CN113617738A - 一种bga锡球多功能清洗设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种BGA锡球多功能清洗设备，涉及BGA锡球生产设备领域，旨在解决现有技术中清洗机结构简单不能实现清洗全流程自动化，采用的技术方案是，通过在机箱内设置刷洗箱和烘干箱，能够将待清洗锡球投入机箱内后，通过清洗电机驱动毛刷桨对锡球进行自动刷洗，清洗水通过滤网从排水口排出，通过牵引机构能够打开卸料板将刷洗好的锡球卸入第一溜槽并通过第一溜槽进入清洗机的网箱内，经清洗机清洗后，通过第一移动机构移动第一溜槽，避免干涉，通过升降机构和吊绳将网箱拉起进入烘干箱内烘干，烘干后可通过单侧升降机构降低或升高将网箱内的锡球倒入第二溜槽内出料，实现了锡球清洗的全流程自动化，降低了人工劳动强度。
Description
技术领域
本发明涉及BGA锡球生产设备领域，具体为一种BGA锡球多功能清洗设备。
背景技术
大数据、人工智能的发展带动了集成电路的发展。而封装技术也日新月异。电子封装技术是集成电路产业的三大核心之一，其中BGA封装成为CPU、南北桥等VLSI芯片的高密度、高性能、多功能及高I/O引脚封装的最佳选择，BGA焊球是BGA封装的重要材料。目前国内外对BGA焊球的生产设备研究较多的有雾化法、切丝重熔法和激振喷射法。雾化法是传统粉体的制备技术，利用雾化介质的动能分散金属液流，使之成为金属液滴的办法。虽然雾化法生产率高，但雾化工艺特性决定了其生产的粉末或颗粒的尺寸分布范围非常宽，且形貌很难保证是严格的几何球体，所以筛选过程复杂，产品成品率非常低。切丝一重熔法主要优点是生产工艺可控性好，产品的成品率高。但生产工序繁多，所需设备投资大，并且在多次加工的过程中容易引进各种杂质，对于含Bi等较脆焊料不易加工成丝或箔材。此外由于CSP封装用焊球的直径更小，所用机械设备需要加工精度高，实现困难。射流断裂法是在压力作用下，使熔融的金属通过喷嘴产生金属射流，控制流速使射流保持层流状态，以一定频率的机械振动作用于射流，当振动频率、振幅与喷嘴直径等工艺参数相匹配时，射流会断裂为均匀的金属液滴。该工艺过程简单，易于实现自动控制，流程短，生产成本很低，获得的金属颗粒尺寸均匀，是目前最具发展前景的精密焊球制备方法。
BGA锡球的主要生产流程如下：
先将锡块热熔，搅拌均匀，然后以液态通过喷头，通过设备震动使液流断裂形成锡球，在通过氮气冷却，得到成品成品直径基本在0.3mm左右。成品后续经过多道筛分，筛去圆度，直径不达标的部分，经过表面筛选，清洗打磨得到成品。
锡球在生产过程中需要清洗以去除表面氧化层，清洗过程中，需要先使用毛刷对锡球表面进行刷洗，再使用清洗机对锡球表面进行清洗，清洗完成后烘干以去除氧化层。
现有的清洗设备结构简单功能单一，清洗人工劳动强度大，不能实现锡球清洗的整体自动化。
发明内容
鉴于现有技术中所存在的问题，本发明公开了一种BGA锡球多功能清洗设备，采用的技术方案是，包括清洗机，所述清洗机为超声波清洗机，还包括机箱、刷洗箱、烘干箱和控制箱，所述刷洗箱、所述清洗机和所述烘干箱均在所述机箱内，所述刷洗箱底部开通，顶部装有进料口和进水管，进水管和车间供水相连通，且安装有阀门，内部轴连接有毛刷桨，所述毛刷桨还包括转轴和横撑，所述转轴上端连接有清洗电机，所述横撑有多组，均匀分布在所述转轴上，所述横撑上装有刷毛，清洗电机带动横撑转动使刷毛刷洗锡球表面，能够清理锡球的表面污物，所述刷洗箱下方铰接有卸料板，所述卸料板上装有牵引机构，刷洗过程中，卸料板将锡球承载在刷洗箱内，刷洗完成后通过牵引机构打开能够将锡球卸出；所述刷洗箱侧面装有滤网，所述机箱内侧装有和所述滤网位置相对应的排水口，冲洗水裹挟污物能够从滤网流出刷洗箱并从排水口排出机箱；所述机箱内滑动连接有第一溜槽，所述第一溜槽上端口和所述刷洗箱位置相对应，下端口和所述清洗机位置相对应，且装有第一移动机构，第一溜槽的宽度大于刷洗箱的宽度，保证所有锡球能够落在第一溜槽上，第一溜槽底面采用柔性材质，防止锡球落在第一溜槽上时发生弹跳；所述清洗机内有网箱，所述网箱通过吊绳连接升降机构，所述清洗机上方有第二溜槽和所述烘干箱，所述烘干箱底部开通，且连接有热风装置，所述烘干箱内有温度传感器，所述吊绳从所述烘干箱顶面穿过，通过升降机构能够将网箱从清洗机内吊起提升到烘干箱后能够通过热风装置对网箱内的锡球进行烘干，所述第二溜槽和外界连通，第二溜槽底面采用柔性材质，且装有第二移动机构，第一移动机构和第二移动机构能够在网箱提升前向两侧移动第一溜槽和第二溜槽，以让出网箱上部空间，防止碰撞，所述机箱上有供所述第二溜槽探出的开孔；所述控制箱内有微处理器，所述微处理器和所述清洗电机、所述牵引机构、所述清洗机、所述第一移动机构、所述升降结构、所述热风装置、所述温度传感器、所述第二移动机构电性相连。
作为本发明的一种优选技术方案，所述进料口上方有防溅盖，在将锡球放入后扣合防溅盖，防止毛刷桨转动过程中清洗水溅出，增加工作人员的劳动强度。
作为本发明的一种优选技术方案，所述横撑有四组，在所述转轴上环形阵列设置，且四组所述横撑上下交错设置，刷洗过程中能够刷洗到更多的锡球，以保证清洁效果。
作为本发明的一种优选技术方案，所述牵引机构包括第一电机、第一卷辊和牵引绳，所述第一电机安装在所述机箱内侧面，所述第一电机输出端和所述第一卷辊相连，所述第一卷辊上绕有牵引绳，所述牵引绳和所述卸料板相连；所述第一电机和所述微处理器电性相连，第一电机驱动第一卷辊转动，放出牵引绳能够使卸料板绕连接处转动，以打开卸料板卸料，反向转动能够拉起卸料板封闭刷洗箱。
作为本发明的一种优选技术方案，所述第一移动机构包括第一安装板和第一电动推杆，所述第一安装板安装在所述机箱侧面且所述第一安装板上开有滑槽，所述第一溜槽在所述滑槽内滑动连接且与所述第一电动推杆相连；所述第一电动推杆和所述微处理器电性相连，第一溜槽和第一电动推杆通过第一安装板安装在机箱内壁，通过第一电动推杆能够推动第一溜槽沿第一安装板的滑槽滑动。
作为本发明的一种优选技术方案，所述升降机构包括升降电机和第二卷辊，所述第二卷辊和所述升降电机输出端相连，所述第二卷辊两端缠绕有两组所述吊绳，所述升降机构有两组；所述升降电机和所述微处理器电性相连，升降电机驱动第二卷辊转动能够收放吊绳以控制网箱升降。
作为本发明的一种优选技术方案，所述热风装置包括风机、风管和加热器，所述风管两端分别连接所述风机和所述烘干箱，所述风管上装有所述加热器，所述加热器内有电热丝，所述风机、所述电热丝均和所述微处理器电性相连，风机能够通过风管向烘干箱内吹风，加热器内的电热丝能够给风升温，以加速烘干箱内锡球的干燥。
作为本发明的一种优选技术方案，所述第二移动机构包括第二安装板和第二电动推杆，所述第二安装板安装在所述机箱侧面且所述第二安装板上开有滑道，所述第二溜槽在所述滑道内滑动连接且与所述第二电动推杆相连；所述第二电动推杆和所述微处理器电性相连，第二安装板能够将第二溜槽和第二电动推杆安装在机箱内侧且通过第二电动推杆能够控制第二溜槽的滑动。
本发明的有益效果：本发明通过在机箱内设置刷洗箱和烘干箱，能够将待清洗锡球投入机箱内后，通过清洗电机驱动毛刷桨对锡球进行自动刷洗，清洗水通过滤网从排水口排出，通过牵引机构能够打开卸料板将刷洗好的锡球卸入第一溜槽并通过第一溜槽进入清洗机的网箱内，经清洗机清洗后，通过第一移动机构移动第一溜槽，避免干涉，通过升降机构和吊绳将网箱拉起进入烘干箱内烘干，烘干后可通过单侧升降机构降低或升高将网箱内的锡球倒入第二溜槽内出料，实现了锡球清洗的全流程自动化，降低了人工劳动强度。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明机箱俯视结构示意图；
图3为本发明牵引机构结构示意图；
图4为本发明牵引机构俯视结构示意图；
图5为本发明第一移动机构结构示意图之图一；
图6为本发明第一移动机构结构示意图之图二；
图7为本发明第二移动机构结构示意图。
图中：1-机箱、2-刷洗箱、3-清洗机、4-烘干箱、5-进料口、6-毛刷桨、7-第一电机、8-卸料板、9-第一溜槽、10-第一安装板、11-第一电动推杆、12-吊绳、13-升降机构、14-风机、15-风管、16-加热器、17-第二溜槽、18-第二安装板、19-第二电动推杆、20-升降电机、21-牵引绳、22-网箱。
具体实施方式
实施例1
如图1至图7所示，本发明公开了一种BGA锡球多功能清洗设备，采用的技术方案是，包括清洗机3，所述清洗机3为超声波清洗机，还包括机箱1、刷洗箱2、烘干箱4和控制箱，所述刷洗箱2、所述清洗机3和所述烘干箱4均在所述机箱1内，所述刷洗箱2底部开通，顶部装有进料口5和进水管，进水管和车间管路连接并安装阀门，内部轴连接有毛刷桨6，所述毛刷桨6还包括转轴和横撑，所述转轴上端连接有清洗电机，所述横撑有多组，均匀分布在所述转轴上，所述横撑上装有刷毛，将待清洗锡球通过进料口5放入刷洗箱2后启动清洗电机能够带动毛刷桨6转动，刷洗锡球表面，所述刷洗箱2下方铰接有卸料板8，所述卸料板8上装有牵引机构，刷洗完成后，通过牵引机构能够放下卸料板8卸料；所述刷洗箱2侧面装有滤网，所述机箱1内侧装有和所述滤网位置相对应的排水口；所述机箱1内滑动连接有第一溜槽9，第一溜槽9底面采用无纺布，吸收锡球的下落冲击力的同时材质耐磨，使用寿命长，所述第一溜槽9上端口和所述刷洗箱2位置相对应，下端口和所述清洗机3位置相对应，刷洗完成后，通过牵引机构能够放下卸料板8卸料，锡球沿第一溜槽9落入刷洗箱2以待清洗，第一溜槽9上装有第一移动机构，能够移动第一溜槽9的位置；所述清洗机3内有网箱22，第一溜槽9下端口和所述网箱22位置相对应，卸下的锡球能够落入网箱22内，所述网箱22通过吊绳12连接升降机构13，升降机构13收放吊绳12能够控制网箱22的升降，所述清洗机3上方有第二溜槽17和所述烘干箱4，所述烘干箱4底部开通，且连接有热风装置，所述烘干箱4内有温度传感器，所述吊绳12从所述烘干箱4顶面穿过，升降机构13通过吊绳12将网箱22提升至烘干箱4内后，热风装置能够向烘干箱4内吹热风以加速干燥，温度传感器能够监测热风装置吹出热风的温度，所述第二溜槽17和外界连通，能够通过第二溜槽17出料，第二溜槽17底面采用无纺布材质，且装有第二移动机构，第二移动机构能够移动第二溜槽17的位置，所述机箱1上有供所述第二溜槽17探出的开孔；所述控制箱内有微处理器，所述微处理器和所述清洗电机、所述牵引机构、所述清洗机3、所述第一移动机构、所述升降结构、所述热风装置、所述温度传感器、所述第二移动机构电性相连。
作为本发明的一种优选技术方案，所述进料口5上方有防溅盖，向进料口5放入锡球后扣合防溅盖能够防止清洗液溅出。
作为本发明的一种优选技术方案，所述横撑有四组，在所述转轴上环形阵列设置，且四组所述横撑上下交错设置，清洗电机驱动毛刷桨6转动的过程中，交错设置的横撑能够刷洗到更多的锡球，清洁面积更大。
作为本发明的一种优选技术方案，所述牵引机构包括第一电机7、第一卷辊和牵引绳21，所述第一电机7安装在所述机箱1内侧面，所述第一电机7输出端和所述第一卷辊相连，所述第一卷辊上绕有牵引绳21，所述牵引绳21和所述卸料板8相连；所述第一电机7和所述微处理器电性相连，第一电机7驱动第一卷辊转动以收放牵引绳21，能够控制卸料板8的开合。
作为本发明的一种优选技术方案，所述第一移动机构包括第一安装板10和第一电动推杆11，所述第一安装板10安装在所述机箱1侧面且所述第一安装板10上开有滑槽，所述第一溜槽9在所述滑槽内滑动连接且与所述第一电动推杆11相连；所述第一电动推杆11和所述微处理器电性相连；第一电动推杆11控制第一溜槽9滑动不仅能够使第一溜槽9正对卸料板8和网箱22，还可在网箱22提升前移动第一溜槽9以让出上部空间防止碰撞。
作为本发明的一种优选技术方案，所述升降机构13包括升降电机20和第二卷辊，所述第二卷辊和所述升降电机20输出端相连，所述第二卷辊两端缠绕有两组所述吊绳12，所述升降机构13有两组；所述升降电机20和所述微处理器电性相连，升降电机20驱动第二卷辊转动收放吊绳12，能够控制网箱22的升降，两组升降机构13分开控制，能够通过速度差控制网箱22的倾斜以便于卸料。
作为本发明的一种优选技术方案，所述热风装置包括风机14、风管15和加热器16，所述风管15两端分别连接所述风机14和所述烘干箱4，所述风管15上装有所述加热器16，所述加热器16内有电热丝，所述风机14、所述电热丝均和所述微处理器电性相连；风机14向风管15吹风，吹风经加热器16内的电热丝加热后进入烘干箱4内。
作为本发明的一种优选技术方案，所述第二移动机构包括第二安装板18和第二电动推杆19，所述第二安装板18安装在所述机箱1侧面且所述第二安装板18上开有滑道，所述第二溜槽17在所述滑道内滑动连接且与所述第二电动推杆19相连；所述第二电动推杆19和所述微处理器电性相连，第二电动推杆19控制第二溜槽17沿滑道滑动能够在网箱22提升时让出上部空间，烘干结束后移动到网箱22下方承接锡球出料。
本发明的工作原理：将进水管与车间用水相连，打开防溅盖将待清洗锡球通过进料口5放入刷洗箱2内，扣合防溅盖，防止刷洗过程中清洗水溅出，清洗水通过清洗管进入刷洗箱2内，微处理器启动清洗程序，开启清洗电机，清洗电机驱动毛刷桨6转动对刷洗箱2内的锡球表面进行刷洗，清洗水透过滤网从排水口流出，刷洗完成后，第一电机7驱动第一卷辊转动，放出牵引绳21，打开卸料板8，刷洗箱2内的锡球沿卸料板8滚落通过第一溜槽9进入清洗机3的网箱22内，启动清洗机3对锡球进行超声波清洗，清洗过程中，第一移动机构的第一电动推杆11缩短，使第一溜槽9沿第一安装板10上的滑槽滑动，让出网箱22的上部空间，避免碰撞，清洗完成后，升降机构13的升降电机20驱动第二卷辊转动，收卷吊绳12将网箱22升起使其进入烘干箱4内，风机14将风管15内送风，并经加热器16加热后进入烘干箱4内烘干锡球，烘干完成后，首先两组升降机构同时放出吊绳，使网箱22脱离烘干箱4后，第二移动机构的第二电动推杆19推出，使第二溜槽17沿第二安装板18的滑道移动向左移动，微处理器控制左侧升降机构13的升降电机20锁定，右侧升降电机20放下吊绳12，将网箱22翻转，将锡球倒出，使锡球沿第二溜槽17出料。
本发明涉及的电路连接为本领域技术人员采用的惯用手段，可通过有限次试验得到技术启示，属于公知常识。
本文中未详细说明的部件为现有技术。
上述虽然对本发明的具体实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化，而不具备创造性劳动的修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (8)
1.一种BGA锡球多功能清洗设备，包括清洗机(3)，所述清洗机(3)为超声波清洗机，其特征在于：还包括机箱(1)、刷洗箱(2)、烘干箱(4)和控制箱，所述刷洗箱(2)、所述清洗机(3)和所述烘干箱(4)均在所述机箱(1)内，所述刷洗箱(2)底部开通，顶部装有进料口(5)和进水管，内部轴连接有毛刷桨(6)，所述毛刷桨(6)还包括转轴和横撑，所述转轴上端连接有清洗电机，所述横撑有多组，均匀分布在所述转轴上，所述横撑上装有刷毛，所述刷洗箱(2)下方铰接有卸料板(8)，所述卸料板(8)上装有牵引机构；所述刷洗箱(2)侧面装有滤网，所述机箱(1)内侧装有和所述滤网位置相对应的排水口；所述机箱(1)内滑动连接有第一溜槽(9)，所述第一溜槽(9)上端口和所述刷洗箱(2)位置相对应，下端口和所述清洗机(3)位置相对应，且装有第一移动机构；所述清洗机(3)内有网箱(22)，所述网箱(22)通过吊绳(12)连接升降机构(13)，所述清洗机(3)上方有第二溜槽(17)和所述烘干箱(4)，所述烘干箱(4)底部开通，且连接有热风装置，所述烘干箱(4)内有温度传感器，所述吊绳(12)从所述烘干箱(4)顶面穿过，所述第二溜槽(17)和外界连通，且装有第二移动机构，所述机箱(1)上有供所述第二溜槽(17)探出的开孔；所述控制箱内有微处理器，所述微处理器和所述清洗电机、所述牵引机构、所述清洗机(3)、所述第一移动机构、所述升降结构、所述热风装置、所述温度传感器、所述第二移动机构电性相连。
2.根据权利要求1所述的一种BGA锡球多功能清洗设备，其特征在于：所述进料口(5)上方有防溅盖。
3.根据权利要求1所述的一种BGA锡球多功能清洗设备，其特征在于：所述横撑有四组，在所述转轴上环形阵列设置，且四组所述横撑上下交错设置。
4.根据权利要求1所述的一种BGA锡球多功能清洗设备，其特征在于：所述牵引机构包括第一电机(7)、第一卷辊和牵引绳(21)，所述第一电机(7)安装在所述机箱(1)内侧面，所述第一电机(7)输出端和所述第一卷辊相连，所述第一卷辊上绕有牵引绳(21)，所述牵引绳(21)和所述卸料板(8)相连；所述第一电机(7)和所述微处理器电性相连。
5.根据权利要求1所述的一种BGA锡球多功能清洗设备，其特征在于：所述第一移动机构包括第一安装板(10)和第一电动推杆(11)，所述第一安装板(10)安装在所述机箱(1)侧面且所述第一安装板(10)上开有滑槽，所述第一溜槽(9)在所述滑槽内滑动连接且与所述第一电动推杆(11)相连；所述第一电动推杆(11)和所述微处理器电性相连。
6.根据权利要求1所述的一种BGA锡球多功能清洗设备，其特征在于：所述升降机构(13)包括升降电机(20)和第二卷辊，所述第二卷辊和所述升降电机(20)输出端相连，所述第二卷辊两端缠绕有两组所述吊绳(12)，所述升降机构(13)有两组；所述升降电机(20)和所述微处理器电性相连。
7.根据权利要求1所述的一种BGA锡球多功能清洗设备，其特征在于：所述热风装置包括风机(14)、风管(15)和加热器(16)，所述风管(15)两端分别连接所述风机(14)和所述烘干箱(4)，所述风管(15)上装有所述加热器(16)，所述加热器(16)内有电热丝，所述风机(14)、所述电热丝均和所述微处理器电性相连。
8.根据权利要求1所述的一种BGA锡球多功能清洗设备，其特征在于：所述第二移动机构包括第二安装板(18)和第二电动推杆(19)，所述第二安装板(18)安装在所述机箱(1)侧面且所述第二安装板(18)上开有滑道，所述第二溜槽(17)在所述滑道内滑动连接且与所述第二电动推杆(19)相连；所述第二电动推杆(19)和所述微处理器电性相连。
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