CN204448528U - 一种bga锡球自动筛选机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种BGA锡球自动筛选机，包括放料结构、筛选结构、倒料结构和控制器，其中：放料结构用于盛放待筛选原料，并通过控制器预设放料时间，以此精确控制放料量并将原料传输到筛选结构；筛选结构以振动电机为激振源，通过控制器的指令将电能转化为振动筛的机械能，并精确控制筛选时间、频率和幅度，从而将原料中的细料筛选出来；当筛选完成后，控制器可控制倒料结构将粗料接盘滑动到振动筛下方，然后将振动筛翻转一定角度，将其中剩余粗料倒入粗料接盘，粗料通过粗料接盘的漏口落入粗料箱内。本实用新型实现了BGA锡球的全自动筛选，相对现有的筛选方式节省了人力成本、筛选效果更好、节约了筛选时间、提高了筛选效率。

Description

一种BGA锡球自动筛选机

技术领域

    本实用新型涉及一种筛选装置，尤其是一种BGA锡球自动筛选机。

背景技术

随着集成技术的进步、设备的改进和深亚微米技术的使用，LSI、VLSI、ULSI相继出现，硅单芯片集成度不断提高，对集成电路封装要求更加严格，I/O引脚数急剧增加，功耗也随之增大，目前世界最多的芯片引脚最多可达到数千个，而根据电气学原理，各元件金属引脚必须有一个合适的间距，间距过小就会导致电路短路，如果按照传统的封装工艺来生产芯片，势必会造成芯片和相应终端产品体积过大和过于笨重。为满足发展的需要，在原有封装品种基础上，又增添了新的品种——球栅阵列封装，简称BGA(Ball Grid Array Package)。BGA封装工艺与传统封装工艺相比，具有更小的体积、更好的散热性能和电性能，保证了终端产品的小、薄、轻和高可靠性。

BGA锡球是BGA封装工艺的主要材料之一。BGA锡球的生产工序多、工艺路线较长，对BGA锡球不良品的产生具有直接影响，而且BGA锡球公差的控制、筛选结果直接影响封装品质；根据芯片的不同，BGA锡球球径也有多种规格，不同规格BGA锡球的球径公差的大小也直接影响BGA锡球的真圆度。

目前，BGA锡球球径筛选方式目前主要采用滚轴式筛选和手工式筛选：其中滚轴式筛选利用两滚轴进行球径筛选，根据需要筛选的锡球球径的大小来调节滚轴的间距，运用该方式筛选球径的缺陷在于，滚轴的长度加工要求精度高，其误差随滚轴的长度增加而提高，且滚轴筛选受环境温度、湿度影响较大，滚轴滚动时容易将锡球压扁，从而形成不良锡球；而手工式筛选运用精密网筛进行球径筛选，球径的控制主要是通过采用不同孔径的网筛，手工筛选运用的人工较多，不同的人群操作易难控制，且筛选效率低，多次返工筛选易造成锡球氧化。

实用新型内容

为解决上述BGA锡球筛选中存在的效果不好、效率不高等技术问题，本实用新型提供了一种BGA锡球自动筛选机。

本实用新型采用的技术方案包括放料结构、筛选结构、倒料结构和控制器：

所述放料结构包括支撑架、料斗、料斗托架、放料管和放料开关，其中：料斗置于料斗托架上；料斗托架安装在支撑架上；放料管一端安装在料斗的底部，用于将待筛选的原料传输到筛选结构；放料开关安装在放料管上，用于控制放料管的通、断；

所述筛选结构包括上部振动架、下部固定架、振动筛、翻转轴、振动电机、弹簧和细料箱，其中：上部振动架通过其底部的弹簧与下部固定架相连；翻转轴两端水平地固定在上部振动架上；振动筛为底部有筛网、顶部四周有凸沿的斗状，其一侧的凸沿置于上部振动架顶端的横梁上，筛体中部被翻转轴横穿从而使得振动筛可围绕翻转轴转动；振动电机固定在上部振动架上，用于带动上部振动架和振动筛一起作机械式振动以实现筛选的目的；细料箱置于振动筛下方，用于盛接被筛选出的细料；

所述倒料结构包括伸缩气缸、直臂、曲臂、滑杆、粗料接盘、粗料箱、多级伸缩气缸，其中：伸缩气缸一端活动式连接上部振动架、另一端通过直臂连接翻转轴，通过伸缩气缸的伸缩运动可控制翻转轴转动；曲臂一端连接到振动筛远离横梁一侧的凸沿，另一端固定连接在翻转轴上，翻转轴转动时可通过曲臂带动振动筛围绕翻转轴转动；滑杆设于振动筛下方、垂直于翻转轴并固定在支撑架上；粗料接盘底部开有漏口且其底面向漏口处倾斜，粗料接盘置于滑杆上并可沿滑杆的轴向进行水平滑动；多级伸缩气缸与滑杆平行设置，其一端连接支撑架、另一端连接粗料接盘的侧边；粗料箱设于粗料接盘下方并用于盛接粗料；

所述控制器包括主控模块和分别与其相连的电源模块、报警模块、放料开关控制模块、振动电机控制模块、振动筛翻转控制模块、接料盘滑动控制模块、料箱监控模块，其中：主控模块可根据操作人员指令预设放料时间，振动时间及频率、幅度，粗料接盘滑动时间，翻转时间等参数，并向放料开关控制模块、振动电机控制模块、接料盘滑动控制模块、振动筛翻转控制模块发出控制信号，还可接收料箱监控模块的信号，当料箱装满时向报警模块发出报警信号，电源模块用于将交流电转化为直流电并为主控模块提供电源。

进一步地，所述料箱监控模块采用光电感应接近开关来监测粗料箱、细料箱内盛装的锡球的量，当锡球装满时，光电感应接近开关的感应区域感应到金属检测体，则迅速发出相应的感应信号到料箱监控模块。

进一步地，所述料斗侧壁设有透明观察窗，用于操作人员观察料斗内原料余量。

进一步地，所述放料开关为电磁阀，可接收放料开关控制模块的信号并迅速做出反应，以此精确控制放料。

本实用新型的有益效果为：首先将待筛选的原料全部倒入料斗内，控制器根据预设放料时间来控制每次筛选的放料量，避免了人工筛选方式每次筛选均要倒料的步骤，节省了大量人力；通过电磁阀来控制放料管的通、断可做到精确控制放料；料斗侧壁设有透明观察窗，以便操作人员随时观察料斗内原料余量；操作人员可根据每次筛选量来设定控制器的相关参数，以此严格控制每次振动电机的振动时间、频率和幅度，相比人工筛选更加精确、效果更好；当筛选完毕之后控制器可通过多级伸缩气缸控制粗料接盘滑动到振动筛下方，然后控制振动筛翻转，将剩余粗料倒入粗料接盘，并通过粗料接盘底部的漏口落入粗料箱中，以供回收粗料进行再加工，然后控制粗料接盘和振动筛归位，再开始下一轮筛选；当粗料箱和细料箱装满时，可迅速发出报警信号提醒操作人员。本实用新型实现了全自动精确筛选，相比现有技术极大提高了筛选效率和筛选效果，同时节约了大量人力。

附图说明

图1为本实用新型的正视图。

图2为本实用新型的俯视图。

图3为本实用新型倒料状态的正视图。

图4为粗料接盘的结构剖视图。

图5为控制器功能结构示意图。

其中：1-支撑架，2-料斗，3-料斗托架，4-放料管，5-放料开关，6-上部振动架，7-下部固定架，8-振动筛，9-翻转轴，10-振动电机，11-弹簧，12-细料箱，13-伸缩气缸，14-直臂，15-曲臂，16-滑杆，17-粗料接盘，18-粗料箱，19-多级伸缩气缸，20-控制器，21-透明观察窗，22-横梁。

具体实施方式

通过实施例和附图对本实用新型进一步说明。

本实用新型采用的技术方案包括放料结构、筛选结构、倒料结构和控制器：

所述放料结构包括支撑架1、料斗2、料斗托架3、放料管4和放料开关5，其中：料斗2置于料斗托架3上，料斗2侧壁设有透明观察窗21以供操作人员随时观察料斗2内的原料余量；料斗托架3安装在支撑架1上；放料管4一端安装在料斗2的底部，用于将待筛选的原料传输到筛选结构；放料开关5优选为电磁阀，可根据指令迅速做出反应，将其安装在放料管4上，用于精确控制放料管4的通、断；

所述筛选结构包括上部振动架6、下部固定架7、振动筛8、翻转轴9、振动电机10、弹簧11和细料箱12，其中：上部振动架6通过其底部的弹簧11与下部固定架7相连；翻转轴9两端水平地固定在上部振动架6上；振动筛8为底部有筛网、顶部四周有凸沿的斗状，其一侧的凸沿置于上部振动架6顶端的横梁22上，筛体中部被翻转轴9横穿从而使得振动筛8可围绕翻转轴9转动；振动电机10固定在上部振动架6上，用于带动上部振动架6和振动筛8一起作机械式振动以实现筛选的目的；细料箱12置于振动筛6下方，用于盛接被筛选出的细料；

所述倒料结构包括伸缩气缸13、直臂14、曲臂15、滑杆16、粗料接盘17、粗料箱18、多级伸缩气缸19，其中：伸缩气缸13一端活动式连接上部振动架6、另一端通过直臂14连接翻转轴9，通过伸缩气缸13的伸缩运动可控制翻转轴9转动；曲臂15一端连接到振动筛8远离横梁22一侧的凸沿，另一端固定连接在翻转轴9上，翻转轴9转动时可通过曲臂15带动振动筛8围绕翻转轴9转动；滑杆16设于振动筛8下方、垂直于翻转轴9并固定在支撑架1上；粗料接盘17底部开有漏口且其底面向漏口处倾斜，粗料接盘17置于滑杆16上并可沿滑杆16的轴向进行水平滑动；多级伸缩气缸19与滑杆16平行设置，其一端连接支撑架1、另一端连接粗料接盘17的侧边；粗料箱18设于粗料接盘17下方并用于盛接粗料；

所述控制器20包括主控模块和分别与其相连的电源模块、报警模块、放料开关控制模块、振动电机控制模块、振动筛翻转控制模块、接料盘滑动控制模块、料箱监控模块，其中：主控模块可根据操作人员指令预设放料时间，振动时间及频率、幅度，粗料接盘滑动时间，翻转时间等参数，并向放料开关控制模块、振动电机控制模块、接料盘滑动控制模块、振动筛翻转控制模块发出控制信号，还可接收料箱监控模块的信号，当料箱装满时向报警模块发出报警信号；电源模块用于将交流电转化为直流电并为主控模块提供电源；料箱监控模块连接有光电感应接近开关来监测粗料箱18、细料箱12内盛装的锡球的量，当锡球装满时，光电感应接近开关的感应区域感应到金属检测体，则迅速发出相应的感应信号到料箱监控模块。

本实用新型的实施过程为：首先将待筛选的原料全部倒入料斗2内，控制器20根据预设放料时间通过电磁阀来迅速、精确控制每次筛选的放料量，料斗2侧壁设有透明观察窗21以供操作人员随时观察料斗2内原料余量；控制器20根据预设的筛选参数来严格控制每次筛选过程中振动电机10的振动时间、频率和幅度；当筛选过程完毕之后控制器20通过多级伸缩气缸19控制粗料接盘17沿滑杆16滑动到振动筛8下方，然后通过伸缩气缸13控制振动筛8翻转，将剩余粗料倒入粗料接盘17，并通过粗料接盘17底部的漏口落入粗料箱18中，以供回收粗料进行再加工，然后控制粗料接盘17和振动筛8归位，再开始下一轮筛选；当粗料箱18和细料箱12装满时，可迅速发出报警信号提醒操作人员，实现了BGA锡球筛选的全自动化。

Claims (4)

1.一种BGA锡球自动筛选机，包括放料结构、筛选结构、倒料结构和控制器(20)：

所述放料结构包括支撑架(1)、料斗(2)、料斗托架(3)、放料管(4)和放料开关(5)，其中：料斗(2)置于料斗托架(3)上；料斗托架(3)安装在支撑架(1)上；放料管(4)连接在料斗(2)的底部；放料开关(5)安装在放料管上(4)；

所述筛选结构包括上部振动架(6)、下部固定架(7)、振动筛(8)、翻转轴(9)、振动电机(10)、弹簧(11)和细料箱(12)，其中：上部振动架(6)通过其底部的弹簧(11)与下部固定架(7)相连；翻转轴(9)两端水平地固定在上部振动架(6)上；振动筛(8)为底部有筛网、顶部四周有凸沿的斗状，其一侧的凸沿置于上部振动架(6)顶端的横梁(22)上，筛体中部被翻转轴(9)横穿从而使得振动筛(8)可围绕翻转轴(9)转动；振动电机(10)固定在上部振动架(6)上；细料箱(12)置于振动筛(8)下方；

所述倒料结构包括伸缩气缸(13)、直臂(14)、曲臂(15)、滑杆(16)、粗料接盘(17)、粗料箱(18)、多级伸缩气缸(19)，其中：伸缩气缸(13)一端活动式连接上部振动架(6)、另一端通过直臂(14)连接翻转轴(9)；曲臂(15)一端连接到振动筛(8)远离横梁一侧的凸沿，另一端固定连接在翻转轴(9)上，翻转轴(9)转动时可通过曲臂(15)带动振动筛(8)围绕翻转轴(9)转动；滑杆(16)设于振动筛(8)下方、垂直于翻转轴(9)并固定在支撑架(1)上；粗料接盘(17)底部开有漏口且其底面向漏口处倾斜，粗料接盘(17)置于滑杆(16)上并可沿滑杆(16)的轴向进行水平滑动；多级伸缩气缸(19)与滑杆(16)平行设置，其一端连接支撑架(1)、另一端连接粗料接盘(17)的侧边；粗料箱(18)设于粗料接盘(17)下方；

所述控制器(20)包括主控模块和分别与其相连的电源模块、报警模块、放料开关控制模块、振动电机控制模块、振动筛翻转控制模块、接料盘滑动控制模块、料箱监控模块。

2.如权利要求1所述的一种BGA锡球自动筛选机，其特征在于：所述料箱监控模块连接有光电感应接近开关。

3.如权利要求1所述的一种BGA锡球自动筛选机，其特征在于：所述料斗侧壁设有透明观察窗(21)。

4.如权利要求1所述的一种BGA锡球自动筛选机，其特征在于：所述放料开关(5)为电磁阀。