CN219484469U - 一种适用于超洁净回流焊炉的5微米自净化控温加热模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种适用于超洁净回流焊炉的5微米自净化控温加热模组，该模组包括吹风马达(1)、外壳体(2)、内壳体(3)和HEPA过滤器组件(7)，所述的外壳体(2)顶部设有两组吹风马达(1)，所述的内壳体(3)内设有HEPA过滤器组件(7)；所述的内壳体(3)底部设有洁净气体均风板(8)；所述的洁净气体均风板(8)上方设有HEPA过滤器组件(7)。与现有技术相比，本实用新型实现将炉膛内的气体分批次加热至设定温度，并持续保持恒温状态来满足产品的焊接要求；与此同时HEPA过滤器组件的引入，能够将加热后的气体过滤，有效去除气体中5微米以上的颗粒物，从而保证炉膛内气体的清洁度，进而提升产品的焊接质量。

Description

一种适用于超洁净回流焊炉的5微米自净化控温加热模组

技术领域

本实用新型属于回流焊炉技术领域，涉及一种适用于超洁净回流焊炉的5微米自净化控温加热模组。

背景技术

回流焊炉是通过提供一种加热环境，使焊锡膏受热熔化，从而让表面贴装的元器件和电路板通过焊锡合金可靠地结合在一起的设备。

随着现代工业、尖端技术的高速发展，一部分精密半导体企业所制作的元器件越来越小型化，需要更为可靠的焊接环境来实现电子设备的长期可靠运行，因而对生产制造环节中的生产环境提出了更高的要求，需要在制造过程中防止外界杂质污染源，以免造成元器件性能的劣化及产品成品率和可靠性的降低。因此半导体焊接制作过程中必须采用洁净室的工作环境来提高焊接质量，进而也对回流焊炉的研发设计和生产提出了更高的要求。目前使用的回流焊炉由于在开发设计时未涉及到对炉内气体清洁度的控制，因此只适用于对工作环境要求较低的半导体工业。当高端半导体行业对回流焊炉内工作环境要求提升至5微米洁净空间时，回流焊炉在研发设计过程中必然要引入对炉内气体的洁净度控制要求。

专利CN105651048A公开了一种加热组件及使用该加热组件的炉体，包含风箱，加热出风管道，风机电机，回风通道，喷风风嘴，出风口，一级风压分配阀，加热器，二级风压分配阀和加热风机；所述风箱包含一个加热出风管道，加热出风管道中心设置有加热风机，加热出风管道的两端向延伸出二级出风管路，二级出风管路的端部分别设置有四个出风口，四个出风口底部整体扣装一个盖板，盖板上布置有多个喷风风嘴，插入加热出风管道的加热风机两侧，加热风机的风机电机安装在炉腔外部；加热风机安装在加热出风管道上。但该专利设计研发时未涉及5微米超洁净环境的使用，导致炉内所进入的气体无高效净化这一环节，进而工作环境不能满足客户高焊接质量的要求。

专利CN204345770U公开了一种便携式净化电加热壁炉，包括壁炉壳体，尼龙网初效过滤器，蜂窝状媒体过滤器，高效过滤器，加热效果显示灯，假炭，火焰效果马达，送风机，电加热器。所述壁炉壳体底端设有回风口，底部向上依次设置尼龙网初效过滤器、蜂窝状媒体过滤器、高效过滤器、加热效果显示灯、火焰效果马达；在火焰效果马达上方设置送风机，送风机与壁炉壳体内后壁连接；火焰效果马达的正面设置观赏火焰玻璃、假炭和面板玻璃；面板玻璃上方的壁炉壳体正面设有出风口；出风口位置的壁炉壳体内连接电加热器。但该专利虽然采用了尼龙网初效过滤器、蜂窝状媒体过滤器以及高效过滤器，能够有效控制炉内空气质量，但是在出风位置缺少对热风的稳流装置，无法保证炉腔内温度的一致性，进而无法保证焊接质量。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的至少一种缺陷而提供一种适用于超洁净回流焊炉的5微米自净化控温加热模组，本实用新型实现将炉膛内的气体分批次加热至设定温度，并持续保持恒温状态来满足产品的焊接要求；与此同时HEPA过滤器组件的引入，能够将加热后的气体过滤，有效去除气体中5微米以上的颗粒物，从而保证炉膛内气体的清洁度，进而提升产品的焊接质量。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

本实用新型的技术方案之一在于，提供一种适用于超洁净回流焊炉的5微米自净化控温加热模组，该模组包括吹风马达、外壳体、内壳体和HEPA（High EfficiencyParticulate Air）过滤器组件，所述的外壳体顶部设有两组吹风马达，所述的内壳体内设有HEPA过滤器组件。

进一步地，所述的内壳体底部设有洁净气体均风板。

进一步地，所述的洁净气体均风板上方设有HEPA过滤器组件。

进一步地，所述的外壳体顶部设有隔热保温模块。

进一步地，所述的隔热保温模块上设有监测控温组件，测量点位于HEPA过滤器组件旁。

进一步地，所述的隔热保温模块上设有气压调节孔，该气压调节孔从炉膛外部注入气体，使整个炉膛内气体呈现正压状态，避免外界非洁净气体的流入，进而保证炉膛内气体处于超洁净状态。

进一步地，所述的隔热保温模块上设有吹风马达。

进一步地，所述的内壳体内设有叶轮，该叶轮连接处于同一轴线上的吹风马达。

进一步地，所述的叶轮外设有加热组件。

作为优选的技术方案，所述的监测控温组件与加热组件通过控制主板信号连接。

进一步地，所述的外壳体和内壳体之间留有间隙，该间隙为供回流焊炉炉膛内部空气的吸入风道。

作为优选的技术方案，所述的外壳体和内壳体采用不锈钢或冷轧钢板，所述的加热组件采用铁铬合金加热丝，所述的气压调节孔直径为1-50 mm，所述的HEPA过滤器组件采用HEPA高效过滤器，所述的洁净气体均风板采用不锈钢或冷轧钢板，孔洞直径为5.2-6.7mm，所述的监测控温组件采用热电偶或无线测温模块，所述的隔热保温模块采用一体式或分体式的石膏板或隔热电木板。

本实用新型通过顶部的双抽风马达分别带动叶轮旋转，将炉膛内的气体抽入模组，通过加热组件将气体加热，然后气体经过HEPA过滤器组件过滤，最后通过洁净气体均风板进入炉膛内部。当回流焊炉工作时，炉膛内的气体被依次吸取、加热、过滤、排出，如此往复循环来实现炉膛内部气体的清洁及升温、恒温、降温的过程，进而保质保量地完成产品的焊接。

本实用新型在原有加热模组单元的基础上，在其内部集成了HEPA高效过滤器，是可处理的干型高效空气过滤器，其特点是空气可以通过，但细小的微粒却无法通过，可去除至少97%空气中0.3微米表径颗粒物，能够有效控制炉膛内气体的洁净度，为产品的焊接提供可靠的炉内环境。

本实用新型增加了HEPA高效过滤器后，由于过滤材料特殊构造，气体通过时会有较大的压力损失，增加了炉膛内气体的循环阻力，为保证炉膛内气体的清洁度，增加一组驱动组件即吹风马达叶轮装置，能够有效提升末端洁净气体均风板处的出风速度，充分地保证炉内气体的高效循环和清洁度。

回流焊炉工作时，对温度曲线的要求特别严格，在整个运行过程中需要实现对产品的加热升温、恒温保温、尾部降温，每一个步骤都与温度紧密相连。在增加HEPA高效过滤器后，风阻增加，炉内气体温度不均匀，导致整个加热模块内的温度控制难度增加，因而本实用新型设计增加了监测控温组件，监测控温组件布置于加热模组的中间位置，能够独立快速有效地检测模组内的温度。加热组件对模组内的气体进行加热，叶轮对气体进行循环，监测控温组件对气体的温度进行检测。当模组内的气体达到监测控温组件的设定温度时，加热组件停止工作，反之加热组件会继续升温工作，如此往复对模组内的气体温度进行闭环控制，充分地保证了炉膛内温度的可控性，进而保证了产品的焊接质量。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

（1）本实用新型采用HEPA过滤器组件，确保进入炉膛内的气体洁净度；

（2）本实用新型采用双吹风马达驱动模式，有效保证炉膛内气体的高效循环；

（3）本实用新型采用监测控温组件，保证焊接过程中温度的有效控制，保证焊接质量。

附图说明

图1为本实用新型实施例中适用于超洁净回流焊炉的5微米自净化控温加热模组的外形结构示意图；

图2为本实用新型实施例中适用于超洁净回流焊炉的5微米自净化控温加热模组的内部结构示意图。

图中标记说明：

1—吹风马达、2—外壳体、3—内壳体、4—加热组件、5—叶轮、6—气压调节孔、7—HEPA过滤器组件、8—洁净气体均风板、9—监测控温组件、10—隔热保温模块。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相正对地重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例：

一种适用于超洁净回流焊炉的5微米自净化控温加热模组，如图1和2所示，主要由两组吹风马达1、外壳体2、内壳体3、两组加热组件4、两组叶轮5、气压调节孔6、HEPA（HighEfficiency Particulate Air）过滤器组件7、洁净气体均风板8、两组监测控温组件9和隔热保温模块10组成。外壳体2和内壳体3之间留有间隙，间隙为供回流焊炉炉膛内部空气的吸入风道。外壳体2顶部设有隔热保温模块10，隔热保温模块10上设有吹风马达1，内壳体3内设有叶轮5，叶轮5外设有加热组件4，吹风马达1连接处于同一轴线上的叶轮5。内壳体3底部设有洁净气体均风板8，洁净气体均风板8上方设有HEPA过滤器组件7。隔热保温模块10上设有气压调节孔6，气压调节孔6从炉膛外部注入空气，使整个炉膛内空气呈现正压状态，避免外界非洁净空气的流入，进而保证炉膛内空气处于超洁净状态。气压调节孔6旁设有两处孔洞，用于螺栓连接隔热保温模块10和外壳体2。隔热保温模块10上设有监测控温组件9，测量点位于HEPA过滤器组件7旁。监测控温组件9与加热组件4通过控制主板信号连接。

吹风马达1采用NIDEC定制的0.11 hp马达，外壳体2和内壳体3采用不锈钢，加热组件4采用铁铬合金加热丝，叶轮5采用JNS定制的8 in叶轮，气压调节孔6直径为50 mm，HEPA过滤器组件7采用锐尔净生产的HEPA高效过滤器V-BANK HEPA FILTER，洁净气体均风板8采用不锈钢，孔洞直径为5.2 mm，监测控温组件9采用OMEGA生产的热电偶#GG-K-24，隔热保温模块10采用一体式的石膏板，控制主板采用Heller研发的HC-2。

模组工作时，通过双吹风马达1旋转带动叶轮5转动，模组从炉膛内部吸入空气，随后空气经过外壳体2与内壳体3之间的风道进入模组内部，经过加热组件4加热后，进入HEPA过滤器组件7净化，然后通过监测控温组件9测温，经由洁净气体均风板8，进入炉膛内部。当炉体处于工作状态时，此过程一直处于循环模式，进而使整个炉膛内空气的温度和洁净度处于可控状态。

一种适用于超洁净回流焊炉的5微米自净化控温加热模组的洁净度测试，步骤具体为：首先将模组运输到洁净等级为10 K的洁净室内，并将模组开机运行4 h后，然后再进行洁净度测试，测试仪器为KANOMAX 3905。实验测得洁净室内空气的颗粒物如表1所示，同时测得模组内部中间位置空气的颗粒物如表2所示，从实验数据可得出模组内空气中5微米及其以上颗粒物的数量为零，满足设计要求。

表1 洁净室内空气的颗粒物

直径（μm）	数量
		0.3	25044
0.5	4191
		1.0	1592
3.0	310
		5.0	140
10.0	93

表2 模组内部中间位置空气的颗粒物

直径（μm）	数量
		0.3	592
0.5	172
		1.0	63
3.0	0
		5.0	0
10.0	0

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于上述实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种适用于超洁净回流焊炉的5微米自净化控温加热模组，其特征在于，该模组包括吹风马达(1)、外壳体(2)、内壳体(3)和HEPA过滤器组件(7)，所述的外壳体(2)顶部设有两组吹风马达(1)，所述的内壳体(3)内设有HEPA过滤器组件(7)。

2.根据权利要求1所述的一种适用于超洁净回流焊炉的5微米自净化控温加热模组，其特征在于，所述的内壳体(3)底部设有洁净气体均风板(8)。

3.根据权利要求2所述的一种适用于超洁净回流焊炉的5微米自净化控温加热模组，其特征在于，所述的洁净气体均风板(8)上方设有HEPA过滤器组件(7)。

4.根据权利要求1所述的一种适用于超洁净回流焊炉的5微米自净化控温加热模组，其特征在于，所述的外壳体(2)顶部设有隔热保温模块(10)。

5.根据权利要求4所述的一种适用于超洁净回流焊炉的5微米自净化控温加热模组，其特征在于，所述的隔热保温模块(10)上设有监测控温组件(9)，测量点位于HEPA过滤器组件(7)旁。

6.根据权利要求4所述的一种适用于超洁净回流焊炉的5微米自净化控温加热模组，其特征在于，所述的隔热保温模块(10)上设有气压调节孔(6)。

7.根据权利要求4所述的一种适用于超洁净回流焊炉的5微米自净化控温加热模组，其特征在于，所述的隔热保温模块(10)上设有吹风马达(1)。

8.根据权利要求1所述的一种适用于超洁净回流焊炉的5微米自净化控温加热模组，其特征在于，所述的内壳体(3)内设有叶轮(5)，该叶轮(5)连接处于同一轴线上的吹风马达(1)。

9.根据权利要求8所述的一种适用于超洁净回流焊炉的5微米自净化控温加热模组，其特征在于，所述的叶轮(5)外设有加热组件(4)。

10.根据权利要求1所述的一种适用于超洁净回流焊炉的5微米自净化控温加热模组，其特征在于，所述的外壳体(2)和内壳体(3)之间留有间隙，该间隙为供回流焊炉炉膛内部空气的吸入风道。