CN104999197B - 一种焊料微喷装置及焊球制作系统 - Google Patents

一种焊料微喷装置及焊球制作系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种焊料微喷装置及焊球制作系统，该焊料微喷装置包括上盖、焊料加热装置、第一电极、第二电极以及喷头，该焊料加热装置具有焊料存储腔、加热片放置槽、传感器安装孔以及螺栓孔，该上盖上还形成有氮气入口，该氮气入口与焊料存储腔相连通，该氮气入口与经过调压后的氮气罐相连通以让微滴处于喷射临界点；该喷头具有依次与焊料存储腔相连通的锥形部和细长孔部。本发明在调压后氮气的作用下，可以克服基于锥形部和细长孔部设计所带来的高驱动压力，进而成型出高精度的焊球。

Description

一种焊料微喷装置及焊球制作系统
技术领域
本发明涉及液体微喷领域，具体涉及的是一种用于成型微米级焊球的焊料微喷装置及焊球制作系统。
背景技术
中国专利文献CN103203294A公开一种电磁微喷装置，其设有上置磁铁、喷射腔体、下置磁铁、电极、供液管、供液槽、升降机构、步进电机和脉冲电流装置；上置磁铁和下置磁铁分别固于喷射腔体的上下表面；喷射腔体设有液体进口和液体喷嘴，电极设于喷射腔体两侧，并伸入喷射腔体内部，供液管一端与喷射腔体内腔连通，供液管另一端与供液槽连通，升降机构输入端与步进电机连接，升降机构输出端与供液槽连接，脉冲电流装置两端接于电极。
其利用液态金属的可导电性，再结合上磁场对液态金属产生安培力，此安培力能转化为液态金属的动能，驱动金属液体的喷射，极大地简化了喷射装置的机械结构，其更优选适合于脉冲式电流控制方式，易于对驱动力的大小、作用时间、喷射频率等方面的直接控制。在常温状态下，常规金属大部分都是固态，为了实现微喷操作，则需要对喷射腔体进行加热以将固态金属转变成液态，由此需在喷射腔体两侧设置加热体；于是乎本申请人再次研究并开发出了中国实用新型专利ZL201520210143.5，其涉及一种焊料加热装置，并解决了金属原料的选择问题，但是由于在诸如集成电路板焊接等很多产业需求中，需要用到1mm左右的焊球，采用上述传统结构，虽然能形成焊球，但却形成不了如此精度的焊球。
针对上述问题，本发明人苦心研究，遂有本案产生。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种焊料微喷装置，其可以用于成型出高精度的焊球。
为了达成上述目的，本发明的解决方案是：
一种焊料微喷装置，其中，包括上盖、焊料加热装置、第一电极、第二电极以及喷头，该焊料加热装置具有焊料存储腔、加热片放置槽、传感器安装孔以及螺栓孔，该焊料存储腔和喷头分别设置在焊料加热装置的两个底面，该焊料存储腔呈细长槽状，该加热片放置槽设置在焊料加热装置的侧面上，该第一电极和第二电极底部均设置有螺栓孔，该第一电极和第二电极分别沿着焊料存储腔的两侧壁布设并由螺栓通过螺栓孔固定住；
该上盖上还形成有氮气入口，该氮气入口与焊料存储腔相连通，该氮气入口与经过调压后的氮气罐相连通以让微滴处于喷射临界点；该喷头具有依次与焊料存储腔相连通的锥形部和细长孔部。
进一步，该焊料微喷装置还包括螺帽，该焊料加热装置在喷嘴处设置有用于连接螺帽的连接处，该螺帽与连接处螺纹固定相连以稳定住喷头。
进一步，该上盖底部还设置有导向块，该导向块与焊料存储腔在长度和宽度上相匹配。
进一步，该上盖和焊料加热装置上均设置有沉头孔，该上盖与焊料加热装置锁定相连。
进一步，该焊料微喷装置还包括耐高温密封圈，该耐高温密封圈位于上盖与焊料加热装置之间。
本发明的另一目的在于提供一种焊球制作系统，其中，包括焊料微喷装置、用于对焊料微喷装置中焊料进行加热的加热装置、用于为焊料微喷装置提供恒定磁场的恒定磁场装置、用于产生焊料微喷装置的驱动力所需电场的电场产生装置、用于对喷射出来焊料微滴进行收集的收集装置以及用于控制整个系统统筹运行的电路控制装置。
进一步，该加热装置包括热电偶、温控仪、工业陶瓷片和直流控制交流固态继电器；该恒定磁场装置包括至少一个永磁铁，该收集装置包括二维移动平台、升降台、旋转平台、收集板和收集液；该电路控制装置包括直流低压电源、单片机、工业继电器以及光耦放大模块。
进一步，该焊料微喷装置包括上盖、焊料加热装置、第一电极、第二电极以及喷头，该焊料加热装置具有焊料存储腔、加热片放置槽、传感器安装孔以及螺栓孔，该焊料存储腔和喷头分别设置在焊料加热装置的两个底面，该焊料存储腔呈细长槽状，该加热片放置槽设置在焊料加热装置的侧面上，该第一电极和第二电极底部均设置有螺栓孔，该第一电极和第二电极分别沿着焊料存储腔的两侧壁布设并由螺栓通过螺栓孔固定住；该上盖上还形成有氮气入口，该氮气入口与焊料存储腔相连通，该氮气入口与经过调压后的氮气罐相连通以让微滴处于喷射临界点；该喷头具有依次与焊料存储腔相连通的锥形部和细长孔部。
采用上述结构后，本发明涉及的一种焊料微喷装置及焊球制作系统，本发明利用喷头的锥形部以及细长孔部，可以从细长孔部喷出更高精度的焊球；
本发明通过往焊料存储腔中通入氮气，并让氮气入口与经过调压后的氮气罐相连通，其一方面可以起到排除空气以避免焊料被氧化而堵住喷嘴等情形的发生，另一方面通过调压可以让氮气作为主要驱动动力，即让微滴处于喷射临界点，然后在电磁力的作用下突破此临界点实现微滴喷射；如此在调压后氮气的作用下，可以克服基于锥形部和细长孔部设计所带来的高驱动压力，进而成型出高精度的焊球。
附图说明
图1为本发明涉及一种焊料微喷装置的立体组合图。
图2为本发明涉及一种焊料微喷装置的立体分解图。
图3为本发明涉及一种焊料微喷装置的组合剖视图。
图4为本发明涉及一种焊球制作系统的原理框架图。
图中：
焊料微喷装置-1；上盖-11；氮气入口-111；
导向块-112；沉头孔-113；
焊料加热装置-12；焊料存储腔-121；加热片放置槽-122；
传感器安装孔-123；连接处-125；第一电极-13；
第二电极-14；喷头-15；锥形部-151；
细长孔部-152；螺栓孔-16；螺帽-17；
耐高温密封圈-18；加热装置-2；恒定磁场装置-3；
电场产生装置-4；收集装置-5；电路控制装置-6。
具体实施方式
为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。
如图1至图3所示，其为本发明涉及一种焊料微喷装置1较佳实施例，该焊料微喷装置1包括上盖11、焊料加热装置12、第一电极13、第二电极14以及喷头15。
该焊料加热装置12具有焊料存储腔121、加热片放置槽122、传感器安装孔123以及螺栓孔16，该焊料存储腔121和喷头15分别设置在焊料加热装置12的两个底面，该焊料存储腔121呈细长槽状，该加热片放置槽122设置在焊料加热装置12的侧面上，该第一电极13和第二电极14底部均设置有螺栓孔16，该第一电极13和第二电极14分别沿着焊料存储腔121的两侧壁布设并由螺栓通过螺栓孔16固定住。
该上盖11上还形成有氮气入口111，该氮气入口111与焊料存储腔121相连通，该氮气入口111与经过调压后的氮气罐相连通以让微滴处于喷射临界点；该喷头15具有依次与焊料存储腔121相连通的锥形部151和细长孔部152。
为了让喷头15更加稳固连接在焊料加热装置12上，让细长孔部152可以被更好地定位住，该焊料微喷装置1还包括螺帽17，该焊料加热装置12在喷嘴处设置有用于连接螺帽17的连接处125，该螺帽17与连接处125螺纹固定相连以稳定住喷头15。
这样，本发明利用喷头15的锥形部151以及细长孔部152，可以从细长孔部152喷出更高精度的焊球；本发明通过往焊料存储腔121中通入氮气，并让氮气入口111与经过调压后的氮气罐相连通，其一方面可以起到排除空气以避免焊料被氧化而堵住喷嘴等情形的发生，另一方面通过调压可以让氮气作为主要驱动动力，即让微滴处于喷射临界点，然后在电磁力的作用下突破此临界点实现微滴喷射；如此在调压后氮气的作用下，可以克服基于锥形部151和细长孔部152设计所带来的高驱动压力，进而成型出高精度的焊球。
如图2所示，该上盖11底部还设置有导向块112，该导向块112与焊料存储腔121在长度和宽度上相匹配；该上盖11和焊料加热装置12上均设置有沉头孔113，该上盖11与焊料加热装置12锁定相连。
如图3所示，该焊料微喷装置1还包括耐高温密封圈18，该耐高温密封圈18位于上盖11与焊料加热装置12之间，以防止上盖11与焊料加热装置12之间漏气，具有良好的密封效果。
如图4所示，其为发明涉及的一种焊球制作系统，包括焊料微喷装置1、用于对焊料微喷装置1中焊料进行加热的加热装置2、用于为焊料微喷装置1提供恒定磁场的恒定磁场装置3、用于产生焊料微喷装置1的驱动力所需电场的电场产生装置4、用于对喷射出来焊料微滴进行收集的收集装置5以及用于控制整个系统统筹运行的电路控制装置6。
更具体地，该加热装置2包括热电偶、温控仪、工业陶瓷片和直流控制交流固态继电器；该恒定磁场装置3包括至少一个永磁铁，该收集装置5包括二维移动平台、升降台、旋转平台、收集板和收集液；该电路控制装置6包括直流低压电源、单片机、工业继电器以及光耦放大模块。
上述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。

Claims (1)

1.一种焊球制作系统，其特征在于，包括焊料微喷装置、用于对焊料微喷装置中焊料进行加热的加热装置、用于为焊料微喷装置提供恒定磁场的恒定磁场装置、用于产生焊料微喷装置的驱动力所需电场的电场产生装置、用于对喷射出来焊料微滴进行收集的收集装置以及用于控制整个系统统筹运行的电路控制装置；
该加热装置包括热电偶、温控仪、工业陶瓷片和直流控制交流固态继电器；该恒定磁场装置包括至少一个永磁铁，该收集装置包括二维移动平台、升降台、旋转平台、收集板和收集液；该电路控制装置包括直流低压电源、单片机、工业继电器以及光耦放大模块；
该焊料微喷装置包括上盖、焊料加热装置、第一电极、第二电极以及喷头，该焊料加热装置具有焊料存储腔、加热片放置槽、传感器安装孔以及螺栓孔，该焊料存储腔和喷头分别设置在焊料加热装置的两个底面，该焊料存储腔呈细长槽状，该加热片放置槽设置在焊料加热装置的侧面上，该第一电极和第二电极底部均设置有螺栓孔，该第一电极和第二电极分别沿着焊料存储腔的两侧壁布设并由螺栓通过螺栓孔固定住；该上盖上还形成有氮气入口，该氮气入口与焊料存储腔相连通，该氮气入口与经过调压后的氮气罐相连通以让微滴处于喷射临界点；该喷头具有依次与焊料存储腔相连通的锥形部和细长孔部；该焊料微喷装置还包括螺帽，该焊料加热装置在喷嘴处设置有用于连接螺帽的连接处，该螺帽与连接处螺纹固定相连以稳定住喷头；该上盖底部还设置有导向块，该导向块与焊料存储腔在长度和宽度上相匹配；该上盖和焊料加热装置上均设置有沉头孔，该上盖与焊料加热装置锁定相连；该焊料微喷装置还包括耐高温密封圈，该耐高温密封圈位于上盖与焊料加热装置之间。
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