一．前言：

BGA返修臺主要是三個獨立的溫區(qū)控溫，整個加熱過程大致可分為：預(yù)熱預(yù)熱階段---保溫段---升溫段---焊接1段---焊接2段---降溫段---完成整個加熱過程，從本質(zhì)來說就是對溫度上升和恒溫進(jìn)行控制，由于電路板的物理特性和焊接需要所以還需要對溫度的上升斜率進(jìn)行控制，溫度要按預(yù)設(shè)斜率上升到設(shè)定值，而且不超過超調(diào)允許范圍值，如果存在超過超調(diào)允許范圍，可能會對電路板的電子元器件造成損壞，所以整個過程不允許發(fā)生超調(diào)允許范圍。通常PLC的恒值控制會使用PID算法實現(xiàn)，但是傳統(tǒng)的PID算法需要整定參數(shù)，而且要做到無超調(diào)量需要反復(fù)整定PID參數(shù)才可達(dá)到，對調(diào)試人員有較高要求。使用顧美的觸摸屏一體機(jī)做控制器配合專用的控制算法，可以實現(xiàn)無超調(diào)的升壓過程，而且參數(shù)少調(diào)整簡單，方便使用。

二．BGA返修臺描述

BGA返修臺是采用顧美一體機(jī)作為控制器，分別對上下溫區(qū)和IR預(yù)熱區(qū)進(jìn)行加熱，熱量是通過風(fēng)扇把電阻絲熱量吹到溫區(qū)。加熱過程風(fēng)扇是一直運行，一體機(jī)通過PWM周期導(dǎo)通電阻絲來加熱。通三路K型熱電偶反饋實際溫度情況，顧美一體機(jī)根據(jù)反饋的實際溫度來調(diào)節(jié)PWM的占空比來控制溫度的升降。升溫要控制升溫的斜率，這個也是BGA返修臺的難點和關(guān)鍵點。

上下溫區(qū)為熱風(fēng)加熱，IR預(yù)熱區(qū)（350*260）為紅外加熱，溫度精確控制在正負(fù)3℃，上下溫區(qū)均可設(shè)置8段升溫和8段恒溫控制，并能存儲50組溫度曲線，隨時可以根據(jù)不同BGA進(jìn)行調(diào)用。可對BGA芯片進(jìn)行熱風(fēng)局部加熱，同時再輔以大面積的紅外發(fā)熱器對PCB板底部進(jìn)行加熱，能*避免在維修過程中PCB板的變形。通過選擇可單獨使用上部溫區(qū)和下部溫區(qū)，并自由組合上下發(fā)熱體能量。

IR預(yù)熱區(qū)可依實際要求調(diào)整輸出功率，可使PCB板受熱均勻，不會發(fā)生變形。外置測溫接口實現(xiàn)對溫度的精密檢測，可隨時對實際采集BGA的溫度曲線進(jìn)行分析和校對。

三．解決方式

使用k型熱電偶作為反饋，使BGA返修臺形成一個閉環(huán)，對輸出的占空比進(jìn)行控制，畫出方框圖。

調(diào)節(jié)響應(yīng)速度到，然后按照斜率來增加SV目標(biāo)值，從而實現(xiàn)按照設(shè)定斜率升溫。

斜率處理：

四．顧美觸摸屏一體機(jī)控制曲線：

顧美觸摸屏一體機(jī)的溫度曲線符合BGA返修臺的控制指標(biāo)，實現(xiàn)了無超調(diào)的上升曲線。

五．操作界面和程序

六．BGA返修臺的一般使用流程：

進(jìn)入調(diào)試界面，編輯一組加熱參數(shù)，分別設(shè)置好上下部加熱的溫度，上升斜率，恒溫時間，設(shè)置好紅外加熱的溫度，還有一些輔助的功能，提前蜂鳴時間，蜂鳴時間，冷卻時間。參數(shù)設(shè)置好后點擊保存，調(diào)出使用，啟動加熱。調(diào)試界面是用來設(shè)置參數(shù)的，設(shè)置好后存儲起來，下次再需要的時候，直接調(diào)出來使用就可以了，所以調(diào)試好后，一般就不用進(jìn)入調(diào)試界面了，只需要進(jìn)入操作界面選擇需要加熱的參數(shù)組就可以了。

例如：

（1）、預(yù)熱段（一段0：機(jī)器程序啟動后，上部加熱進(jìn)入加熱狀態(tài)，溫度從室溫開始，溫 度以每秒上升3度（斜率值3度/秒）的速度，升高至160度（預(yù)熱段溫度設(shè)定值）， 保持在160度恒溫30秒（預(yù)熱段時間設(shè)定值），至此“預(yù)熱段"工作過程完成，上部 加熱計入下一段即“保溫段"工作過程。下部加熱在啟動加熱后從室溫開始，溫度以每 秒上升3度（斜率值3度/秒）的速度，升高至160度（預(yù)熱段溫度設(shè)定值），保持在 160度恒溫30秒（預(yù)熱段時間設(shè)定值），至此“預(yù)熱段"工作過程完成，然后下部加 熱進(jìn)入下一段即“保溫段"工作過程。紅外預(yù)熱：設(shè)置210℃，表示紅外發(fā)熱板在啟動 加熱至210℃ 恒定。

（2）、保溫段（二段）：上部加熱按照斜率3度/秒，從160度上升到190度，然后恒溫 30秒。

下部加熱按照斜率3度/秒，從160度上升到190度，然后恒溫30秒。

（3）、升溫段（三段）：上部加熱按照斜率值3度/秒，從190度上升到225度后然后恒 溫30秒。

升溫段（三段）：上部加熱按照斜率值3度/秒，從190度上升到225度后然后恒 溫30秒。

（4）、焊接1段（四段），焊接2段（五段），降溫段（六段）控制同上。本系統(tǒng)實際溫 度控制過程段數(shù)可以小于系統(tǒng)控制段數(shù)（8段），實際加熱過程不需要使用的控制 端可以通過將該段對應(yīng)參數(shù)設(shè)為0加以屏蔽。

七．使用coolmay觸摸屏一體機(jī)的BGA返修臺：

七寸觸摸屏一體機(jī)高分辨率畫面清晰，A8處理器運行更流暢。