CN107081431A - 一种全自动bga焊球制备装置 - Google Patents
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Abstract
一种全自动BGA焊球制备装置，包括依次连接的金属混合器、金属熔炼炉、中间包、凝固室、收集罐、清洗室、烘干室、焊球分选机和PLC控制系统，本装置导流管连接电磁振动激振器，电磁激振器连接PLC控制系统，PLC控制系统设有可调幅、调频、调波长的调制器，实现对电磁振动激振器的信号调制，来控制金属射流的断流；PLC控制系统对整个装置进行实施监控，同时控制装置运行，实现了制球过程全自动控制；对于不合格的焊球及排出的废气可以进行回收再利用。
Description
技术领域
本发明涉及BGA焊球生产领域，尤其涉及一种全自动BGA焊球制备装置。
背景技术
对于BGA封装用精密焊球，国外通常采用的压电振动法，振动频率高，振动幅度强，密封性能好，在焊焊球制备过程中有相当优势，但是，该方法的振动频率调节范围极小，要保证在射流制备过程中各种参数相当稳定是非常困难的，因此，对设备工况条件和控制技术的要求很高；另外，压电换能器在工作期间，由于温度的影响，其谐振频率会发生漂移，而谐振频率的漂移会严重影响射流断裂效果，所以，在理想情况下，尽管能保证颗粒呈规则球形，但是单一粒度尺寸焊球比例却很低，选分工艺难度大工序长，容易破坏焊球表面质量。
发明内容
本发明的目的是提供一种工作频率范围宽，激振器振动频率、振幅、波形可以根据激励信号任意调制，在高温工作条件下无频率漂移现象，同时能实现制球过程全自动控制的BGA制球装置。
本发明采用的技术方案是：一种全自动BGA焊球制备装置，包括依次连接的金属混合器、金属熔炼炉、中间包、凝固室、收集罐、清洗室、烘干室、焊球分选机和PLC控制系统，所述金属混合器顶部设有进料口、金属混合器上还设有搅拌器和称重模块，所述搅拌器和称重模块均与PLC控制系统连接，所述金属混合器底部设有出料口，所述出料口与金属熔炼炉连接；所述金属熔炼炉顶部设有进气管，所述进气管上设有进气阀和气体流量检测仪，所述进气阀和气体流量检测仪均与PLC控制系统连接，所述金属熔炼炉侧壁底部设有出料口，所述出料口连接中间包；所述中间包底部为漏斗形，底部中间位置设有导流管，导流管端部连接电磁振动激振器，所述电磁振动激振器内部设有喷嘴，所述电磁振动激振器与PLC控制系统连接，所述导流管伸入凝固室内；所述凝固室侧壁上部设有进气管，侧壁下部设有进液管，凝固室下部装有凝固液，凝固室底部设有收集罐，收集罐侧壁设有出料口，所述出料口与清洗室连接；所述清洗室分为清洗前室和清洗后室，清洗室顶部设有进水口，清洗室内设有清洗网筛，清洗室底部设有出水口和出料口，所述出料口与烘干室连接；所述烘干室顶部设有进气口，烘干室侧壁设有出料口，所述出料口与焊球分选机连接；所述焊球分选机连接PLC控制系统，焊球分选机设有合格产品出口和不合格产品出口，所述合格产品出口与包裹装置连接，所述不合格产品出口与除尘器连接，所述除尘器设有气体出口和焊球出口，所述气体出口与金属熔炼炉顶部进气管连接，所述焊球出口与金属熔炼炉顶部进料口连接。
作为优选，所述金属熔炼炉、中间包和凝固室内部均涂覆防腐涂层，所述金属熔炼炉侧壁还设有温度检测仪，所述温度检测仪与PLC控制系统连接。
作为优选，所述PLC控制系统设有可调幅、调频、调波长的调制器。
作为优选，所述清洗室内壁涂覆防腐防锈涂层。
本发明的有益效果：导流管连接电磁振动激振器，电磁激振器连接PLC控制系统，PLC控制系统设有可调幅、调频、调波长的调制器，实现对电磁振动激振器的信号调制，来控制金属射流的断流；PLC控制系统对整个装置进行实施监控，同时控制装置运行，实现了制球过程全自动控制；对于不合格的焊球及排出的废气可以进行回收再利用。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为清洗室结构示意图。
图中：1是金属混合器、1.1是称重模块、1.2是搅拌器、1.3是进料口、1.4是出料口、2是金属熔炼炉、2.1是进气阀、2.2是气体流量检测仪、2.3是出料口、2.4是温度监测仪、3是中间包、3.1是导流管、3.2是电磁振动激振器、3.3是喷嘴、4是清洗室、4.1是出料口、4.2是出水口、4.3是进水口、4.4是清洗前室、4.5是清洗后室、4.6是清洗网筛、5是烘干室、5.1是进气口、5.2是出料口、6是焊球分选机、6.1是合格产品出口、6.2是不合格产品出口、7是包裹装置、8是除尘器、8.1是气体出口、8.2是焊球出口、9是PLC控制系统、10是凝固室、10.1是进气管、10.2是进液管、11是收集罐、11.1是出料口。
具体实施例
一种全自动BGA焊球制备装置，包括依次连接的金属混合器1、金属熔炼炉2、中间包3、凝固室10、收集罐11、清洗室4、烘干室5、焊球分选机6和PLC控制系统9，金属粉末通过金属混合器1顶部的进料口1.3进入金属混合器1中、搅拌器1.2将金属粉末充分混合，同时称重模块1.1能够精确测量每种金属粉末的重量，搅拌器1.2和称重模块1.1均与PLC控制系统9连接，充分混合后金属粉末从金属混合器1底部的出料口1.4排出，进入金属熔炼炉2；同时金属熔炼炉2顶部进气管对金属熔炼炉内充入惰性气体，在进气管上设有进气阀2.1和气体流量检测仪2.2，所述进气阀2.1和气体流量检测仪2.2均与PLC控制系统9连接，完成金属熔炼后，金属溶液从金属熔炼炉2侧壁底部的出料口2.3排出，进入中间包3；金属溶液通过中间包3进入导流管3.1，导流管3.1上的电磁振动激振器3.2连接PLC控制系统9，电磁振动激振器3.2发生振动，金属溶解进入喷嘴3.3形成金属液滴，导流管3.2伸入凝固室10内；所述凝固室10侧壁上部设有进气管10.1，进气管10.1对凝固室上部充入惰性气体进行保护，使金属液滴在凝固的过程中形成完美的球形，侧壁下部设有进液管10.2，进液管10.2对凝固室下部充入凝固液，使金属液滴完全凝固成形，凝固室10底部设有收集罐11，收集罐11侧壁设有出料口11.1，焊球通过出料口11.1进入清洗室4；焊球进入清洗网筛4.6后先用清洗前室4.4内的清水进行清洗，而后用清洗后室4.5内的清洗溶液进行清洗，清洗室4顶部设有进水口4.3，清洗室4底部设有出水口4.2和出料口4.1，焊球经过出料口4.1进入烘干室5；烘干室5顶部设有进气口5.1，进气口5.1向烘干室充入惰性气体进行焊球保护，烘干室侧壁设有出料口5.2，焊球通过出料口5.2进入焊球分选机6；所述焊球分选机6连接PLC控制系统9，合格的焊球从合格产品出口6.1进入包裹装置7直接在焊球表面形成一层致密的包覆剂薄膜（＜100纳米)，初步达到了提高焊球抗氧化能力，不合格的焊球从不合格产品出口6.2进入除尘器8，经过除尘操作后不合格焊球通过焊球出口8.2进入金属熔炼炉2再次进行熔炼，废气通过气体出口8.1进入金属熔炼炉2顶部的进气管再次循环使用；所述金属熔炼炉2、中间包3和凝固室10内部均涂覆防腐涂层，所述金属熔炼炉2侧壁还设有温度检测仪2.4，所述温度检测仪2.4与PLC控制系统9连接，所述PLC控制系统9设有可调幅、调频、调波长的调制器，清洗室4内壁涂覆防腐防锈涂层。
Claims (4)
1.一种全自动BGA焊球制备装置，包括依次连接的金属混合器、金属熔炼炉、中间包、凝固室、收集罐、清洗室、烘干室、焊球分选机和PLC控制系统，其特征在于：
所述金属混合器顶部设有进料口、金属混合器上设有搅拌器和称重模块，所述搅拌器和称重模块均与PLC控制系统连接，所述金属混合器底部设有出料口，所述出料口与金属熔炼炉连接；
所述金属熔炼炉顶部设有进气管，所述进气管上设有进气阀和气体流量检测仪，所述进气阀和气体流量检测仪均与PLC控制系统连接，所述金属熔炼炉侧壁底部设有出料口，所述出料口连接中间包；
所述中间包底部为漏斗形，底部中间位置设有导流管，导流管端部连接电磁振动激振器，所述电磁振动激振器内部设有喷嘴，所述电磁振动激振器与PLC控制系统连接，所述导流管伸入凝固室内；
所述凝固室侧壁上部设有进气管，侧壁下部设有进液管，凝固室下部装有凝固液，凝固室底部设有收集罐，收集罐侧壁设有出料口，所述出料口与清洗室连接；
所述清洗室分为清洗前室和清洗后室，清洗室顶部设有进水口，清洗室内设有清洗网筛，清洗室底部设有出水口和出料口，所述出料口与烘干室连接；
所述烘干室顶部设有进气口，烘干室侧壁设有出料口，所述出料口与焊球分选机连接；
所述焊球分选机连接PLC控制系统，焊球分选机设有合格产品出口和不合格产品出口，所述合格产品出口与包裹装置连接，所述不合格产品出口与除尘器连接，所述除尘器设有气体出口和焊球出口，所述气体出口与金属熔炼炉顶部进气管连接，所述焊球出口与金属熔炼炉顶部进料口连接。
2.根据权利要求1所述的一种全自动BGA焊球制备装置，其特征在于：所述金属熔炼炉、中间包和凝固室内部均涂覆防腐涂层，所述金属熔炼炉侧壁还设有温度检测仪，所述温度检测仪与PLC控制系统连接。
3.根据权利要求1所述的一种全自动BGA焊球制备装置，其特征在于：PLC控制系统设有可调幅、调频、调波长的调制器。
4.根据权利要求1所述的一种全自动BGA焊球制备装置，其特征在于：所述清洗室内壁涂覆防腐防锈涂层。
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