[发明专利]用于监测和控制回流焊炉气氛中氧气水平的便携设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于监测和控制回流焊炉气氛中氧气水平的便携设备，属于电子工程领域。

背景技术

回流焊炉是用于通过表面贴装技术(SMT)在印刷电路板上焊接电子元件的加热装置。

在电子制造工业该技术的使用使得电子装置能更容易地构建，确保电子元件的正确安装和通过回流焊接技术保证在电路板上的电连接。

当处理对空气高敏感性的物质时基本使用惰性气氛技术来控制化学反应。

在现代技术例如微电子技术中使用的几种材料由于大气的存在而显示出不寻常和不希望的氧化和反应状态。

作为该问题的解决方案，在例如回流焊炉气氛中使用惰性气体，使得即使处于高温，也可以减少氧化的不利影响。

某些回流焊炉能使用惰性气体气氛操作，尽管当关于氧气水平时它们有时具有用于监测空气质量的设备，用于监测空气质量的设备通常不能调节焊炉气氛的质量并且为所属回流焊炉整体的一部分。在这些焊炉中，在操作者没有控制该设备中氮气流的动作的情况下，在回流焊炉的气氛中可能会有氮气的一定浪费或不足。该不足产生在焊接环境/周边中高的氧气水平，可能导致焊接缺陷例如开路、焊球、短路等。

例如，文献JP20100007080描述了能够控制氮气供应和阻止来自外界空气的氧气浓度增加的回流焊炉。气氛控制系统是焊炉整体的一部分，因而，其不是便携式装置。

本发明描述了一种用于监测和控制在回流焊炉气氛中氧气水平的便携设备，设备是便携式的，便携式为其主要优点，并且设备可以使用用于连接采集与分析单元和控制氮气注入流的设备自身的氮气输出端和在所有回流焊炉中现有的取样输出端而简单联接至任意常规回流焊炉。因此，使其维护更加简单。

该系统允许用户预先设定在回流焊炉环境中的希望的氧气水平；其保持用户希望的氧气水平而不需要操作者控制在回流焊炉内氮气注入的流量/体积；阻止在回流焊炉工作过程中氮气的消耗不足或过量，并且改善最终产物质量。

发明内容

本发明描述了用于监测和控制在回流焊炉气氛中的氧气水平的便携式设备。

所述设备的特征为用户能够在其中预先选择对于给定操作的希望值的界面。

所述设备可以通过用户预先设定的参数确定回流焊炉气氛的质量。因此，设备完成回流焊炉的气氛监测和通过增加或减少氮气的流入而控制在回流焊炉中的氧气水平，以保持氧气浓度的那些预定值，氮气流入的增加或减少通过微控制器通过打开或关闭氮气流量控制比例阀作用于氮气注入控制阀的控制来实现。

附图说明

图1是用于监测和控制回流焊炉气氛的便携设备的示意流程图。

具体实施方式

本发明描述了用于监测和控制回流焊炉(1)的气氛的便携式设备。

所述设备可以：快速确定回流焊炉(1)气氛的质量，以完成其监测与控制。

根据图1，用于监测和控制回流焊炉(1)气氛的便携式设备具有：采集与分析单元/箱(box)(3)；氮气注入流量控制单元(2)；具有通过电力电缆和逻辑电缆彼此连接的可编程控制器、电源和带有交互式界面的显示装置的单元(4)。

氮气注入流量控制单元(2)包括设置在氮气网路和回流焊炉(1)之间的球型手动阀(5)、具有压力表(8)的氮气压力调节器、氮气流量控制比例阀(9)。

从氮气注入流量控制单元(2)引出的清洁线路(16)可用于使用氮气清洁采样系统。清洁线路(16)包括清洁线路的球型手动阀(6)和具有压力表的清洁线路氮气压力调节器(7)。

采集与分析单元(3)包括线路过滤器(10)、控制清洁样品或氮气输入的电磁阀(11)、联接至分析腔的氧传感器(12)、具有针型阀的流量表(14)和隔膜式真空泵(15)，所述氧传感器(12)输送电信号至信号转换器(13)。

具有可编程控制器、电源和带有交互式界面的显示装置的单元(4)包括微控制器和控制系统的配电板。

用于监测和控制回流焊炉气氛中氧气水平的便携式设备的操作

用于监测和控制回流焊炉(1)气氛的便携式设备可联接至任何品牌和型号的回流焊炉(1)用于监测/控制回流气氛。

在具有可编程控制器的单元(4)中的已有/现有的交互式界面中，用户预先选择用于焊炉操作的针对给定配方的回流环境的氧气希望值。

首先，如果在取样采集与分析单元(3)中采集的氧气量与由用户预定的希望操作配方中的气氛对应，设备评估值。