(1)不涉及材料的熔化和固化过程,只利用覆膜粘性随温度变化的特点,材料性能稳定或相对变化可空,不涉及蠕变等化学变化,进而避免了冷凝和碳化
(1)不涉及材料的熔化和固化过程,只利用覆膜粘性随温度变化的特点,材料性能稳定或相对变化可空,不涉及蠕变等化学变化,进而避免了冷凝和碳化等现象的出现,影响制品质量;
(2)不需要固定PCBA的模具,封装时间短,极大地减少了封装成本;
(3)覆膜设备设备结构精简,轻便,能耗低。
1.3本课题研究的主要内容
1.3.1.覆膜机温度场的建模仿真分析
分析覆膜封装设备的关键技术,以辐射温度场的建立为基础,建立了覆膜设备传热过程的理论模型,通过数值计算并结合ANSYS仿真,得到了覆膜封装设备的最佳传热参数。
1.3.2.覆膜机硬件设备的设计
根据数值计算与仿真得到的最佳传热参数,构建覆膜设备的具体模型,并对各个功能模块进行调试,是覆膜机能正常的运行。
1.3.3.覆膜设备的封装实验
使用覆膜设备为试验器材,进行封装试验。观察试验结果记录并进行讨论分析,并与理论数据进行对比。发现问题,修正问题。通过问题的不断解决,补充和修改技术理论。最终得出覆膜机的最佳使用参数。
2覆膜机的总体设计方案
2.1覆膜机的总体设计
按照覆膜设备系统的功能要求,做出覆膜封装设备的总体方案。总体方案:
(1)依据辐射传热的基本公式,推导计算,并建立覆膜设备传热模型公式。
(2)运用ANSYS仿真软件[5]进行仿真分析,得出传热模型的最佳参数。
(3)根据仿真结果,对整个覆膜设备进行模块划分,确立各个模块职能,并作出实物设备。
(4)以仿真所得参数为基础,对各个器件进行逐个实验模拟,最终完成覆膜设备的数据监测。
2.2覆膜机各系统组成
针对新型真空覆膜机的设计,可以根据系统功能与模块的关系进行模块化的设计。可以将覆膜设备分为机身模块、进给模块、主轴模块、控制模块、加热模块、气压模块等,如图。
覆膜设备模块划分
真空覆膜设备最关键的部位是其加热室,对加热室内部温度场的分析是获得加热室参数的唯一途径。因此要想得到覆膜设备的工作性能的最佳数据,必须对温度场进行全面而有效的分析。加热室的组成如图所示,规划处加热室的尺寸,并建立温度场,可以得出最优的加热距离参数值。为了方便产品的放入和取出,在制作设计上,将加热室做成两个上下可分离的箱体。这里对箱体的行程方式提出了要求,组成加热室的两个箱体也就是设备的执行元件。由于覆需要真空环境,加热覆膜都是在真空中进行处理,加热室又被分为上下两个部分,所以在抽气过程中需要保持两个箱体气压相等稳定,而在进气过程中下箱继续保持真空环境,而上箱则恢复至标准气压。
加热室组成框图
至此覆膜设备的系统框架设计已经基本完成,现在需要对覆膜机的硬件进行具体设计并通过仿真计算多产品进行可靠性分析。
2.3覆膜机硬件设计
覆膜机硬件设计部分分为加工件和标准件。加工件的参数由仿真结果来决定,而标准件的参数则根据加工件的参数进行选定的,其中加热瓦需要确定合适的功率以降低生产能耗。加工件中的上箱和下箱是用来密封加热室的;导轨和工作台用于支撑设备;外罩钣金则是用来包装和保护设备的。
2.3.1陶瓷加热瓦
选择陶瓷加热瓦[6],是因为这是一种高效且表面温度均匀的红外热源,如图所示,。陶瓷加热瓦是将合金丝浇铸在石英玻璃为原料的半导体中制成的,由于其内部均匀分布热导性极佳的金属合金是的其表面温度分布均匀。同时它还具备具有使用寿命长、保温性能好、耐高温、机械性能强、耐腐蚀、抗磁场、美观耐磨等优点。被广泛应用于高温采暖炉、塑料加工、半导体工程及电线工程中。