用于回流焊炉的气体控制系统及回流焊炉技术方案

本申请公开了一种用于回流焊炉的气体控制系统，炉膛包括预热区、峰值区和冷却区，气体控制系统包括：氧气探测装置、第一阀装置、第二阀装置以及控制器，控制器被配置为当所述氧气探测装置探测的氧气浓度不满足预设值时，控制第一阀装置和/或第二阀装置的开度，以通过调节输入峰值区中的工作气体和/或空气的流量，使峰值区中的氧气浓度满足预设值。本申请的气体控制系统及回流焊炉先对炉膛中的气体进行粗调节，使得炉膛中的氧气浓度大致在预设值附近。然后再通过第一阀装置和第二阀装置精确调节炉膛峰值区内的氧气浓度。这样尽管进入炉膛中的空气中的氧气量是不定的，也不会影响峰值区的氧气浓度，由此能够稳定地提高电路板的焊接质量。接质量。接质量。

【技术实现步骤摘要】
用于回流焊炉的气体控制系统及回流焊炉


[0001]本申请涉及回流焊炉领域，特别涉及用于回流焊炉的气体控制系统及回流焊炉。

技术介绍

[0002]在印刷电路板的制作过程中，通常通过被称为“回流焊接”的工艺，将电子元件安装到电路板上。在典型的回流焊接工艺中，将焊膏(例如锡膏)沉积到电路板上选定的区域，并将一个或多个电子元件的导线插入所沉积的焊膏中。然后使电路板通过回流焊炉，在回流焊炉中，焊膏在加热区域中回流(即，加热至熔化或回流温度)，然后在冷却区域中冷却，以将电子元件的导线电气且机械地连接至电路板。这里所使用的术语“电路板”包括任何类型的电子元件的基板组件，例如包括晶片基板。
[0003]在回流焊炉中，通常以空气或基本上惰性的气体(例如氮气)作为工作气体，在回流焊炉的炉膛中充满工作气体。待焊接的电路板通过传送装置传送经过炉膛时，在工作气体中执行焊接。对于以基本上惰性的气体作为工作气体的回流焊炉而言，针对不同工艺要求的电路板，通常需要通过气体控制系统将炉膛中的氧气的浓度保持在一定范围内。

技术实现思路

[0004]本申请在第一方面的目的是提供一种用于回流焊炉的气体控制系统，所述回流焊炉的炉膛中具有气体，所述气体包括氧气和工作气体，所述炉膛包括预热区、峰值区和冷却区，所述气体控制系统包括：氧气探测装置，所述氧气探测装置被配置为探测所述峰值区中的氧气浓度；第一阀装置，所述第一阀装置被配置为可控地将工作气体源与所述炉膛的峰值区流体连通；第二阀装置，所述第二阀装置被配置为可控地将空气源与所述炉膛的峰值区流体连通；以及控制器，所述控制器与所述氧气探测装置、所述第一阀装置和所述第二阀装置通信连接，所述控制器被配置为当所述氧气探测装置探测的氧气浓度不满足预设值时，控制所述第一阀装置和/或所述第二阀装置的开度，以通过调节输入所述炉膛的所述峰值区中的工作气体和/或空气的流量，使所述峰值区中的氧气浓度满足所述预设值。
[0005]根据上述第一方面，所述气体控制系统包括混合管道，所述混合管道包括第一入口、第二入口和至少一个出口，所述工作气体源通过所述第一阀装置与所述第一入口流体连通，所述空气源通过所述第二阀装置与所述第二入口流体连通，所述至少一个出口与所述峰值区流体连通。
[0006]根据上述第一方面，所述峰值区包括三个子峰值区，所述三个子峰值区包括位于中间的中部子峰值区和位于中部子峰值区两侧的两个侧部子峰值区；所述氧气探测装置被配置为探测中部子峰值区内的氧气浓度；所述至少一个出口包括两个出口，所述两个出口分别与两个侧部子峰值区流体连通。
[0007]根据上述第一方面，所述气体控制系统还包括：第三阀装置，所述第三阀装置被配置为将所述工作气体源与所述炉膛的预热区流体连通；所述第三阀装置的开度在所述回流焊炉的运行期间保持不变。
[0008]根据上述第一方面，所述预热区包括数个子预热区，所述工作气体源通过所述第三阀装置可控地与距离所述峰值区第二远的一个子预热区流体连通。
[0009]根据上述第一方面，所述气体控制系统还包括：第四阀装置，所述第四阀装置被配置为将工作气体源与所述炉膛的冷却区流体连通；所述第四阀装置的开度根据所述预设值确定。
[0010]根据上述第一方面，所述冷却区包括数个子冷却区，所述工作气体源通过所述第四阀装置可控地与距离所述峰值区第二远的一个子冷却区流体连通。
[0011]根据上述第一方面，所述控制器被配置为：根据所述氧气浓度的预设值确定调节范围；当所述氧气探测装置探测的氧气浓度大于所述调节范围的最大值时，增大所述第一阀装置的开度，以通过增加输入所述炉膛的所述峰值区中的工作气体的流量而使氧气浓度达到所述调节预设范围；当所述氧气探测装置探测的氧气浓度小于所述调节范围的最小值时，增大所述第二阀装置的开度，以通过增加输入所述炉膛的所述峰值区中的氧气的流量而使氧气浓度达到所述调节预设范围；当所述氧气探测装置探测的氧气浓度在所述调节预设范围内时，调节所述第一阀装置和所述第二阀装置的开度，以使所述峰值区中的氧气浓度满足所述预设值。
[0012]根据上述第一方面，所述第一阀装置、所述第二阀装置、所述第三阀装置和所述第四阀装置为流量控制阀。
[0013]本申请在第二方面的目的是提供一种回流焊炉，包括：炉膛，所述炉膛包括预热区、峰值区和冷却区，所述炉膛中具有气体，所述气体包括氧气和工作气体；以及如第一方面所述的气体控制系统。
附图说明
[0014]图1A为根据本申请的一个实施例的回流焊炉的示意图；
[0015]图1B为图1A示出的回流焊炉的气体控制系统中的气体流向图；
[0016]图2为图1A中的控制装置的示意图；
[0017]图3为图1A所示的回流焊炉的气体控制方法的步骤示意图。
具体实施方式
[0018]下面将参考构成本说明书一部分的附图对本申请的各种具体实施方式进行描述。应该理解的是，虽然在本申请中使用表示方向的术语，诸如“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等描述本申请的各种示例结构部分和元件，但是在此使用这些术语只是为了方便说明的目的，基于附图中显示的示例方位而确定的。由于本申请所公开的实施例可以按照不同的方向设置，所以这些表示方向的术语只是作为说明而不应视作为限制。
[0019]图1A为本申请的回流焊炉的一个实施例的简化示意图，示出了从回流焊炉的侧面看过去的视图。图1B为回流焊炉的气体控制系统中的气体流向图。如图1A和图1B所示，回流焊炉110包括炉膛112和气体控制系统100。炉膛112包括预热区101、峰值区103和冷却区105，它们沿着炉膛112的长度方向依次设置，并且流体连通。气体控制系统100与炉膛112流体连通，以调节炉膛112中的工作气体的氛围。回流焊炉110还包括输送装置118，输送装置
118沿炉膛112的长度方向贯穿炉膛112，用于将待处理的电路板从炉膛112的左端送入炉膛112中，依次经过预热区101、峰值区103和冷却区105处理后，再将处理过的电路板从炉膛112的右端输出。在对一些电路板进行焊接处理时，回流焊炉需要以惰性气体(例如氮气)作为工作气体，以下将以氮气作为工作气体进行说明。需要说明的是，图1A和图1B示出的是从回流焊炉110的侧面看过去的视图，其中，为了方便介绍回流焊炉110，在图1中移除了用于遮挡住炉膛112的前后侧的外壳。
[0020]预热区101和峰值区103中分别设有加热装置。在图1A所示的实施例中，预热区101包括九个子预热区Z01
‑
Z09，峰值区103包括三个子峰值区Z10
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Z12。子预热区Z01
‑
Z09和子峰值区Z10
‑
Z12连续相接，且温度逐渐升高。连续相接是指，这些子区域按照序号顺序依次排列，例如子峰值区包括中部子峰值区Z11和位于中部子峰值区Z11两侧的侧部峰值区Z10和Z12，侧部峰值区Z10处于子预热区Z09和中部子峰本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于回流焊炉的气体控制系统，所述回流焊炉(110)的炉膛(112)中具有气体，所述气体包括氧气和工作气体，所述炉膛(112)包括预热区(101)、峰值区(103)和冷却区(105)，其特征在于所述气体控制系统(100)包括：氧气探测装置(120)，所述氧气探测装置(120)被配置为探测所述峰值区(103)中的氧气浓度；第一阀装置(131)，所述第一阀装置(131)被配置为可控地将工作气体源(140)与所述炉膛(112)的峰值区(103)流体连通；第二阀装置(132)，所述第二阀装置(132)被配置为可控地将空气源(150)与所述炉膛(112)的峰值区(103)流体连通；以及控制器(122)，所述控制器(122)与所述氧气探测装置(120)、所述第一阀装置(131)和所述第二阀装置(132)通信连接，所述控制器(122)被配置为当所述氧气探测装置(120)探测的氧气浓度不满足预设值时，控制所述第一阀装置(131)和/或所述第二阀装置(132)的开度，以通过调节输入所述炉膛(112)的所述峰值区(103)中的工作气体和/或空气的流量，使所述峰值区(103)中的氧气浓度满足所述预设值。2.根据权利要求1所述的气体控制系统，其特征在于：所述气体控制系统(100)包括混合管道(135)，所述混合管道(135)包括第一入口(136)、第二入口(137)和至少一个出口(126,127)，所述工作气体源(140)通过所述第一阀装置(131)与所述第一入口(136)流体连通，所述空气源(150)通过所述第二阀装置(132)与所述第二入口(137)流体连通，所述至少一个出口(126,127)与所述峰值区(103)流体连通。3.根据权利要求1所述的气体控制系统，其特征在于：所述峰值区(103)包括三个子峰值区(Z10，Z11，Z12)，所述三个子峰值区(Z10，Z11，Z12)包括位于中间的中部子峰值区(Z11)和位于中部子峰值区(Z11)两侧的两个侧部子峰值区(Z10，Z12)；所述氧气探测装置(120)被配置为探测中部子峰值区(Z11)内的氧气浓度；所述至少一个出口(126,127)包括两个出口(126,127)，所述两个出口(126,127)分别与两个侧部子峰值区(Z10，Z12)流体连通。4.根据权利要求1所述的气体控制系统，其特征在于还包括：第三阀装置(133)，所述第三阀装置(133)被配置为将所述工作气体源(140)与所述炉膛...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈越新，王玉伟，张冬，
申请(专利权)人：伊利诺斯工具制品有限公司，
类型：发明
国别省市：