CN112091348A - 一种太阳能光伏接线盒新型波峰焊接工艺方法 - Google Patents

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Abstract

一种太阳能光伏接线盒新型波峰焊接工艺方法，包括太阳能光伏接线盒、模块化二极管、过波峰焊载具、波峰焊运行***、助焊剂和焊锡条，波峰焊运行***包括进料口、出料口、倾斜传送带、焊剂喷涂装置、预热区、焊接区、冷却区、焊料槽、进料传感器、出料传感器、计数器、PLC控制器和控制电脑；步骤如下：将耗材加入相应料筒；再将模块化二极管放到过波峰焊载具中；再将其放到倾斜传送带上；之后***运行，过波峰焊载具依次经过预热区、焊接区、冷却区，最后运行至出料口处；再将过波峰焊载具从出料口处取下，将模块化二极管从过波峰焊载具中取出；再将其安装在太阳能光伏接线盒中。本发明减少了人力成本，且使用辅料成本较低，提高了生产效率。

Description

一种太阳能光伏接线盒新型波峰焊接工艺方法
技术领域
本发明涉及电子制造焊接工艺领域，尤其涉及一种太阳能光伏接线盒新型波峰焊接工艺方法。
背景技术
太阳能光伏接线盒是介于太阳能电池组件构成的太阳能电池方阵和太阳能充电控制装置之间的连接装置，其主要作用是连接和保护太阳能光伏组件，将太阳能电池产生的电力与外部线路连接，传导光伏组件所产生的电流。
目前太阳能光伏接线盒产品焊接加工工艺方式有多种，比如传统的手工加锡焊接成型、自动焊锡设备焊接成型、通过点锡设备在产品焊接点点锡然后经过回流炉焊接成型、通过制作专用的钢网在产品焊接点印刷锡膏并经过回流炉焊接成型等，其中，点锡加回流焊接工艺效率最高。
但是，点锡加回流焊接的工艺方式同样需要较多的人力以及多种设备投入使用(人员拿取载具、摆放产品、装盒都需要人员)，并且使用有铅或无铅锡膏，为了提升锡膏的活性盒焊接状态其助焊剂含量占比约10±2％。因接线盒产品焊点较大所需的锡量偏多，回流焊接后助焊剂成分不能完全挥发造成大量的助焊剂残留在产品上甚至流入到产品背面，残留助焊剂的粘性较强拿取不易，对后工序的作业造成很大影响。且因锡膏的流动性较强，回流焊接后锡膏成扩散状态形成焊点周围非焊接部位同样存在大量的锡膏，最后品质管控只能让步接收。
因此，需要对上述技术做出改进，设计一种可以减少人力投入、降低生产成本的太阳能光伏接线盒新型焊接工艺方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术存在的问题提供一种生产效率高、生产成本可控的太阳能光伏接线盒新型波峰焊接工艺方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种太阳能光伏接线盒新型波峰焊接工艺方法，包括太阳能光伏接线盒、模块化二极管、过波峰焊载具、波峰焊运行***、助焊剂和焊锡条，所述波峰焊运行***包括进料口、出料口、倾斜传送带、焊剂喷涂装置、预热区、焊接区、冷却区、焊料槽、进料传感器、出料传感器、计数器、PLC控制器和控制电脑；
所述倾斜传送带设置在进料口和出料口之间，所述焊剂喷涂装置设置有用于存储助焊剂的助焊剂料筒，所述预热区包括设置在倾斜传送带下方的预热器，所述焊接区包括喷流管和用于盛放液态锡的锡缸，所述锡缸位于喷流管的底端，所述焊料槽设置在倾斜传送带下方，所述进料传感器位于进料口一侧，所述出料传感器、计数器位于出料口一侧；包括如下步骤：
步骤1：将助焊剂加入助焊剂料筒，将焊锡条加入锡缸；
步骤2：将模块化二极管摆放到过波峰焊载具中；
步骤3：将过波峰焊载具放到进料口处的倾斜传送带上；
步骤4：波峰焊运行***运行，倾斜传送带带动过波峰焊载具依次经过预热区、焊接区、冷却区，最后运行至出料口处；
步骤5：将过波峰焊载具从出料口处取下，将模块化二极管从过波峰焊载具中取出；
步骤6：将模块化二极管安装在太阳能光伏接线盒中。
步骤7：检查及电测试。
进一步地，所述步骤2中，将模块化二极管摆放到过波峰焊载具中可使用机械手进行自动化摆放。
进一步地，所述倾斜传送带的传送速度为1000-1500mm/s，所述倾斜传送带斜度为6-10度。
进一步地，所述助焊剂的密度为0.82-0.86g/cm3，所述焊剂喷涂装置的喷雾流量为15～25ml/min。
进一步地，所述焊锡条采用有铅焊锡条，所述锡缸的温度为240±3℃。
进一步地，所述焊锡条采用无铅焊锡条，所述锡缸的温度为260±3℃。
进一步地，所述预热区的温度为100-130℃，升温斜率为在1-3℃/S。
进一步地，过波峰焊焊接点在锡缸的熔接时间为2-4S，波峰的高度为8±1MM。
与现有技术相比，本发明太阳能光伏接线盒新型波峰焊接工艺方法，其有益效果如下：波峰焊是让插件板的焊接面直接与高温液态锡接触达到焊接目的，其高温液态锡保持一个斜面，并由特殊装置使液态锡形成一道道类似波浪的现象，所以叫"波峰焊"，其主要材料是焊锡条。相对于点锡加回流焊接方法，使用波峰焊接减少了三分之一人力，设备的投入成本也大幅降低，波峰焊接使用辅料焊锡条相对于焊锡膏在成本投入上节约了三分之一，因为波峰焊使用的锡条辅料相对与回流焊接使用的锡膏辅料在价格成本上要便宜很多，生产效率提升50％以上，具有很好的推广应用价值。
附图说明
图1为本发明太阳能光伏接线盒新型波峰焊接工艺方法的工艺流程简图。
图2为本发明太阳能光伏接线盒新型波峰焊接工艺方法的波峰焊运行***的参考图。
图3为本发明太阳能光伏接线盒新型波峰焊接工艺方法的波峰焊曲线参考图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1至图2所示，一种太阳能光伏接线盒新型波峰焊接工艺方法，包括太阳能光伏接线盒、待焊接的模块化二极管、过波峰焊载具、波峰焊运行***、助焊剂和焊锡条，波峰焊运行***包括进料口、出料口、倾斜传送带、焊剂喷涂装置、预热区、焊接区、冷却区、焊料槽、进料传感器、出料传感器、计数器、PLC控制器和控制电脑。过波峰焊载具是遮蔽产品非焊接部分，只保留产品焊接点部位的结构。
倾斜传送带设置在进料口和出料口之间，焊剂喷涂装置设置有用于存储助焊剂的助焊剂料筒，预热区包括设置在倾斜传送带下方的预热器，预热器助焊剂喷涂之后的预热可以逐渐提升PCB的温度并使助焊剂活化，这个过程还能减小组装件进入波峰时产生的热冲击。它还可以用来蒸发掉所有可能吸收的潮气或稀释助焊剂的载体溶剂。焊接区包括喷流管和用于盛放液态锡的锡缸，锡缸位于喷流管的底端，将焊锡条熔融后通过喷流管将液态锡喷出，形成锡波，实现对模块化二极管焊接位点的焊接。焊料槽设置在倾斜传送带下方，用于回收焊渣等掉落物的，进料传感器位于进料口一侧，出料传感器、计数器位于出料口一侧。PLC控制器和控制电脑相互电连接，用户可在控制电脑上操作，及时对参数进行调整。
波峰焊接的工艺路线如下：
步骤1：将助焊剂加入助焊剂料筒，将焊锡条加入锡缸；
步骤2：将模块化二极管摆放到过波峰焊载具中；
步骤3：将过波峰焊载具放到进料口处的倾斜传送带上；
步骤4：波峰焊运行***运行，倾斜传送带带动过波峰焊载具依次经过预热区、焊接区、冷却区，最后运行至出料口处；
步骤5：将过波峰焊载具从出料口处取下，将模块化二极管从过波峰焊载具中取出；
步骤6：将模块化二极管安装在太阳能光伏接线盒中。
另外，步骤2中，将接线盒线路板摆放到过波峰焊载具中可采用人工摆放，优选地，还可以机械设备，如机械手进行自动化摆放。
另外，可选择添加步骤7，步骤7是检查及电测试，确保出品质量。
图3为波峰焊曲线参考图，但太阳能光伏接线盒产品波峰焊接不使用第二波峰。波峰焊接工艺，焊点成型饱满无扩散且无助焊剂残留，完全满足品质要求。关键参数设置为：
1.传送的速度(1000-1500mm/s)；
2.助焊剂的密度D控制在0.82-0.86g/cm3，且助焊剂的喷涂量控制在(喷雾压力控制在0.15～0.25Mpa、喷雾流量控制在15～25ml/min)；
3.波峰焊接锡缸的温度(有铅：240±3℃，无铅：260±3℃)；
4.预热温度控制在100-130℃，升温斜率控制在1-3℃/S；
5.波峰焊接时间范围：2-4S；
6.波峰的高度控制在8±1MM；
7.波峰焊的运输牵引角度控制在6-10度；
因此本实施例中，倾斜传送带的传送速度为1000-1500mm/s，助焊剂的密度为0.82-0.86g/cm3，焊剂喷涂装置的喷雾流量为15～25ml/min；
当焊锡条为有铅焊锡条时，锡缸的温度为240±3℃；
当焊锡条为无铅焊锡条时，锡缸的温度为260±3℃；
预热区的温度为100-130℃，升温斜率为在1-3℃/S，即在预热区时，模块化二极管每秒升温1-3℃，防止热冲击对元件的损伤。
过波峰焊焊接点在锡缸的熔接时间为2-4S，波峰的高度为8±1MM；
倾斜传送带的斜度为6-10度。
另外，值得注意的是，以上参数均为针对相应设备，包括相应辅料优化过的参数，这些参数并非恒定的，而是可以进一步优化改变的。
本发明太阳能光伏接线盒新型波峰焊接工艺方法相对于点锡加回流焊接方法，使用波峰焊接减少了三分之一人力，设备的投入成本也大幅降低，波峰焊接使用辅料焊锡条相对于焊锡膏在成本投入上节约了三分之一，生产效率提升50％以上。
最后应说明的是：以上实施例仅说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种太阳能光伏接线盒新型波峰焊接工艺方法，包括太阳能光伏接线盒、模块化二极管、过波峰焊载具、波峰焊运行***、助焊剂和焊锡条，所述波峰焊运行***包括进料口、出料口、倾斜传送带、焊剂喷涂装置、预热区、焊接区、冷却区、焊料槽、进料传感器、出料传感器、计数器、PLC控制器和控制电脑；
所述倾斜传送带设置在进料口和出料口之间，所述焊剂喷涂装置设置有用于存储助焊剂的助焊剂料筒，所述预热区包括设置在倾斜传送带下方的预热器，所述焊接区包括喷流管和用于盛放液态锡的锡缸，所述锡缸位于喷流管的底端，所述焊料槽设置在倾斜传送带下方，所述进料传感器位于进料口一侧，所述出料传感器、计数器位于出料口一侧；其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：将助焊剂加入助焊剂料筒，将焊锡条加入锡缸；
步骤2：将模块化二极管摆放到过波峰焊载具中；
步骤3：将过波峰焊载具放到进料口处的倾斜传送带上；
步骤4：波峰焊运行***运行，倾斜传送带带动过波峰焊载具依次经过预热区、焊接区、冷却区，最后运行至出料口处；
步骤5：将过波峰焊载具从出料口处取下，将模块化二极管从过波峰焊载具中取出；
步骤6：将模块化二极管安装在太阳能光伏接线盒中。
2.根据权利要求1所述的太阳能光伏接线盒新型波峰焊接工艺方法，其特征在于，所述步骤2中，将模块化二极管摆放到过波峰焊载具中可使用机械手进行自动化摆放。
3.根据权利要求1所述的太阳能光伏接线盒新型波峰焊接工艺方法，其特征在于，所述步骤6后有步骤7，所述步骤7为检查及电测试。
4.根据权利要求1所述的太阳能光伏接线盒新型波峰焊接工艺方法，其特征在于，所述倾斜传送带的传送速度为1000-1500mm/s，所述倾斜传送带斜度为6-10度。
5.根据权利要求1所述的太阳能光伏接线盒新型波峰焊接工艺方法，其特征在于，所述助焊剂的密度为0.82-0.86g/cm3，所述焊剂喷涂装置的喷雾流量为15～25ml/min。
6.根据权利要求1所述的太阳能光伏接线盒新型波峰焊接工艺方法，其特征在于，所述焊锡条采用有铅焊锡条，所述锡缸的温度为240±3℃。
7.根据权利要求1所述的太阳能光伏接线盒新型波峰焊接工艺方法，其特征在于，所述焊锡条采用无铅焊锡条，所述锡缸的温度为260±3℃。
8.根据权利要求1所述的太阳能光伏接线盒新型波峰焊接工艺方法，其特征在于，所述预热区的温度为100-130℃，升温斜率为在1-3℃/S。
9.根据权利要求1所述的太阳能光伏接线盒新型波峰焊接工艺方法，其特征在于，过波峰焊载具在焊接区的受热时间为2-4S，波峰的高度为8±1MM。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20201218

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