一种环保型烘干装置及含有其的生产线的制作方法

本实用新型涉及烘干设备领域，特别是涉及一种环保型防静电烘干装置及含有其的生产线。

背景技术：

针对静电敏感电子器件、pcba清洗、pcba三防涂敷或灌封、火工或化学品等易燃易爆物品的烘干及化学材料高温固化，目前一般是采用普通烘箱进行烘干加热，此种烘干加热方式存在环境污染问题及静电损伤问题。

(1)关于环境污染问题：

静电敏感电子器件包括：电阻、电容器、电位器、电子管、散热器、机电元件、连接器、半导体分立器件、电声器件、激光器件、电子显示器件、光电器件、传感器、电源、开关、微特电机、电子变压器、继电器、印制电路板、集成电路、各类电路等，这些器件由各种有机、无机材料制成，如常见金属金属材料有金、银、铜、锡、铅、镁、镍、钯、锂、钛、镉、铬、铌、钽、钨、钼、镓、铟等，化工材料有voc(挥发性有机化合物)、甲醛、苯、甲苯及二甲苯、乙二醇醚类溶剂、tdi(甲苯二异氰酸酯)、邻苯二甲酸酯类增塑剂、voc(挥发性有机化合物)、醇、醛、醚、苯、烷等；尤其是电子线路板组件(pcba)制成过程中粘接、三防涂敷、灌封应用的各种化学胶黏剂、漆有机材料，这些材料含有各种对人体有害物质。电气行业电子元器件焊接前要求烘干除湿，pcba清洗、三防涂敷、及电气组件灌封后等均需要烘干或加温固化，烘干温度等级从40℃～200℃不等，这些金属或非金属材料含有的有害物质在高温环境会快速、大量的挥发出来，污染室内外环境，对人体健康造成巨大伤害。

(2)静电损伤问题：

带有静电的物体靠近或接触另一物体，只要它们之间存在电势差，就会发生静电荷传递。这种静电荷传递过程我们称之为静电泄放。当这种静电荷传递的过程强度足够大，大到可以损坏我们的产品，我们就称之为esd事件。在电子产品制造领域，静电放电的危害是非常大的，全世界每天电子产品因静电损害造成的经济损失达百万美元以上，一年约百亿美元。由于静电放电对电子产品的损伤具有隐蔽性、潜在性、(损伤的)随机性和(失效分析)复杂性等特点，在芯片微组装、smt、电子制造车间、危险化工品、火工品仓库等根据标准及工艺要求必须采取有效的静电防护措施。

静电防护是一个系统性问题，产品防静电是指从原材料开始，过程制造，直到生产出成品，每个环节都要采取防静电措施，包括库房存储的防静电包装袋、防静电容器(包括周转箱、元器件存放盒、印制板架等)，防静电周转车和防静电垫，防静电工具、防静电制造设备等全流程必须采取静电防护措施。

pcb板及电子元器件上自动化焊接生产线或手工焊接前要求烘干除潮、pcba组件清洗及三防漆涂敷后均需要烘干；因电子器件小型化，线路密集，电子行业在制造过程中为防止器件受潮在加温焊接过程中焊料飞溅造成短路，要求器件焊接(手工、再留焊、波峰焊)前必须要进行器件除湿烘干处理；电子组件焊后清洗及三防涂敷后均需要按标准、工艺要求进行烘干，但目前市场烘干设备均为普通烘干箱，在含静电敏感器件的芯片研制、电子产品加工过程中只能采用不具备静电防护功能的烘干箱，而静电敏感器件用普通烘干箱烘干，一般从外观上或现阶段无法直接发现其损伤，其内部隐形击穿损伤、特殊环境可靠性降低等质量问题从外观往往不可见。因此，目前采用普通烘干箱烘干虽然已经成为行业通用做法，但实际上，该类含静电敏感器件产品以及易燃易爆的火工品、化工品等，采用普通烘干箱烘干存在极大的安全隐患，亟待加以进一步改进。如何能创设一种用于静电敏感电子器件(元器件、组件等)或易燃易爆的火工品、化工品的专用具有空气过滤、静电防护功能的烘干设备，使其可净化排出的有毒有害气体、过滤粉尘、处理异味，达到相关法规要求，保障操作人员身体健康，另外，还可保证待烘干产品的质量安全性及可靠性，成为当前业界急需改进的目标。

技术实现要素：

本实用新型要解决的首要技术问题是提供一种在对电子器件(电子元器件及电子组件)及三防涂敷(喷漆保护)、灌封(化工材料)高温烘干除潮或高温固化的同时对排出的有毒有害气体净化、粉尘颗粒过滤、异味处理的环保型烘干装置，使其达到相关环保法规要求，保障操作人员身体健康。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种环保型烘干装置，包括烘干箱本体，所述烘干箱本体内设置有1个或多个槽体，每个槽体对应设置有进气口、箱内循环风机及排气口；所述烘干箱本体外侧还设置有与排气口依次连通的密封主排气通道及主动排气过滤装置，主动排气过滤装置设置有对外出气口；整体形成由进气口、烘干箱本体、排气口、密封主排气通道、主动排气过滤装置、对外出气口连通组成的风路循环通道。

作为本实用新型进一步地改进，所述密封主排气通道及主动排气过滤装置采用可拆卸设计安装于烘干箱本体外。

进一步地，所述进气口为带进气空气过滤及进风量可调的进气口。

进一步地，所述进气口采用内外双层百叶窗式可调节金属格栅，金属格栅后附可更换hepa过滤材料。

进一步地，所述主动排气过滤装置包括壳体及依次设置于壳体内的风机及多层过滤装置，所述多层过滤装置后端的壳体上设置有所述的对外出气口。

进一步地，所述多层过滤装置的第一层过滤装置采用耐高温玻璃纤维丝层，所述玻璃纤维丝层呈锯齿折叠状，风的流动方向沿锯齿的齿尖方向；

所述多层过滤装置的第二层过滤装置采用耐高温熔喷玻璃纤维hepa过滤材料；

所述多层过滤装置的第三层过滤装置采用活性炭过滤网，所述活性炭过滤网采用高吸附性的活性炭纤维制成。

进一步地，所述烘干箱本体包括金属烘干箱外壳，所述外壳内设置有用于与待烘干产品接触的金属接触面，所述烘干箱外壳底部设置有脚轮；所述金属接触面表面喷涂耐高温半导电漆；所述脚轮为由耗散材料制成的防静电脚轮；所述烘干箱外壳串联保阻限流电阻后与装置的防静电接点连接，所述防静电接点用于通过接地线与建筑防静电地连接；所述耐高温半导电漆、包含金属接触面及烘干箱外壳的整机金属部件、保阻限流电阻及防静电接点串联，形成硬接地形式的防静电第一静电释放回路；所述耐高温半导电漆、包含金属接触面及烘干箱外壳的整机金属部件以及由耗散材料制成的防静电脚轮串联，形成软接地形式的防静电第二静电释放回路。

进一步地，所述整机金属部件连接电阻≤4ω，形成静电释放连接主通路；所述耐高温半导电漆电阻率为1.0×10⁵～1.0×10⁹ω；所述保阻限流电阻阻值1.0×10⁶～2.0×10⁶ω；所述耗散材料制成的防静电脚轮电阻率1.0×10⁶～1.0×10⁹ω；所述硬接地形式的防静电第一静电释放回路对地电阻是1.1×10⁶～1.02×10⁹ω；所述软接地形式的防静电第二静电释放回路对地电阻是1.1×10⁶～2.0×10⁹ω；所述两回路共同使用时形成并联回路，对地电阻是6.0×10⁵～19.7×10⁶ω。

进一步地，所述环保型烘干装置为静电敏感电子器件除潮、pcba清洗后烘干、pcba三防涂敷或电子模块化学材料灌封高温固化、火工或化学品除潮用环保型防静电烘干装置。

本实用新型还提供了一种生产线，为pcba或smt生产线，所述生产线包括上述的环保型烘干装置。

通过采用上述技术方案，本实用新型至少具有以下优点：

1、本实用新型的烘干装置，在普通烘箱基础上增加了环保功能，可用于电子制造行业电子器件除潮、pcba清洗后烘干、pcba三防涂敷或电子模块化学材料灌封高温固化、化工行业及危险品仓库的易燃易爆化工品、火工品烘干除潮等。该种环保型烘干装置可对高温烘干除潮过程中挥发的有毒有害气体进行净化、对粉尘颗粒进行过滤以及对异味进行吸附处理，使其达到相关环保法规要求，保障操作人员身体健康。

2、该烘干装置设计有专用过滤进气、高温气体密封主动排气通道，主动排气通道与主动过滤排气装置为可拆卸式设计。

3、主动过滤排气装置采用密闭式结构，特有无缝密封技术具有阻力小过滤面积大特点，装置内有害高温气体经多级高效过滤后达到相关环境保护法规要求合规排放，保障操作人员身体健康。

4、主动过滤排气装置中的第一层过滤装置采用玻璃纤维丝层，可耐高温，整体呈锯齿折叠状，可加大过滤接触面，同时排风阻力小。

5、主动排气过滤装置采用位于烘干装置外部的金属封闭壳体的设计，模块化结构，组成方便，可以快速的安装于烘干装置上。

6、烘干装置本体进气口采内外双层百叶窗式可调节金属格栅，方便手动调节进气量。

7、双层百叶窗式可调节金属格栅后置可更换hepa过滤材料对进入烘干装置内空气中颗粒装污染物进行初级过滤，避免污染烘干产品。

8、本实用新型首次在烘干装置中引入了防静电的功能，使用该烘干装置烘干静电敏感电子器件、危险火工或化学品时，可有效保证待烘干产品质量的安全性和可靠性。

9、由于烘干装置本身温度较高，因此，针对温度较高的烘干装置，本实用新型设计了双重防静电释放功能，同时采用整机保阻限流硬接地及软接地方式形成双重静电释放回路，可防止由于温度升高导致的导电率变化影响及偶然的单回路失效导致的静电防护失效，最终保证装置满足静电防护标准。

附图说明

上述仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

图1是本实用新型一实施例中环保型烘干装置的整体结构示意图；

图2是第一层过滤装置的结构示意图；

图3是本实用新型一实施例中环保型防静电烘干装置的保阻硬接地、软接地结构连接图。

具体实施方式

本实用新型提供了一种烘干装置，主要作为静电敏感电子器件(如静电敏感电子零件、pcba、电子类功能模块、精密仪器)、火工及化学品安全除湿、烘干、高温固化的专业设备，适用于电子、电气产品制造，易燃、易爆化工品处理等有除湿、烘干防护需求的行业。本实用新型主要对上述行业设计了专业的环保型及防静电烘干装置。

如图1所示，本实施例提供了一种环保型烘干装置，包括烘干箱本体1，烘干箱本体1内设置有1个或多个烘干单元，其中每个烘干单元对应一个槽体，每个槽体内可设置一个或多个抽屉，本实施例以两个烘干单元(槽体)、每个烘干单元有4个抽屉为例进行说明。

其中，为保证烘干装置内气体流动，有害气体完全过滤排出，在易产生有害气体的烘干单元(槽体)设计带风量调节及空气过滤功能的进气口。如上烘干单元设置有上槽的进气口21，进气口21在烘干箱本体的左右两侧各设置有1个；下烘干单元设置有下槽的进气口22，进气口22在烘干箱本体的左右两侧也各设置有1个；进气口通过金属格栅结构手动调节进气量，优选采双层百叶窗式可调节金属格栅，通过内外双层百叶窗角度的调整调节进气量；在双层百叶窗式可调节金属格栅后置可更换hepa过滤材料，对进入烘干装置空气中颗粒装污染物进行初级过滤，避免粉尘等污染物进入烘干装置污染产品。

另外，在烘干单元内还设置有箱内循环风机，在烘干单元(槽体)后面对应设计排气口(排气口数量根据烘干单元或槽的数量设置)，如在上烘干单元后部设置有排气口31，下烘干单元后部设置有排气口32，排气口31、32采用并联方式与烘干箱本体1外侧(后侧)可拆卸式的金属密封主排气通道4连接，在烘干箱本体1外侧上部还设置有可拆卸式主动排气过滤装置5，密封主排气通道4与主动排气过滤装置5连通，将有害气体送入主动排气过滤装置5，主动排气过滤装置上部设有对外出气口51，最终过滤后空气通过主动排气过滤装置的对外出气口排出。

由上可知，烘干装置整体形成由进气口、烘干箱本体、排气口、密封主排气通道、主动排气过滤装置、对外出气口连通组成的风路循环通道。其中进气口处是对进入烘干单元的空气进行初级过滤保证进入空气的洁净，而后面的风路循环通道用于排出有害气体并对其进行过滤及排异味处理。另外，可拆卸式的设计结构，可以满足用户的不同需求，对于有环保需求的用户，可以在现场根据用户要求现场组装，安装方便。

具体地，上述主动排气过滤装置5包括金属密封壳体，内部依次设计风机(主动抽气装置)及多层过滤装置，多层过滤装置后端的壳体上设置有出气口51。

针对烘干装置中电子器件及化学物质挥发的有害气体采用大风量高效三层不同材质(可更换)滤芯过滤，分别为第一层过滤装置(初级高效过滤)、第二层过滤装置(中效过滤)及第三层过滤装置(活性炭过滤网)。

因烘干装置工作温度使用范围在室温～200℃，初级高效过滤采用耐高温玻璃纤维丝层，对直径为0.3微米以上的高温微粒(烟雾、灰尘等)进行过滤，玻璃纤维丝层优选呈锯齿折叠状(如图2所示)，风的流动方向沿锯齿的齿尖方向；通过此种设计可加大过滤接触面，同时排风阻力小。中效过滤采用耐高温过滤精度高的熔喷玻璃纤维hepa过滤材料，主要滤除0.1～0.3微米微粒；活性炭过滤网采用高吸附性的活性炭纤维制成，可以增加过滤面积和透气性，主要针对挥发性溶剂及气味通过材料吸附进行过滤。

主动抽气装置采用超低音大流量风机(流量最大到320m³/h)，强大的空气流量可以对工作区域的烟雾、微粒和气体进行即时过滤。大流量风机与智能测控电路板内置于防静电耐高温过滤装置末端，根据滤芯压差报警(更换滤芯)。

本实用新型除了对上述专用烘干设备的环保性能进行改进之外，还重点对上述烘干设备的防静电功能进行了相应设计。

以电子制造行业为例，上自动化焊接生产线或手工焊接前对含静电敏感器件具有烘干除潮需求、pcba组件清洗、三防漆涂敷后及电子模块使用化工材料灌封后也有烘干需求。本实用新型通过长期的跟踪对比研究，发现了上述产品在烘干过程中存在的安全隐患，并基于此，据行业标准(如gjb3007-97以及欧盟en61340防静电标准等)要求，设计了一种具有静电防护功能的实验级烘干装置。

如图1所示，一种防静电烘干装置，包括烘干箱本体1，烘干箱本体1包括烘干箱外壳，烘干箱外壳内设置有与待烘干产品接触的接触面，烘干箱外壳及其内的接触面均采用金属材质。

一方面，esd损坏的方式有：直接的方式，如金属(小电阻)接触、带静电的物体接触产品(hbm)、物体接触带静电的产品(cdm)；间接的方式，如静电感应、不直接接触、电磁干扰(emi)等。本实用新型主要针对器件感应静电荷、烘干装置上电静电、装置与器件接触电位差、器件及装置移动摩擦产生的静电荷进行控制。根据esd公式：q+m＝esd；q(静电荷)，m(金属联接)；采用消除m(金属联接)是行业通常是最廉价的，最容易的，但对于直接接触产品(取放过程摩擦静电、设备感应漏电)的突然高电压放电导致器件击穿损伤不可避免，最佳的解决方案是把控制q(静电荷)和消除m(金属联接)结合起来。因此，针对烘干过程中烘干装置与电子元器件等产品中存在的静电，本装置防静电措施采用“整机保阻硬接地+软接地”结合的方式设计，确保烘干过程中静电敏感器件、危险化工品的静电防护安全。

另一方面，由于烘干装置本身具有加热功能，而加热会导致电阻率变化，影响其静电防护功能，因此，针对具有高温环境的烘干装置，本装置防静电措施采用“整机保阻硬接地+软接地”结合的双回路方式设计。

再一方面，电子器件加工制造过程中应用加工工具、设备装置符合gjb3007-97以及欧盟en61340防静电标准要求；信产部防静电检定，工作接触面对地电阻1.0×10⁵-1×10⁹ω。根据以上行业标准要求，结合装置结构特点及使用环境，为充分保证对静电敏感电子器件或火工品、化工品除湿烘干过程产品安全，本装置防静电措施采用“整机保阻硬接地+软接地”结合的方式设计。

1、整机保阻硬接地：

配合图1、3所示，整机金属部件形成静电释放主通路，烘干箱外壳串联保阻限流电阻后与装置后部的的防静电接点6连接，防静电接点6用于通过接地线与建筑防静电地连接，形成静电保阻释放通道；具体地，其中装置的外壳材质可采用冷轧钢板，内部与电子器件接触的活动抽屉表面采用不锈钢板制成，所有金属部位焊接以保证整机金属部件连接电阻≤4ω，形成静电释放主通路；静电大面积缓慢释放保证措施为在抽屉内表面喷涂一种耐高温、耐磨损的半导电漆，材料电阻率1.0×10⁵～1.0×10⁹ω(电阻率可调节)；在烘干箱外壳串联一1.0×10⁶～2.0×10⁶ω电阻与装置后部的防静电接点(静电释放接点)连接，保证装置金属构件对防静电接地线接口电阻〉1000kω；装置安装到位后将该防静电接点通过接地线与建筑防静电地连接，形成静电保阻限流释放通道。即此种方式下，耐高温半导电漆、包含金属接触面及烘干箱外壳的整机金属部件、保阻限流电阻及防静电接点串联，形成硬接地形式的防静电第一静电释放回路，整体对地电阻是1.1×10⁶～1.02×10⁹ω；此种通道设计方式可以保证装置大面积静电随时有效充分释放的同时，因通路存在一定电阻一方面可以阻止高电压大电流快速释放对器件造成的击穿损伤，并且可防止高电压与低电位接触瞬间放电高温对易燃、易爆产品产生引燃、引爆的安全风险。

2、软接地：

配合图1、3所示，与待烘干的电子器件直接接触的承载活动抽屉本身为不锈钢金属制，在抽屉内表面喷涂一种耐高温、耐磨损的半导电漆形成软接地方式，材料电阻率1.0×10⁵～1.0×10⁹ω(电阻率可调节)。烘干箱外壳下部设置由耗散材料制成的防静电脚轮7，耗散材料制成的防静电脚轮电阻率1.0×10⁶～1.0×10⁹ω，半导电漆通过整机金属部件形成的静电释放主通路连接防静电脚轮，整体串联形成软接地形式的防静电第二静电释放回路，整体对地电阻是1.1×10⁶～2.0×10⁹ω；此种方式可防止静电快速释放，起到对器件与承载抽屉接触、分离瞬间电位差及抽屉推拉摩擦产生静电引起的器件击穿防护效果。

通过上述装置中整机“保阻硬接地”释放通道与接触面喷涂半导防护材料及耗散材料制机箱脚轮形成的“软接地”方式，可以对不同产品及人体与烘干装置接触、分离瞬间电势差、抽屉推拉摩擦、电磁感应等形成、产生的静电全面形成延缓型释放双回路通道，其中单个回路可单独作用，也可同时并联形成双回路。双回路时，整体对地电阻处于6.0×10⁵～19.7×10⁶ω，彻底保障产品静电防护安全。装置静电防护符合gjb3007-97以及欧盟en6134防静电标准。

另外，本实施例还提供了一种pcba或smt制造生产线，生产线包括清洗装置、焊接装置以及上述的环保型防静电烘干装置等。

综上所述，本实用新型设计了一种环保型防静电烘箱，主要用于烘干静电敏感电子器件、使用液态化工材料涂敷或灌封的pcba及电子模块、火工或化学品等，可防止烘干过程中有害气体的排放、保障人体健康且可有效保证产品质量的安全性和可靠性，适于广泛推广应用。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本实用新型的保护范围内。