子原器件的热容量差