CN216410054U - 一种应变计焊盘制备的工位器具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种应变计焊盘制备的工位器具，属于应变计制造相关领域。一种应变计焊盘制备的工位器具，包括高分子基体板、固定件与覆盖件，高分子基体板一侧端面设有应变计，应变计分为焊接部与连接部；固定件从高分子基体板的一侧固定高分子基体板，覆盖件从高分子基体板设有应变计的一侧覆盖高分子基体板；固定件与覆盖件的长度与宽度均大于高分子基体板的长度与宽度；覆盖件分别对应焊接部与高分子基体板进行覆盖；本方案采用化学法将焊盘表面的大部分氧化物去除，进一步清洗烘干后，在其表面磁控溅射一层金属锡，这样应变计焊盘连出焊接的稳定性大幅度提高。所制备的传感器的寿命随之增加。

Description

一种应变计焊盘制备的工位器具

技术领域

本实用新型属于应变计制造相关领域，更具体地说，涉及一种应变计焊盘制备的工位器具。

背景技术

随着“物联网”和5G 时代的开启，越来越多的基础设施可能被移动宽带连接起来。传感器属于物联网的触角，各类传感器的部署和应用是构成物联网的基本条件。然而，相比于欧美等发达国家，我们在高品质传感器方面，差距比较明显。尤其在应变传感器方面，德国HBM、瑞士ABB以及日本KYOWA，均在不同的制程工艺方面有较为领先的技术。作为民用的应变传感器的核心——电阻式应变计，其敏感栅多采用伊文合金（镍铬铝铜）箔材，箔材的厚度一般2-5μm，这种合金具有高的电阻率和低的电阻温度系数，价格相对较低，目前用量比较大。

在应变计在使用的过程中，应变计通常通过两根引线与其它部件连接，具体的工艺是采用焊接工艺将引线焊接在应变计的焊盘上。由于敏感栅焊盘表面含有大量的氧化物，焊接非常困难，导致现有的工业化生产过程中必须采用助焊剂。即使这样，也容易造成虚焊，使传感器寿命缩短。因此，欧美先进的应变计制造企业，在应变计通常在应变计的焊盘上制备了一层容易焊接的金属过渡层，从而大幅度提高了应变计焊接和使用过程中的稳定性。

现有的一些应变计的制备设备难以提高应变计焊盘的焊接质量，难以满足使用需求，因此需要一种能够提高应变计焊盘的焊接质量，且便于使用的应变计焊盘制备的工位器具。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于提供一种应变计焊盘制备的工位器具，它设置了第一覆盖板和第二覆盖板，通过设置两个专门的夹具，使得应变计上的焊盘体能够被很好的裸露，便于对应变计焊盘的清洗与加工。

本实用新型的一种应变计焊盘制备的工位器具，包括高分子基体板、固定件与覆盖件，高分子基体板一侧端面设有应变计，应变计分为焊接部与连接部；固定件从高分子基体板的一侧固定高分子基体板，覆盖件从高分子基体板设有应变计的一侧覆盖高分子基体板；

固定件与覆盖件的长度与宽度均大于高分子基体板的长度与宽度；覆盖件分别对应连接部与高分子基体板进行覆盖。

作为本实用新型的进一步改进，连接部包括丝栅体，焊接部包括焊盘体，每个丝栅体的一侧均固定设有两个焊盘体，每个应变计均相同，每个应变计均矩形阵列设于高分子基体板的一侧端面。

作为本实用新型的进一步改进，覆盖件包括第一覆盖板，第一覆盖板的一侧端面固定设有清洗槽，清洗槽呈长条上下贯通状，清洗槽呈纵向阵列设有多个，每个清洗槽分别对应每一排的焊盘体，每个清洗槽的宽度均大于每个焊盘体的宽度一到二毫米。

作为本实用新型的进一步改进，覆盖件包括第二覆盖板，第二覆盖板的一侧端面固定设有方形腔，方形腔设有多个，方形腔呈上下贯通状，每个方形腔均矩形阵列设于第二覆盖板的端面，每个方形腔之间的缝隙大小长度与宽度与焊盘体相同，每个方形腔分别与每个焊盘体相对应，每个方形腔的长度分别大于每个焊盘体的长度十微米，每个方形腔的宽度分别大于每个焊盘体的宽度十微米。

作为本实用新型的进一步改进，固定件包括夹具板，夹具板的一侧端面固定设有定位条，定位条呈“L”形，每个定位条的内侧夹角分别与高分子基体板的四个角贴合。

作为本实用新型的进一步改进，清洗槽为聚四氟乙烯制成。

作为本实用新型的进一步改进，方形腔为聚四氟乙烯制成。

一种焊盘体的制备工艺，基于一种应变计焊盘制备的工位器具进行使用，包括以下步骤：

S1：通过夹具板上的定位条，将高分子基体板固定在夹具板上，并用耐高温胶带粘结定位，然后用第一覆盖板覆盖在高分子基体板的一侧，此时丝栅体被覆盖，通过清洗槽的上下贯通从而只露出焊盘体。

S2：用棉签浸清洗液，将焊盘体擦洗，清洗液的组份为酒精、水、FeCl3以及浓盐酸（浓度为36%~38%），质量比为酒精:水:FeCl3:浓盐酸=100:20-30:10-20:1-2。

S3：将第一覆盖板取下，清洗固定在夹具板上的焊盘体，采用纯净水洗，然后将固定在夹具板上的焊盘体在100℃的温度下烘干1小时。

S4：将第二覆盖板覆盖在高分子基体板上，形成夹具板和第二覆盖板夹持高分子基体板的三明治结构，通过方形腔的上下贯通从而只将高分子基体板表面的焊盘体裸漏出来。

S5：将夹具板和第二覆盖板夹持高分子基体板的三明治结构放置在磁控溅射的腔体中，夹具板和第二覆盖板与片状靶材平行，溅射过程中保护气氛为氩气，溅射气压为3Torr，溅射靶材为锡，焊盘上溅射锡的厚度为30-100nm。溅射完成后取下高分子基体板即可。

相比于现有技术，本实用新型的优点在于：

（1）本方案设置了第一覆盖板和第二覆盖板，通过设置两个专门的夹具，使得应变计上的焊盘体能够被很好的裸露，便于对应变计焊盘的清洗与加工。

（2）本方案采用化学法将焊盘表面的大部分氧化物去除，进一步清洗烘干后，在其表面磁控溅射一层金属锡，这样应变计焊盘连出焊接的稳定性大幅度提高。所制备的传感器的寿命随之增加。

（3）本方案通过磁控溅射工艺在应变计的焊盘上制备一层金属锡，从而大幅度提高引线在焊盘上焊接的稳定性，便于实现焊接的自动化工艺。

附图说明

图1为本实用新型高分子基体板的结构示意图；

图2为本实用新型部件组合的结构示意图；

图3为本实用新型夹具板的结构示意图；

图4为本实用新型第一覆盖板的结构示意图；

图5为本实用新型第二覆盖板的结构示意图；

图6为本实用新型另一部件组合的结构示意图。

图中标号说明：

11、高分子基体板；12、夹具板；13、第一覆盖板；14、第二覆盖板；15、丝栅体；16、焊盘体；17、清洗槽；18、方形腔。

具体实施方式

具体实施例一：请参阅图1-5的一种应变计焊盘制备的工位器具，包括高分子基体板11、固定件与覆盖件，高分子基体板11一侧端面设有应变计，应变计分为焊接部与连接部；固定件从高分子基体板11的一侧固定高分子基体板11，覆盖件从高分子基体板11设有应变计的一侧覆盖高分子基体板11；固定件包括夹具板12，夹具板12的一侧端面固定设有定位条，定位条呈“L”形，每个定位条的内侧夹角分别与高分子基体板11的四个角贴合。

固定件与覆盖件的长度与宽度均大于高分子基体板11的长度与宽度；覆盖件分别对应连接部与高分子基体板11进行覆盖；连接部包括丝栅体15，焊接部包括焊盘体16，每个丝栅体15的一侧均固定设有两个焊盘体16，每个应变计均相同，每个应变计均矩形阵列设于高分子基体板11的一侧端面；覆盖件包括第一覆盖板13和第二覆盖板14，第一覆盖板13的一侧端面固定设有清洗槽17，清洗槽17呈长条上下贯通状，清洗槽17呈纵向阵列设有多个，每个清洗槽17分别对应每一排的焊盘体16；每个清洗槽17的宽度均大于每个焊盘体16的宽度一到二毫米，第二覆盖板14的一侧端面固定设有方形腔18，方形腔18设有多个，方形腔18呈上下贯通状，每个方形腔18均矩形阵列设于第二覆盖板14的端面，每个方形腔18之间的缝隙大小长度与宽度与焊盘体16相同，每个方形腔18分别与每个焊盘体16相对应，每个方形腔18的长度分别大于每个焊盘体16的长度十微米，每个方形腔18的宽度分别大于每个焊盘体16的宽度十微米。

清洗槽17和方形腔18均为聚四氟乙烯制成。

具体使用时，夹具板12将高分子基体板11固定后，仅能将第一覆盖板13或是第二覆盖板14覆盖设于高分子基体板11顶侧；

第一覆盖板13将高分子基体板11覆盖时，每行的焊盘体16均为裸露状态，进而能够对焊盘体16进行清洗；

第二覆盖板14将高分子基体板11覆盖时，每个焊盘体16为裸露状态，因此方便对焊盘体16进行加工。

一种焊盘体的制备工艺，基于一种应变计焊盘制备的工位器具进行使用，包括以下步骤：

S1：通过夹具板12上的定位条，将高分子基体板11固定在夹具板12上，并用耐高温胶带粘结定位，然后用第一覆盖板13覆盖在高分子基体板11的一侧，此时丝栅体15被覆盖，通过清洗槽17的上下贯通从而只露出焊盘体16。

S2：用棉签浸清洗液，将焊盘体16擦洗，清洗液的组份为酒精、水、FeCl3以及浓盐酸（浓度为36%~38%），质量比为酒精:水:FeCl3:浓盐酸=100:20-30:10-20:1-2。

S3：将第一覆盖板13取下，清洗固定在夹具板12上的焊盘体16，采用纯净水洗，然后将固定在夹具板12上的焊盘体16在100℃的温度下烘干1小时。

S4：将第二覆盖板覆盖在高分子基体板上，形成夹具板和第二覆盖板夹持高分子基体板的三明治结构（如图6所示），通过方形腔18的上下贯通从而只将高分子基体板表面的焊盘体裸漏出来。

S5：将夹具板12和第二覆盖板14夹持高分子基体板11的三明治结构放置在磁控溅射的腔体中，夹具板12和第二覆盖板14与片状靶材平行，溅射过程中保护气氛为氩气，溅射气压为3Torr，溅射靶材为锡，焊盘上溅射锡的厚度为30-100nm。溅射完成后取下高分子基体板11即可。

Claims (7)

1.一种应变计焊盘制备的工位器具，其特征在于：包括高分子基体板（11）、固定件与覆盖件，高分子基体板（11）一侧端面设有应变计，应变计分为焊接部与连接部；固定件从高分子基体板（11）的一侧固定高分子基体板（11），覆盖件从高分子基体板（11）设有应变计的一侧覆盖高分子基体板（11）；

固定件与覆盖件的长度与宽度均大于高分子基体板（11）的长度与宽度；覆盖件分别对应连接部与高分子基体板（11）进行覆盖。

2.根据权利要求1所述的一种应变计焊盘制备的工位器具，其特征在于：连接部包括丝栅体（15），焊接部包括焊盘体（16），每个丝栅体（15）的一侧均固定设有两个焊盘体（16），每个应变计均相同，每个应变计均矩形阵列设于高分子基体板（11）的一侧端面。

3.根据权利要求1或2所述的一种应变计焊盘制备的工位器具，其特征在于：覆盖件包括第一覆盖板（13），第一覆盖板（13）的一侧端面固定设有清洗槽（17），清洗槽（17）呈长条上下贯通状，清洗槽（17）呈纵向阵列设有多个，每个清洗槽（17）分别对应每一排的焊盘体（16），每个清洗槽（17）的宽度均大于每个焊盘体（16）的宽度一到二毫米。

4.根据权利要求1或2所述的一种应变计焊盘制备的工位器具，其特征在于：覆盖件包括第二覆盖板（14），第二覆盖板（14）的一侧端面固定设有方形腔（18），方形腔（18）设有多个，方形腔（18）呈上下贯通状，每个方形腔（18）均矩形阵列设于第二覆盖板（14）的端面，每个方形腔（18）之间的缝隙大小长度与宽度与焊盘体（16）相同，每个方形腔（18）分别与每个焊盘体（16）相对应，每个方形腔（18）的长度分别大于每个焊盘体（16）的长度十微米，每个方形腔（18）的宽度分别大于每个焊盘体（16）的宽度十微米。

5.根据权利要求1所述的一种应变计焊盘制备的工位器具，其特征在于：固定件包括夹具板（12），夹具板（12）的一侧端面固定设有定位条，定位条呈“L”形，每个定位条的内侧夹角分别与高分子基体板（11）的四个角贴合。

6.根据权利要求3所述的一种应变计焊盘制备的工位器具，其特征在于：清洗槽（17）为聚四氟乙烯制成。

7.根据权利要求4所述的一种应变计焊盘制备的工位器具，其特征在于：方形腔（18）为聚四氟乙烯制成。

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