搜索
2020/4/2912020/4/292１．采用多点喷气原理，全程微循环运风结构,上下加热方式；加热区风程短，加热效率极高。高效增压风道，提供充足的循环风量；各温区不串温,相邻温区温差可超过100℃；出风均匀,PCB上下面温差可达60℃。2020/4/293PID控制原理PID是比例、积分、微分的简称PID控制的原理可以用人对炉温的手动控制来理解1．比例控制有经验的操作人员手动控制电加热炉的炉温，可以获得非常好的控制品质，PID控制与人工控制的控制策略有很多相似的地方下面介绍操作人员怎样用比例控制的思想来手动控制电加热炉的炉温。假设用热电偶检测炉温，用数字仪表显示温度值。在控制过程中，操作人员用眼睛读取炉温，并与炉温给定值比较，得到温度的误差值。然后用手操作电位器，调节加热的电流，使炉温保持在给定值附近操作人员知道炉温稳定在给定值时电位器的大致位置（我们将它称为位置L），并根据当时的温度误差值调整控制加热电流的电位器的转角。炉温小于给定值时，误差为正，在位置L的基础上顺时针增大电位器的转角，以增大加热的电流。炉温大于给定值时误差为负，在位置L的基础上反时针减小电位器的转角，并令转角与位置L的差值与误差成正比。上述控制策略就是比例控制，即PID控制器输出中的比例部分与误差成正比闭环中存在着各种各样的延迟作用。例如调节电位器转角后，到温度上升到新的转角对应的稳态值时有较大的时间延迟。由于延迟因素的存在，调节电位器转角后不能马上看到调节的效果，因此闭环控制系统调节困难的主要原因是系统中的延迟作用比例控制的比例系数如果太小，即调节后的电位器转角与位置L的差值太小，调节的力度不够，使系统输出量变化缓慢，调节所需的总时间过长。比例系数如果过大，即调节后电位器转角与位置L的差值过大，调节力度太强，将造成调节过头，甚至使温度忽高忽低，来回震荡增大比例系数使系统反应灵敏，调节速度加快，并且可以减小稳态误差。但是比例系数过大会使超调量增大，振荡次数增加，调节时间加长，动态性能变坏，比例系数太大甚至会使闭环系统不稳定单纯的比例控制很难保证调节得恰到好处，完全消除误差2020/4/294PID控制原理2．积分控制PID控制器中的积分对应于图1中误差曲线与坐标轴包围的面积（图中的灰色部分）。PID控制程序是周期性执行的，执行的周期称为采样周期。计算机的程序用图1中各矩形面积之和来近似精确的积分，图中的TS就是采样周期。每次PID运算时，在原来的积分值的基础上，增加一个与当前的误差值ev（n）成正比的微小部分。误差为负值时，积分的增量为负手动调节温度时，积分控制相当于根据当时的误差值，周期性地微调电位器的角度，每次调节的角度增量值与当时的误差值成正比。温度低于设定值时误差为正，积分项增大，使加热电流逐渐增大，反之积分项减小。因此只要误差不为零，控制器的输出就会因为积分作用而不断变化。积分调节的“大方向”是正确的，积分项有减小误差的作用。一直要到系统处于稳定状态，这时误差恒为零比例部分和微分部分均为零，积分部分才不再变化，并且刚好等于稳态时需要的控制器的输出值，对应于上述温度控制系统中电位器转角的位置L。因此积分部分的作用是消除稳态误差，提高控制精度，积分作用一般是必须的PID控制器输出中的积分部分与误差的积分成正比。因为积分时间TI在积分项的分母中，TI越小，积分项变化的速度越快，积分作用越强3．PI控制控制器输出中的积分项与当前的误差值和过去历次误差值的累加值成正比，因此积分作用本身具有严重的滞后特性，对系统的稳定性不利。如果积分项的系数设置得不好，其负面作用很难通过积分作用本身迅速地修正。而比例项没有延迟，只要误差一出现，比例部分就会立即起作用。因此积分作用很少单独使用，它一般与比例和微分联合使用，组成PI或PID控制器PI和PID控制器既克服了单纯的比例调节有稳态误差的缺点，又避免了单纯的积分调节响应慢、动态性能不好的缺点，因此被广泛使用如果控制器有积分作用（例如采用PI或PID控制），积分能消除阶跃输入的稳态误差，这时可以将比例系数调得小一些如果积分作用太强（即积分时间太小），相当于每次微调电位器的角度值过大，其累积的作用会使系统输出的动态性能变差，超调量增大，甚至使系统不稳定。积分作用太弱（即积分时间太大），则消除稳态误差的速度太慢，积分时间的值应取得适中2020/4/295PID控制原理4．微分作用误差的微分就是误差的变化速率，误差变化越快，其微分绝对值越大。误差增大时，其微分为正；误差减小时，其微分为负。控制器输出量的微分部分与误差的微分成正比，反映了被控量变化的趋势有经验的操作人员在温度上升过快，但是尚未达到设定值时，根据温度变化的趋势，预感到温度将会超过设定值，出现超调。于是调节电位器的转角，提前减小加热的电流。这相当于士兵射击远方的移动目标时，考虑到子弹运动的时间，需要一定的提前量一样闭环控制系统的振荡甚至不稳定的根本原因在于有较大的滞后因素。因为微分项能预测误差变化的趋势，这种“超前”的作用可以抵消滞后因素的影响。适当的微分控制作用可以使超调量减小，增加系统的稳定性对于有较大的滞后特性的被控对象，如果PI控制的效果不理想，可以考虑增加微分控制，以改善系统在调节过程中的动态特性。如果将微分时间设置为0，微分部分将不起作用微分时间与微分作用的强弱成正比，微分时间越大，微分作用越强。如果微分时间太大，在误差快速变化时，响应曲线上可能会出现“毛刺”微分控制的缺点是对干扰噪声敏感，使系统抑制干扰的能力降低。为此可在微分部分增加惯性滤波环节5．采样周期PID控制程序是周期性执行的，执行的周期称为采样周期。采样周期越小，采样值越能反映模拟量的变化情况。但是太小会增加CPU的运算工作量，相邻两次采样的差值几乎没有什么变化，将使PID控制器输出的微分部分接近为零，所以也不宜将采样周期取得过小。应保证在被控量迅速变化时（例如启动过程中的上升阶段），能有足够多的采样点数，不致因为采样点数过少而丢失被采集的模拟量中的重要信息6．PID参数的调整方法在整定PID控制器参数时，可以根据控制器的参数与系统动态性能和稳态性能之间的定性关系，用实验的方法来调节控制器的参数。有经验的调试人员一般可以较快地得到较为满意的调试结果。在调试中最重要的问题是在系统性能不能令人满意时，知道应该调节哪一个参数，该参数应该增大还是减小例如波峰焊喷助焊剂时间可以通过微积分的调节，提前或延长喷雾时间2020/4/2962.加热采用进口特制长寿命绕线式镍铬发热器线，热效率及灵敏度高，热惯量小，各温区控温精度±1℃；直接加热循环空气，升温快速，从室温至设定工作温度约15分钟。回流焊采用进口高温马达，直联驱动热风加热，热风均衡，低噪音，震动小。2020/4/2972020/4/2983.专用运输导轨，采用耐高温、耐磨损铝合金制造而成，高刚性不变形。回流焊运输系统采用变频器无级变频调速，并配有UPS不间断电源和手动摇出功能，能有效防止因突然断电而导致的PCB烤坏在炉内。标配定时自动滴油功能。整机采用西门子PLC+DELL电脑控制，标配液晶显示器，WindowsXP操作系统,具有灵活的曲线测试及强大的动态曲线分析功能。电气元件全部采用进口元器件，所有信号用线都采用屏蔽处理，使整个控制系统更加稳定可靠。2020/4/2994.标配两个强制冷却区，第一冷却区冷却速率可达-5℃/S，能有效满足各种无铅化制程。无铅回流焊可选工业冷风机强制冷却。2020/4/2910冷却系统强制风冷强制水冷2020/4/2911操作界面2020/4/2912回流焊原理定义：回流焊是通过重新熔化预先分配到印制板焊盘上的膏状软纤焊料，实现表面组装元器件焊端或引脚与印制板焊盘之间机械与电气连接的软钎焊原理：当PCB进入预热区（干燥区）时，焊膏中的溶剂、气体蒸发掉，同时焊膏中的助焊剂润湿焊盘、元器件端头和引脚，焊膏软化、塌落、覆盖了焊盘、元器件端头和引脚与氧气隔离→PCB进入活性时，PCB和元器件得到充分的预热，以防PCB突然进入焊接高温区而损坏PCB和元器件→当PCB进入回流区时，温度迅速上升使焊膏达到熔化状态，液态焊锡对PCB的焊盘、元器件端头和引脚润湿、扩散、漫流或回流混合形成焊锡接点→PCB进入冷却区，使焊点凝固。此时完成了再流焊。2020/4/29132020/4/2914怎样设定回流温度曲线2020/4/29151.作温度曲线的第一个考虑参数是传输带的速度设定，该设定将决定PCB在加热通道所花的时间。典型的锡膏制造厂参数要求3~4分钟的加热曲线，用总的加热通道长度除以总的加热感温时间，即为准确的传输带速度，例如，当锡膏要求6分钟的加热时间，使用4800mm加热通道长度，计算为：4800÷6=每分钟800mm。2.锡膏产品的峰值设定一般高于熔点35-50度，SAC305的回流时间要求高于220度（实测）40-60s,SN63/37的回流时间要求高于190度（实测）40-60s,PCB元件密度大，有44脚以上QFP回流时间必须保障50-60s;红胶产品的固化温度要求高于150度（实测）60-90S，PCB元件密度大，有44脚以上QFP固化时间必须保障80-90s2020/4/2916预热区，也叫斜坡区，用来将PCB的温度从周围环境温度提升到所须的活性温度。在这个区，产品的温度以不超过每秒2~5°C速度连续上升，温度升得太快会引起某些缺陷，如陶瓷电容的细微裂纹，而温度上升太慢，锡膏会感温过度，没有足够的时间使PCB达到活性温度。炉的预热区一般占整个加热通道长度的25~33%。活性区（炉膛加热区），有时叫做浸湿区，这个区一般占加热通道的33~50%，有两个功用，第一是，将PCB在相当稳定的温度下感温，允许不同质量的元件在温度上同质，减少它们的相当温差。第二个功能是，允许助焊剂活性化，挥发性的物质从锡膏中挥发。一般普遍的活性温度范围是120~200°C。回流区，有时叫做峰值区或最后升温区。这个区的作用是将PCB装配的温度从活性温度提高到所推荐的峰值温度。活性温度总是比合金的熔点温度低一点，而峰值温度总是在熔点上。典型的峰值温度范围是205~230°C，这个区的温度设定太高会使其温升斜率超过每秒2~5°C，或达到回流峰值温度比推荐的高。这种情况可能引起PCB的过分卷曲、脱层或烧损，并损害元件的完整性2020/4/29172020/4/29182020/4/29192020/4/29202020/4/29212020/4/29222020/4/2923无铅焊接与传统有铅焊接的差异2020/4/2924常见不良原因分析一.短路:短路产生的原因,大多是因为锡膏印刷量过多或是锡膏印刷后塌边造成的,或是PCB焊盘尺寸不标准.另外是细间距QFP.SOP.PLCC在贴装时偏移造成的改善对策：1.PCB上的PAD尺寸设定要符合国际标准.2.SMD元件在贴装时精确度要在规定范围.3.选取合适的网板厚度(最小间距在0.5MM以上的用0.15MM厚度的网板.0.5MM间距以下的用0.13MM厚度的网板)4.PCB布线间隙,防焊漆的涂精度要符合规定要求.5.建立正确的焊接工艺参数.2020/4/2925二.锡球1.预热温度太高2.锡膏印刷偏移3.锡膏塌陷4.锡膏印刷量过多.5.SMD贴装高度过低.改善对策：1.回流焊设备预热温度太高,升温斜率不超过2度/秒.2.PCB定位采用PIN方式,印刷精度较高以避免印刷偏移.3.锡膏的储存和使用要求要符合标准.4.网板厚度和开孔形状要符合标准.5.SMD贴装高度应是锡膏厚度的1/2..2020/4/2926三.立件:此不良现象是:SMD元件一端离开PAD而立起的现象.产生此现象的原因是:1.加热设备的PROFILE不符合标准.2.锡膏印刷的问题.3.PAD的设计尺寸问题.4.SMD焊端氧化.改善对策：1.SMD元件储存环境要符合要求.2.温度PROFILE要符合标准要求.3.PAD间距需符合国际标准.4.锡膏印刷要均匀.5.SMD在贴装时要准确.2020/4/2927四.空焊:此不良现象是:SM