ZPF6—J型 矩陣式自動平行縫焊機系統

 

為了適應（微）電子行業對大批量、高可靠性電子部件封裝的要求，平行縫焊機系統的產能需要大幅提高——改變單一個縫焊的模式，我們開發了具有高速PLC控制系統、采用矩陣式縫焊方法和性能穩定的ZPF6—J型矩陣式自動平行縫焊機系統。本系統可以大幅度提高縫焊工序的產能，協助用戶滿足市場的需要。

一、系統簡介

平行縫焊系統是指實現被焊接部件封裝工藝的所必需的生產設備系統。

矩陣式平行縫焊系統有兩部分組成：預焊機系統和縫焊機系統。

電子器件的矩陣式平行縫焊封裝工序是一個完整的封裝工藝過程：首先需要采用預焊機實現預焊工序——將蓋板正確的點焊在底殼上，而后進行縫焊封裝工序。在縫焊封裝工序上，利用真空恒溫干燥系統將部件表面的可揮發性物質清除干凈（無氣體保護需要的則無此工序），采用平行縫焊系統將需要封裝的部件進行最終封裝，實現所需的技術要求。

矩陣式平行縫焊系統主要是為了滿足大批量電子部件封裝生產的需求，對成套設備要求苛刻，可靠性要求高、操作簡單、維護方便。

ZPF6—J型矩陣式自動平行縫焊機系統根據實際需要，分為有無氣體保護兩類：

ZPF6—J（Q）型矩陣式自動平行縫焊機系統——有氣體保護

ZPF6—J（T）型矩陣式自動平行縫焊機系統——無氣體保護

在上述兩個系統中，任何一個都需要具有預焊機【ZPF6—J（Y）】方能構成一個完整的縫焊封裝系統。

1、具有氣體保護的ZPF6—J(Q)型矩陣式自動平行縫焊機系統

本矩陣式縫焊機系統是由三部分組成的：預焊機、真空恒溫干燥系統和縫焊機系統。

預焊機——主要的作用是將被縫焊的部件的蓋板與底殼準確牢固地點焊（一個點即可）在一起。其操作動作一般有人工手動和機械手自動兩種——視需要而定。

真空恒溫干燥系統——主要的作用是將被縫焊的部件上的可揮發性物質通過恒溫和真空干燥，使其清除，達到部件潔凈度的要求。一般采用真空恒溫干燥箱實現之。

縫焊機系統——主要作用是在氮氣保護的手套箱內，將被焊接的部件按照工藝要求，批量地進行縫焊。在滿足質量要求的前提下，提高其產能。

2、無氣體保護的ZPF6—J(T)型矩陣式自動平行縫焊機系統

本矩陣式縫焊機系統是由兩部分組成：預焊機和縫焊機系統。

預焊機——主要的作用是將被縫焊的部件的蓋板與底殼準確牢固地點焊（一個點即可）在一起。其操作動作一般有人工手動和機械手自動兩種——視需要而定。

縫焊機系統——主要作用是將被焊接的部件按照工藝要求，批量地進行縫焊。在滿足質量要求的前提下，提高其產能。

預焊機和縫焊機系統的外形基本一致（人工手動的如下圖），但其功能各異。機械手自動的預焊機需要在工作臺面上安裝有機械手、蓋板自動進給裝置等（此部分需要按照用戶的要求進行專門設計）。

二、設備簡介

    1、預焊機

ZPF6—J型矩陣式自動平行縫焊機系統中所采用的預焊機【ZPF6—J(Y）】是通用的。

預焊機生產的基本要求是：操作簡單、快捷，放置蓋板和零件取下方便。

人工手動預焊機一般采用單個蓋板的放置與點（預）焊，完成后按照要求放置于一個專用的托盤上，以備干燥和縫焊。

而機械手自動預焊機是預先將多個被焊接部件的底殼放置在專用的托盤上，由機械手按照計算機的指令逐個將蓋板放置在底殼上并進行點（預）焊。

ZPF6-J（Y）型 預焊機的基本功能

① 采用點焊接的方式對蓋板和底殼進行焊接；

② 焊接功率可調；

③ 點焊接的壓力可調：（300~2000克）；

④ 可適用不同尺寸零件的需求（電極間距5~100mm）；

⑤ 可依據需要調整點焊位置；

⑥ 具有被加工部件技術參數的保存、調取、修改功能；

⑦ 自動預焊機需要根據用戶的需要重新確定其特殊的功能。

ZPF6-（Y）型 預焊機的基本技術條件

① 電源：AC220V±10%  25A  50HZ

② 電源容量：4KVA

③ 預焊壓力：300~2000g (可調)

④ 重復定位精度：0.02mm

⑤ 蓋板邊緣厚度：0.08~0.25mm（推薦0.1~0.15mm）

⑥ 管殼材料：可伐（表面鍍鎳、鍍金）、陶瓷（表面金屬化處理）、不銹鋼等

⑦ 自動預焊機的矩陣點數等參數需要根據用戶需要確定。

2、平行縫焊機系統

平行縫焊機系統按照其應用分為兩類：有氣體保護型和無氣體保護型。

有氣體保護型：ZPF6—J（Q）型矩陣式自動平行縫焊機系統

無氣體保護型：ZPF6—J（T）型矩陣式自動平行縫焊機系統

（1）ZPF6—J（Q）型矩陣式自動平行縫焊機系統

本系統是具有氣體保護的矩陣式平行縫焊系統。

本系統可用于微電子行業中需要進行封裝的各種電子部件的殼體縫焊、光伏產業（如光纖通訊領域）中的各種需要封裝的密封器件的縫焊和其他領域中需要縫焊封裝的操作。也廣泛地應用于要求較高的軍工行業、航天行業和通訊等行業。同時也適用于一般的民品企業。

該系統特別適用于產品設計成熟、生產批量較大、對產品的氣密性、水汽含量等要求較高產品的生產之用。

本系統由兩部分組成：真空恒溫干燥系統和平行縫焊系統。

① 真空恒溫干燥系統

本系統由真空單元和溫控單元組成。

真空單元由真空箱和真空泵及控制單元組成。

真空箱需要依據用戶的需要進行專門的設計。其腔體尺寸和箱體的個數，需要依據產能需要確定。真空箱體的位置可以在正面、側面或者背面（必須易于操作）。箱體的數量一般不超過3個。

真空泵一般選擇機械泵（干泵或者油泵），每一個真空箱配備一個。

控制單元由設備的控制中心統一控制或者由各自獨立的控制電路實現。

溫控單元由高精度溫控儀表和發熱單元組成，確保發熱單元的溫度值在設定值的1%范圍內，實現嚴格的恒溫控制。

② 平行縫焊系統

本系統由手套箱、控制單元和縫焊機頭三部分組成。

手套箱是一個密閉的箱體，用來實現縫焊機頭與外界的隔離，采用304#不銹鋼制成，正面安裝有透明玻璃和操作手套接口，左右兩側為進出門接口。

控制單元采用PLC控制器及相關的傳感器和執行元件組合實現。其主要功能是控制縫焊機頭實現對器件的縫焊封裝和整個系統中需要控制的單元發出控制信號，確保系統可靠、正確的運行，并對各種故障進行監測、處理。

系統特點

● 采用高頻可調脈沖焊接 —— 焊接頻率由計算機根據焊接參數計算得出；

● 焊接的點距、焊接時間和被焊接零件的表面溫度等參數用戶可以根據需要自行調整；

● 可靠的真空干燥箱——實現完全與空氣隔絕干燥，并具有氣體保護，防止表面氧化；

● 結構合理的手套箱系統——開啟、維修簡單；帶有進出口傳遞箱，與外界有效隔離；

● 友好的用戶界面——易于操作，調取、更改加工數據簡單；

● 具有系統故障和機械運動故障保護功能；

● 矩陣式縫焊，產能較大——依據用戶要求進行產能設計。

技術指標

● 輸入電源：AC220V  25A  50Hz

● 縫焊壓力：300~2000g

● 焊接頻率：根據被焊接零件的技術參數，由計算機計算得出最佳數據

● 縫焊電源容量：3.6KW

● 最快焊接速度：可調。一般≦45cm/分鐘

● 重復定位精度：0.01mm

● 烘箱極限真空度：-0.1MPa（采用普通機械泵時）

● 烘箱真空保持時間：不低于48小時

● 烘箱溫度：室溫~200oC可調

● 烘箱溫度控制：±1 oC

● 加工部件尺寸：矩形（5～100）×（5～100）mm   需要依據用戶需要確定

● 蓋板邊緣厚度：0.08mm～0.25mm（推薦0.1～0.15mm）

● 管殼材料：可伐（表面鍍鎳、鍍金）、陶瓷（表面金屬化處理）、不銹鋼等

● 手套箱內氮氣保護流量：2～30L/分鐘

根據用戶的需要可在手套箱內加裝露點儀和氧含量分析儀（標準Q型無此配置）。

（2）ZPF6—J（T）型矩陣式自動平行縫焊機系統

本平行縫焊機系統為臺式矩陣自動平行縫焊機系統。

本系統可用于微電子行業中需要進行封裝的各種電子部件的殼體縫焊、光伏產業（如光纖通訊領域）中的各種需要封裝的密封器件的縫焊和其他領域中需要縫焊封裝的操作。也廣泛地應用于要求較高的軍工行業、航天行業和通訊等行業。同時也適用于一般的民品企業。

該系統特別適用于產品設計成熟、生產批量較大的產品的生產之用。

本系統由兩部分組成：機架、工作臺面和平行縫焊系統。

機架和工作臺采用特種鋼板經嚴格的制作工藝加工而成。具有穩定性好、耐腐蝕的優點。為大批量縫焊封裝生產提供了必要的條件。

平行縫焊系統采用PLC控制技術，操作簡單、運行可靠、中文顯示、易于維護。

系統特點

● 采用高頻脈沖焊接 —— 其焊接質量優于工頻焊接；

● 焊接的點距、散熱系數等參數用戶可以根據需要自行調整；

● 采用PLC控制技術，運行可靠、靈活，維護更新容易；

● 友好的用戶界面——易于操作，調取、更改加工數據簡單；

● 裝夾工件方便，易于批量生產；’

● 具有系統故障和機械運動故障保護功能。

基本技術指標

● 輸入電源容量：AC220V  25A  50Hz

● 縫焊壓力：300~2000g（可調）

● 縫焊電源容量：3.6KW

● 重復定位精度：0.01mm

● 加工部件尺寸：矩形：（5～100）×（5～100）mm （可根據用戶需要定制）

● 蓋板邊緣厚度：0.08mm～0.25mm （推薦0.10～0.15mm）

● 管殼材料：可伐（表面鍍鎳、鍍金）、陶瓷（表面金屬化處理）、不銹鋼

三、系統產能的計算

以具有氣體保護的ZPF6—J(Q)型矩陣式自動平行縫焊機系統為例。

平行縫焊工序是整個電子部件生產過程的一個工段，也是最后一個生產工序。

這個工序的產能一般是依據縫焊系統的產能來確定的。

例如：

系統的產能要求6000只/班，若每批干燥時間需要2小時，每班實際干燥操作時間為6小時，則每批次干燥的數量需要2000只，以此來推算所需恒溫干燥箱的數量和每箱每次的干燥數量。

每個干燥箱的產能為1000只/次，則需要2套恒溫干燥系統。

按照這個工作量需要計算出所需要的預焊機的臺數：

若每臺預焊機的產能為500只/小時，需要2臺預焊機。

如若是連續生產的生產線，則需要留有設備的維修維護時間。