基于回流焊焊接区域中心温度预测曲线的焊接方法及系统技术方案

本申请公开了基于回流焊焊接区域中心温度预测曲线的焊接方法及系统，包括：获取回焊炉的实际回流焊尺寸和小温区数目；所述回焊炉分为若干个大温区：预热区、恒温区、回流区和冷却区；每个大温区均包含若干个小温区；每个小温区，是指具有加热功能的连续加热区间；根据回焊炉的实际回流焊尺寸和小温区数目，获取回流焊焊接区域中心温度预测曲线；根据回流焊焊接区域中心温度预测曲线，预测设定温度参数下的速度区间；根据所述设定温度参数下的速度区间，对回焊炉中电路板上的电子元件进行焊接。

【技术实现步骤摘要】
基于回流焊焊接区域中心温度预测曲线的焊接方法及系统
本申请涉及电子制造焊接工艺回流焊
，特别是涉及基于回流焊焊接区域中心温度预测曲线的焊接方法及系统。
技术介绍
本部分的陈述仅仅是提到了与本申请相关的
技术介绍
，并不必然构成现有技术。在集成电路板等电子产品生产中，需要将安装有各种电子元件的印刷电路板放置在回焊炉中，通过加热，将电子元件自动焊接到电路板上，而回流焊回流，也叫回流过程，是是指锡膏在达到锡膏熔点后，在其液态表面张力和焊剂助的作用下液态锡回流到元件引脚上形成焊点，让线路板焊盘和元件焊接成整体的过程。作为集成电路板生产中的关键工序，设置合理温度曲线是保证回流焊质量的关键，反之，不恰当的温度曲线会使PCB板出现焊接不全、虚焊、元件翘立、焊锡球过多等焊接缺陷，严重影响产品质量。目前，温度曲线设置方面的工作多是通过实验测试来控制和调整的，在现有回流工艺过程中，一般使用传感设备获取温度曲线来设定工艺参数，即基于各传感器在加热过程中的时间与温度的可视数据集合，由操作员通过视觉观察、主观经验，决定能量施加总量与能力施加部位。由于经过回流焊的电子原件产品质量受操作员主观经验的直接影响，仅仅通过实验方法寻求符合工艺要求的最佳温度，不仅低效，而且需要不断变换参数设置、培训操作员等外界条件支持，极大浪费了人力和财力。
技术实现思路
为了解决现有技术的不足，本申请提供了基于回流焊焊接区域中心温度预测曲线的焊接方法及系统；第一方面，本申请提供了基于回流焊焊接区域中心温度预测曲线的焊接方法；基于回流焊焊接区域中心温度预测曲线的焊接方法，包括：获取回焊炉的实际回流焊尺寸和小温区数目；所述回焊炉分4个大温区：预热区、恒温区、回流区和冷却区；每个大温区均包含若干个小温区；每个小温区，是指具有加热功能的连续加热区间；根据回焊炉的实际回流焊尺寸和小温区数目，获取回流焊焊接区域中心温度预测曲线；根据回流焊焊接区域中心温度预测曲线，预测设定温度参数下的速度区间；根据所述设定温度参数下的速度区间，对回焊炉中电路板上的电子元件进行焊接。第二方面，本申请提供了基于回流焊焊接区域中心温度预测曲线的焊接系统；基于回流焊焊接区域中心温度预测曲线的焊接系统，包括：获取模块，其被配置为：获取回焊炉的实际回流焊尺寸和小温区数目；所述回焊炉分4个大温区：预热区、恒温区、回流区和冷却区；每个大温区均包含若干个小温区；每个小温区，是指具有加热功能的连续加热区间；预测曲线计算模块，其被配置为：根据回焊炉的实际回流焊尺寸和小温区数目，获取回流焊焊接区域中心温度预测曲线；焊接模块，其被配置为：根据回流焊焊接区域中心温度预测曲线，预测设定温度参数下的速度区间；根据所述设定温度参数下的速度区间，对回焊炉中电路板上的电子元件进行焊接。第三方面，本申请还提供了一种电子设备，包括：一个或多个处理器、一个或多个存储器、以及一个或多个计算机程序；其中，处理器与存储器连接，上述一个或多个计算机程序被存储在存储器中，当电子设备运行时，该处理器执行该存储器存储的一个或多个计算机程序，以使电子设备执行上述第一方面所述的方法。第四方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，用于存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，完成第一方面所述的方法。第五方面，本申请还提供了一种计算机程序(产品)，包括计算机程序，所述计算机程序当在一个或多个处理器上运行的时候用于实现前述第一方面任意一项的方法。与现有技术相比，本申请的有益效果是：有效优化回焊炉焊接过程，在一定程度上提高了焊接效率和产品质量。本申请附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。图1是本申请的回焊炉截面示意图；图2是本申请的sigmoid激活函数图像；图3是本申请的两端是恒温区，中间是无加热源的炉内环境温度区间过渡曲线；图4是本申请的回焊炉各温区炉内温度曲线与某次实验中测得的焊接区域中心温度曲线图；图5是本申请的最佳焊接系数Q求解流程图；图6是本申请的某次实验焊接区域中心温度曲线与焊接系数Q取不同值时预测的对比图；图7是本申请的利用得到的最佳焊接系数Q＝-0.021时绘制的其他给定条件下预测的焊接区域中心温度曲线图；图8是本申请的传送带速度区间及最大速度求解流程图；图9是本申请的炉温曲线示意图；图10是本申请的超过217℃到峰值温度所覆盖的面积最小求解流程图；图11是本申请的最小面积求解流程图；图12是本申请的最优解温度超过217℃部分的温度翻转图；图13是本申请的任意一组温度超过217℃部分的温度翻转图。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。主要解决三个问题：首先，根据热传导规律，如何获取焊接中心区域温度曲线函数关于炉内温度分布函数在位移上的一阶常微分方程；其次，如何设定炉内温度分布函数与各小温区温度相关参数；最后，如何得到小温区之间的平滑的区间温度过渡曲线。实施例一本实施例提供了基于回流焊焊接区域中心温度预测曲线的焊接方法；基于回流焊焊接区域中心温度预测曲线的焊接方法，包括：S100：获取回焊炉的实际回流焊尺寸和小温区数目；所述回焊炉分4个大温区：预热区、恒温区、回流区和冷却区；每个大温区均包含若干个小温区；每个小温区，是指具有加热功能的连续加热区间；S200：根据回焊炉的实际回流焊尺寸和小温区数目，获取回流焊焊接区域中心温度预测曲线；S300：根据回流焊焊接区域中心温度预测曲线，预测设定温度参数下的速度区间；根据所述设定温度参数下的速度区间，对回焊炉中电路板上的电子元件进行焊接。小温区指具有加热功能的某一连续加热区间，间隙指没有加热源的某一连续区间，而大温区指由小温区和间隙组合而成的某一连续区间。回焊炉从功能上可分为4个大温区：预热区、恒温区、回流区、冷却区(如图1所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于回流焊焊接区域中心温度预测曲线的焊接方法，其特征是，包括：/n获取回焊炉的实际回流焊尺寸和小温区数目；所述回焊炉分4个大温区：预热区、恒温区、回流区和冷却区；每个大温区均包含若干个小温区；每个小温区，是指具有加热功能的连续加热区间；/n根据回焊炉的实际回流焊尺寸和小温区数目，获取回流焊焊接区域中心温度预测曲线；/n根据回流焊焊接区域中心温度预测曲线，预测设定温度参数下的速度区间；根据所述设定温度参数下的速度区间，对回焊炉中电路板上的电子元件进行焊接。/n

【技术特征摘要】
1.基于回流焊焊接区域中心温度预测曲线的焊接方法，其特征是，包括：
获取回焊炉的实际回流焊尺寸和小温区数目；所述回焊炉分4个大温区：预热区、恒温区、回流区和冷却区；每个大温区均包含若干个小温区；每个小温区，是指具有加热功能的连续加热区间；
根据回焊炉的实际回流焊尺寸和小温区数目，获取回流焊焊接区域中心温度预测曲线；
根据回流焊焊接区域中心温度预测曲线，预测设定温度参数下的速度区间；根据所述设定温度参数下的速度区间，对回焊炉中电路板上的电子元件进行焊接。


2.如权利要求1所述的基于回流焊焊接区域中心温度预测曲线的焊接方法，其特征是，所述方法还包括：
根据回流焊焊接区域中心温度预测曲线，预测锡膏融化时回流面积最小参数区间；根据所述锡膏融化时回流面积最小参数区间，对回焊炉中电路板上的电子元件进行焊接。


3.如权利要求1所述的基于回流焊焊接区域中心温度预测曲线的焊接方法，其特征是，所述方法还包括：
根据回流焊焊接区域中心温度预测曲线，预测锡膏融化时回流面积左右最对称参数区间；根据所述锡膏融化时回流面积左右最对称参数区间，对回焊炉中电路板上的电子元件进行焊接。


4.如权利要求1所述的基于回流焊焊接区域中心温度预测曲线的焊接方法，其特征是，根据回焊炉的实际回流焊尺寸和小温区数目，获取回流焊焊接区域中心温度预测曲线；具体包括：
对比热传导规律以及比热容公式，得出小温区焊炉内环境温度T(x)与焊接中心区域温度f(x)的一阶常微分方程；
利用Sigmoid函数在小温区与小温区之间的间隙过渡，得到平滑的区间温度过渡曲线函数；
对于温差大于设定阈值的小温区与小温区间隙，利用指数函数和一次函数进行线性组合，迫近实际的凹函数，得到温度分布函数：
根据所述一阶常微分方程、所述平滑的区间温度过渡曲线、温度分布函数、回焊炉的实际回流焊尺寸和温区数目，得到炉内环境温度分布T(x)；所述炉内环境温度分布T(x)，是指炉前区域、炉后区域和所有的小温区的回焊炉炉内环境温度分布函数；
基于炉内环境温度分布T(x)和焊接中心区域温度f(x)，得到最优焊接系数Q。


5.如权利要求1所述的基于回流焊焊接区域中心温度预测曲线的焊接方法，其特征是，根据回流焊焊接区域中心温度预测曲线，预测设定温度参数下的速度区间；根据所述设定温度参数下的速度区间，对回焊炉中电路板上的电子元件进行焊接；具体包括：
设置各小温区温度参数、最快升降温速度、温度与温度之间的时间、温度最大值和传送带速度区间；
枚举速度，将焊接区域中心温度预测曲线离散化抽样保存到数组中，判断是否满足制程界限，遍历速度并记录满足条件...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫伟，卜凡洋，邵子龙，张开勇，刘弘，王吉华，李俊青，王红，
申请(专利权)人：山东师范大学，
类型：发明
国别省市：山东;37