目 录
第一章 引言 1
1.1波峰焊预热区处理的研究背景与意义 1
1.2 课题研究主要内容 2
第二章 波峰焊预热方式研究 3
2.1 几种常见的预热方式及其特性 3
2.1.1常用预热方式的分类 3
2.1.2常用预热方式的特性 3
2.1.3容积式与辐射式加热效率比较 4
2.2 波峰焊预热温度和时间的选择 5
2.2.1 波峰焊预热温度的选择 5
2.2.2 波峰焊预热时间的选择 6
第三章 系统总体设计方案 7
3.1系统设计总体框图 7
3.2系统总体流程 8
第四章 系统硬件设计 10
4.1波峰焊整体工艺流程硬件结构 10
4.2波峰焊预热区硬件结构 11
4.3波峰焊预热区主控制器 12
4.3.1西门子LOGO!12/24 RC 12
4.3.2 LOGO! 扩展模块 13
4.4光电开关 14
4.5 温度传感器 15
4.5.1 PT100温度传感器 15
4.5.2 红外温度传感器 16
4.6温控器 17
4.7 变频器 18
5.1 LOGO！Soft Comfort编程软件 20
5.2 系统各功能的逻辑块程序 21
5.2.1 系统上电自检部分 21
5.2.2 启动部分 22
5.2.3 传送带部分 23
5.2.4 光电开关检测部分 24
5.2.5 三温区加热部分 25
5.2.6 报警输出部分 27
第六章 总结与展望 28
6.1 论文课题情况总结 28
6.2 未来展望 29
结束语 30
致 谢 31
参考文献 32
附录A 33
附录B 41
附录C 44
第一章 引言
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1.1波峰焊预热区处理的研究背景与意义
随着我国的电子行业产品不断向着小型化，轻量化及高度集成化发展，传统的焊接方式逐渐被波峰焊这一新型焊接方式取代。波峰焊接作为一种新型焊接技术，弥补了传统焊接方式如手工焊接，浸焊焊接可靠性较差、效率较低的不足，焊接过程高度自动化，焊接更高效，能实现大面积、大批量印制电路板的焊接。因此波峰焊技术已经在电子产品焊接的工业生产中得到了广泛的应用，为社会的发展做出了极大的贡献。
在整个波峰焊接流程中，预热系统起着十分重要的作用。第一，波峰焊接时使用的助焊剂通常都包含某些溶剂成份，这些溶剂经过预热区时会受热挥发，有效的避免了在与高温的锡波接触时被高温气化发生炸裂，产生如锡粒之类的瑕疵。第二，助焊剂通常还包含松香和活性剂，这两种成份在经过预热区处理时会分解和活性化，对于去除PCB板焊盘上和引脚表面的氧化物及其他污染成份效果显著。同时，经过活性化的焊剂还能使金属焊盘表面和元器件的引脚不易再发生氧化。第三，如果印制板和元器件不经过预热区处理而直接进入焊接区锡池焊接，印制板直接从室温接触数百度的波峰，温度急剧上升，很容易因为热应力而损坏。而如果有预热区的存在，情况便会完全不同，印制板在通过预热区时缓慢升温，有效避免焊接时印制板和元器件过锡波时急剧升温的产生。第四，如果印制板和元器件不经过预热区处理而直接进入焊接区锡池焊接，还会产生另一个问题：未经预热的PCB板在经过波峰时，因为自身温度比较低，会吸走大量锡波的热量，导致焊接时焊点处的温度大幅度降低，降低焊接质量，造成焊接的品质隐患。
由此可见，预热温度的高低对印制电路板最后的焊接质量有着直接的影响。合理的预热方式、准确的预热温度控制能有效防止印制板发生翘曲损坏，大大提高焊接的质量，减少焊接的瑕疵率，把焊接损失降到最低，降低生产成本。对于波峰焊预热这一环节的研究具有很大的现实意义。
1.2 课题研究主要内容
本文主要针对波峰焊预热区的实现方式、控制方式进行研究，最终采用西门子LOGO!可编程逻辑控制器作为主控制器，选取三段式预热方式,即温区1和温区2采用容积式加热,温区3采用辐射式加热作为本次设计的实现方法。本次设计的研究的主要内容和具体的安排如下：
（1）研究对比几种常用预热方式各自的特性、工作原理、流程等，综合对比说明这几类常用预热方式各自的优势和不足，取长补短，选取最合乎实际、最优的预热实现方式。
（2）确定预热区的具体实现方式后再确定相对应的控制方式，包括对预热系统外部硬件电路的设计如可编程逻辑控制器的选型、预热器件、各类传感器的选型。同时包括可编程逻辑控制器内部程序的设计编写，控制外部硬件电路实现预热区处理的基本功能。
（3）在设计好硬件和软件部分后，条件允许需对实物进行调试运行，若后期条件不足需要对系统进行仿真，实现预期的效果后，再对各类极端情况进行考虑，使系统能对各类突发的情况作出对应的应急措施，提高系统运行的稳定性和安全性。
第二章 波峰焊预热方式研究

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