CN203541531U - 焊料粉末制备装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型焊料粉末制备装置涉及一种用于制备焊料粉末的装置。其目的是为了提供一种焊料粉末制备装置，使粉末的粒度分布范围窄、球形度高，从而成品率高。本实用新型包括熔化炉、流量分配器（5）、雾化器（1）、雾化仓（2）和转动系统，雾化仓为封闭式结构，熔化炉和流量分配器均设在雾化仓外，熔化炉通过管道与流量分配器相连接，雾化器和转动系统均安装在雾化仓内，雾化器的底端与所述转轴的上端固定连接，转轴的下端与所述电机相连，转动系统通过支撑架固定设在雾化仓的内侧壁上，转轴通过轴承座安装在支撑架上，雾化器的上下方分别设有第一、二恒温控制器（10、11），雾化仓的下方设有出料口。

Description

焊料粉末制备装置

技术领域

本实用新型涉及一种粉末制备装置，特别是涉及一种用于制备焊料粉末的装置。

背景技术

当今的电子设备制造中广泛使用表面贴装工艺和点胶工艺，如在PCB板贴片焊接、在FPC片上贴片焊接、又如电子元器件中点胶焊接等，在其中都使用到了焊锡膏。焊锡膏的合金类型基本上为锡基合金，如Pb-Zn、Sn-Zn-Bi、Sn-Ag-Cu、Sn-Bi、Sn-Bi-Ag、Sn-Bi-Cu、Sn-Pb-Ag等。用以制造焊锡膏的合金粉末基本要求为低氧含量、细粒度、以及呈球形。目前用以生产焊锡膏合金粉末的工艺一般为离心雾化和超声波雾化。这两类工艺的都存在成品合格率低、球形度差、异形颗粒多等不足。筛分后的大颗粒粉末需要重新回炉使用，不仅浪费能源，而且易于产生氧化等诸多问题。由于合格粉所占的比率低，筛分后的粉末一般不具有正态分布。现有的两种雾化法中，离心雾化法生产的焊锡粉因受雾化扰流的影响，颗粒的球形度不容易调整、粉末中异形颗粒较多；超声波雾化法虽然颗粒球形度稍好，但因雾化时气流流动慢，锡粉间容易粘连，造成异形颗粒比率更高。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种焊料粉末制备装置，使粉末的粒度分布范围窄、球形度高，从而成品率高。

本实用新型焊料粉末制备装置，包括熔化炉、流量分配器、雾化器、雾化仓和转动系统，所述雾化仓为封闭式结构，所述熔化炉和流量分配器均设在雾化仓外，熔化炉通过管道与流量分配器相连接，所述雾化器和转动系统均安装在雾化仓内，转动系统包括电机和转轴，流量分配器通过穿过雾化仓外壁的管道与雾化器相连，流量分配器的出口位置高于雾化器的顶端，所述雾化器为上端开口的回转容器，其侧壁由多孔材料制成，雾化器的底端与所述转轴的上端固定连接，转轴的下端与所述电机相连，转动系统通过支撑架固定设在雾化仓的内侧壁上，所述转轴通过轴承座安装在支撑架上，所述雾化器的上下方分别设有第一恒温控制器和第二恒温控制器，所述雾化仓的下方设有出料口。

本实用新型焊料粉末制备装置，其中所述雾化仓的顶壁为向上凸起的弧形面，侧壁呈漏斗状，即侧壁的横截面为圆形，其直径由上至下逐渐减小。

本实用新型焊料粉末制备装置，其中所述雾化仓的出料口与一储粉罐相连通，出料口处设有一阀门。

本实用新型焊料粉末制备装置，其中所述支撑架包括一呈筒状的连接件，所述筒状连接件的下端固定设有所述电机，筒状连接件的上端和内部各固定设有一块平板，所述转轴分别通过轴承座安装在两块平板上，位于筒状连接件上端的平板的边缘固定设有至少两根围绕筒状连接件轴线均匀布置的支撑杆，所述支撑杆的另一端固定在雾化仓的内侧壁上。

本实用新型焊料粉末制备装置与现有技术不同之处在于本实用新型焊料粉末制备装置中的熔化炉将焊料原料加热熔化成液态，之后以一定的流速将液态焊料注入到雾化器内，借助高速旋转的雾化器所产生的巨大离心力将液态焊料从其侧壁中穿过，并在雾化器的外边缘被剪切成微小的液滴飞出，微小液滴在飞行过程中凝固形成固态的粉末，之后固态粉末沿着雾化仓的内侧壁向下滑落到雾化仓底部，之后再从出料口将底部的粉末收集起来。本实用新型所制得的焊料粉末的粒度分布范围窄、球形度高，从而成品率高。

本实用新型焊料粉末制备装置中雾化仓的顶壁为向上凸起的弧形面，侧壁呈漏斗状，这样方便收集焊料粉末。

本实用新型焊料粉末制备装置中雾化仓的出料口与一储粉罐相连通，这样更方便将焊料粉末收集起来。

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型焊料粉末制备装置实施例一的结构图；

图2为本实用新型焊料粉末制备装置实施例二的结构图。

具体实施方式

实施例一：

如图1所示，本实用新型焊料粉末制备装置包括熔化炉（图中未示出）、流量分配器5、雾化器1、雾化仓2和转动系统，所述雾化仓2为封闭式结构，所述熔化炉和流量分配器5均设在雾化仓2外，熔化炉通过管道与流量分配器5相连接，所述雾化器1和转动系统均安装在雾化仓2内，转动系统包括电机3和转轴6，流量分配器5通过穿过雾化仓2外壁的管道与雾化器1相连，流量分配器5的出口位置高于雾化器1的顶端，所述雾化器1为上端开口的回转容器，其侧壁由多孔材料制成，雾化器1的底端与所述转轴6的上端固定连接，转轴6的下端与所述电机3相连，转动系统通过支撑架固定设在雾化仓2的内侧壁上，所述转轴6通过轴承座安装在支撑架上，所述雾化器1的上下方分别设有第一恒温控制器10和第二恒温控制器11，所述雾化仓2的下方设有出料口。本实施例中雾化仓2的顶壁为向上凸起的弧形面，侧壁呈圆筒状。

实施例二：

本实施例与实施例一的区别在于：所述雾化仓2的侧壁呈漏斗状，即侧壁的横截面为圆形，其直径由上至下逐渐减小。雾化仓2的出料口与一储粉罐4相连通，出料口处设有一阀门12。

本实用新型的工作过程介绍：

将焊料原料加热熔化成液态，过热度达到20～500℃。液态的焊料原料经流量分配器5进入到雾化器1内，所述流量分配器是一个能控制液态金属焊料流入雾化器流速的装置，这类装置可以有多种结构，简单的是通断阀门与容器的组合，通过通断阀门来控制液态金属焊料的流速；复杂的可以由液位传感器、控制器和容器组成，其利用液位高度产生的压力大小来控制液态金属焊料的流速。流量分配器还可以是其它能够自行调节液态金属焊料流量的装置，如节流阀、泵和容器构成的装置。雾化器1的转速为6000～30000转/分钟，雾化器1的直径为80～180mm，焊料为锡基、铅基、铝基。离心雾化在Ar、N₂、He或空气中进行，将雾化仓2内的压力控制在-0.05～0.05MPa。为了使液态焊料在雾化器1内不凝固、不过热或过冷，同时能够保持熔体合适的表面张力，故在雾化器1的上下方分别设置第一恒温控制器10和第二恒温控制器11，以达到维持雾化器1温度稳定的目的。

由于雾化器1的侧壁采用多孔材料制作，多孔材料可以为石墨、泡沫铝、泡沫镍、多孔碳化硅等。当然，雾化器1的侧壁除了采用多孔材料外，也可以用在其上打孔的普通金属材料代替。这样熔化后的焊料原料就能够从雾化器1的内侧壁运动到外侧壁，在其到达外侧壁后，因受到气体冲刷和离心力的作用而形成细小液滴，之后飞离雾化器1，并在飞行过程中固化形成粉末。

可以通过提高雾化器1的转速来提高液滴在雾化器1外侧壁上被剪切的效率，从而可以降低焊料粉末的粒径。为了改变焊料粉末的粒径，可以变换使用具有不同空隙直径或侧壁厚度的雾化器1、改变熔体温度和雾化器1温度以改变表面张力，以及调整雾化器1的转速。

本实用新型中采用转轴、高精度高速轴承及高精度雾化器，以保证转动系统高速平稳地运行。

使用本实用新型所制得的粉末的粒度分布范围窄、球形度高，无异形球、孪生球、长条形颗粒，粉末粒径分布呈正态分布，分布范围小于20μm，成品率高达100%，可以不经筛分直接使用。

以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

Claims (4)

1.一种焊料粉末制备装置，其特征在于：包括熔化炉、流量分配器（5）、雾化器（1）、雾化仓（2）和转动系统，所述雾化仓（2）为封闭式结构，所述熔化炉和流量分配器（5）均设在雾化仓（2）外，熔化炉通过管道与流量分配器（5）相连接，所述雾化器（1）和转动系统均安装在雾化仓（2）内，转动系统包括电机（3）和转轴（6），流量分配器（5）通过穿过雾化仓（2）外壁的管道与雾化器（1）相连，流量分配器（5）的出口位置高于雾化器（1）的顶端，所述雾化器（1）为上端开口的回转容器，其侧壁由多孔材料制成，雾化器（1）的底端与所述转轴（6）的上端固定连接，转轴（6）的下端与所述电机（3）相连，转动系统通过支撑架固定设在雾化仓（2）的内侧壁上，所述转轴（6）通过轴承座安装在支撑架上，所述雾化器（1）的上下方分别设有第一恒温控制器（10）和第二恒温控制器（11），所述雾化仓（2）的下方设有出料口。

2.根据权利要求1所述的焊料粉末制备装置，其特征在于：所述雾化仓（2）的顶壁为向上凸起的弧形面，侧壁呈漏斗状，即侧壁的横截面为圆形，其直径由上至下逐渐减小。

3.根据权利要求2所述的焊料粉末制备装置，其特征在于：所述雾化仓（2）的出料口与一储粉罐（4）相连通，出料口处设有一阀门（12）。

4.根据权利要求3所述的焊料粉末制备装置，其特征在于：所述支撑架包括一呈筒状的连接件（7），所述筒状连接件（7）的下端固定设有所述电机（3），筒状连接件（7）的上端和内部各固定设有一块平板（8），所述转轴（6）分别通过轴承座安装在两块平板（8）上，位于筒状连接件（7）上端的平板（8）的边缘固定设有至少两根围绕筒状连接件（7）轴线均匀布置的支撑杆（9），所述支撑杆（9）的另一端固定在雾化仓（2）的内侧壁上。

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