[发明专利]一种全热风回焊炉炉温曲线数学计算方法及模型

说明书

本发明提供的一种全热风回焊炉炉温曲线数学计算方法及模型，包括以下步骤：将全热风回焊炉进行划分，利用第一温度变化计算模型和第二温度变化计算模型分别计算得到电路板在全热风回焊炉每个小温区时的温度变化、电路板在全热风回焊炉每个温区间隙时的温度变化、电路板在全热风回焊炉炉后区域时的温度变化；根据得到的多个温度变化绘制得到电路板在全热风回焊炉的炉温曲线；本发明能够有效降低人工测试工时成本，制作测温板成本和辅料成本；同时能够通过曲线预测可以获得最佳的可焊性，避免由于超温而对元器件造成损坏以及保证焊接质量。

技术领域

本发明涉及集成电路板等电子产品生产焊接领域，具体针对一种全热风回焊炉炉温曲线数学计算方法及模型。

背景技术

随着微电子电路集成化程度越来越高，表面贴装技术(SMT)便从技术上满足了现代电子工业的需要，因此其在电子产品制造中的地位也越来越高。在回焊炉中实现的回流焊过程是SMT生产线上极其重要的工艺过程，它是指通过加热使集成电路板上的焊膏重新融化，然后电子元件随焊膏发生流动并自动焊接到电路板上的过程。回流焊过程中对回焊炉各部分温度的控制，直接决定着SMT生产线产品的终端质量，因此，对回焊炉中炉温曲线的控制与优化十分必要；目前，回焊炉中炉温曲线的控制与优化是通过实验测试来进行控制和调整的，既费时又增加成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种全热风回焊炉炉温曲线数学计算方法及模型，解决了现有的回焊炉炉温曲线控制存在的成本高的缺陷。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

本发明提供的一种全热风回焊炉炉温曲线数学计算方法，包括以下步骤：

步骤1，获取用于分别计算电路板在全热风回焊炉炉前区域、炉后区域和每个温区间隙时的温度计算模型，以及获取用于计算电路板在全热风回焊炉每个小温区时的小温区温度计算模型；

步骤2，对步骤1中得到的温度计算模型和小温区温度计算模型进行离散化处理，得到第一温度变化计算模型和第二温度变化计算模型；

步骤3，利用第一温度变化计算模型和第二温度变化计算模型分别计算得到电路板在全热风回焊炉每个小温区时的温度变化、电路板在全热风回焊炉每个温区间隙时的温度变化、电路板在全热风回焊炉炉后区域时的温度变化；

步骤4，根据步骤3得到的多个温度变化绘制得到电路板在全热风回焊炉的炉温曲线。

优选地，步骤1中，温度计算模型的表达式：

其中，T₀为电路板进入某温区初始温度；T_area为小温区的温度；t为时间；τ_r为热时间常数。

优选地，步骤1中，小温区温度计算模型的表达式是：

其中，T₀为电路板进入某温区初始温度；T_area为小温区的温度；t为时间。

优选地，步骤2中，第一温度变化计算模型的表达式是：

其中，T_area为每个小温区的温度；τ_r为热辐射热时间常数；T(i)为电路板在炉前区域第i个离散化时间间隔对应的温度；i为离散化时间间隔份数；T(i+1)为电路板在炉前区域第i+1个离散化时间间隔对应的温度。

优选地，步骤2中，第二温度变化计算模型的表达式是：