一種利用安培力驅(qū)動(dòng)的噴射式焊料分配裝置制造方法
【專利摘要】一種利用安培力驅(qū)動(dòng)的噴射式焊料分配裝置，涉及一種焊料分配裝置。設(shè)有基體、焊料加熱器、螺旋形絕緣管、微孔噴嘴、電源、勵(lì)磁線圈、鐵芯、供料倉(cāng)和焊絲固定柱；基體設(shè)有中空腔，勵(lì)磁線圈套在鐵芯上，鐵芯設(shè)中心通孔，勵(lì)磁線圈和鐵芯設(shè)于基體內(nèi)，焊料加熱器設(shè)于鐵芯的中空孔內(nèi)，螺旋形絕緣管套在焊料加熱器上，螺旋形絕緣管下端設(shè)有焊料噴嘴，螺旋形絕緣管上端伸入供料倉(cāng)中，螺旋形絕緣管上部設(shè)有上導(dǎo)線接線端子，螺旋形絕緣管下部設(shè)有下導(dǎo)線接線端子，電源正負(fù)兩極分別與螺旋形絕緣管上導(dǎo)線接線端子和下導(dǎo)線接線端子連接，焊絲固定柱設(shè)于供料倉(cāng)內(nèi)，供料倉(cāng)腔壁設(shè)有氣體輸入口。尺寸可小型化，可明顯節(jié)省焊料，有效提高焊接質(zhì)量及自動(dòng)控制程度。
【專利說(shuō)明】一種利用安培力驅(qū)動(dòng)的噴射式焊料分配裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種焊料分配裝置，尤其是涉及一種利用安培力驅(qū)動(dòng)的噴射式焊料分
配裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著微電子技術(shù)的飛速發(fā)展，現(xiàn)代電子產(chǎn)品朝著小型化、輕量化即低成本化的方向發(fā)展。而滿足這些要求的基礎(chǔ)與核心就是半導(dǎo)體芯片技術(shù)及與之相關(guān)的電子封裝技術(shù)。在傳統(tǒng)的電子電路板加工中，為了提高大規(guī)模集成電路生產(chǎn)的效率，常使用波峰焊、回流焊等方式焊接電路元件。隨著電子產(chǎn)品的不斷小型化，電路板上的焊盤(pán)面積也不斷減小(如小于0.35mm)，使用傳統(tǒng)的辦法很難使焊盤(pán)讓焊錫浸潤(rùn)，導(dǎo)致焊盤(pán)不上錫而失效。由于一整塊電路板上的元件所需的焊接參數(shù)各不相同，采用波峰焊等方式，較難完成高品質(zhì)電路板的焊接要求。另外，使用此類傳統(tǒng)的方式焊接電路元件，也容易讓整塊電路板受到較大的熱沖擊而造成變形，或是焊好的熱敏元件因?yàn)闇囟冗^(guò)高造成損壞。
[0003]安培力是磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力。對(duì)磁場(chǎng)中的導(dǎo)體通以電流，則導(dǎo)體將受到磁場(chǎng)的推力，其中，電流方向、磁場(chǎng)方向與安培力方向這三者相互垂直，符合左手定律。這一原理已經(jīng)電磁泵中的應(yīng)用已有悠久的歷史，在化工、印刷等行業(yè)中常用作運(yùn)輸某些有毒的金屬，如水銀、熔融鉛等。使用安培力對(duì)流體進(jìn)行輸送沒(méi)有機(jī)械構(gòu)件，并且有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單及運(yùn)轉(zhuǎn)可靠的優(yōu)點(diǎn)[王永先.電磁力驅(qū)動(dòng)焊料微噴射原理與實(shí)驗(yàn)研究.碩士學(xué)位論文.華中科技大學(xué).2007;王曉東.電磁力對(duì)金屬熔體驅(qū)動(dòng)及運(yùn)動(dòng)形態(tài)控制的研究.博士學(xué)位論文.大連理工大學(xué).2002]。
[0004]如何利用安培力作為焊料裝置的驅(qū)動(dòng)力已成為業(yè)內(nèi)十分關(guān)注課題，但目前尚未出現(xiàn)適用的利用安培力驅(qū)動(dòng)的噴射式焊料分配裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種尺寸可小型化，可明顯節(jié)省焊料，有效提高焊接質(zhì)量及自動(dòng)控制程度的利用安培力驅(qū)動(dòng)的噴射式焊料分配裝置。
[0006]本發(fā)明設(shè)有基體、焊料加熱器、螺旋形絕緣管、微孔噴嘴、電源、勵(lì)磁線圈、鐵芯、供料倉(cāng)和焊絲固定柱；
[0007]基體設(shè)有中空腔，勵(lì)磁線圈套在鐵芯上，鐵芯設(shè)有中心通孔，勵(lì)磁線圈和鐵芯設(shè)于基體內(nèi)，焊料加熱器設(shè)于鐵芯的中空孔內(nèi)，螺旋形絕緣管套在焊料加熱器上，螺旋形絕緣管下端設(shè)有焊料噴嘴，螺旋形絕緣管上端伸入供料倉(cāng)中，螺旋形絕緣管上部設(shè)有上導(dǎo)線接線端子，螺旋形絕緣管下部設(shè)有下導(dǎo)線接線端子，電源正負(fù)兩極分別與螺旋形絕緣管上導(dǎo)線接線端子和下導(dǎo)線接線端子連接，焊絲固定柱設(shè)于供料倉(cāng)內(nèi)，供料倉(cāng)腔壁設(shè)有氣體輸入口。
[0008]所述供料倉(cāng)內(nèi)最好設(shè)有對(duì)滾導(dǎo)向輪，對(duì)滾導(dǎo)向輪用于焊絲的穩(wěn)定移動(dòng)。
[0009]所述焊料加熱器可為電阻絲式焊料加熱器。
[0010]所述螺旋形絕緣管最好選用螺旋形玻璃管。[0011]所述焊料噴嘴最好為微孔式的焊料噴嘴，焊料噴嘴的開(kāi)口位置最好設(shè)在焊料加熱器下端的正下方，焊料噴嘴露出基體。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明有益效果如下:
[0013]由于焊料加熱器可提供的溫度高于焊料的熔化溫度，因此絕緣管中的焊料呈液態(tài)形式。由于上導(dǎo)線接線端子和下導(dǎo)線接線端子可通過(guò)導(dǎo)線接入電源，因此絕緣管中的液態(tài)焊料沿著螺旋形絕緣管的方向?qū)@得一定電流。由于螺旋形絕緣管放置在勵(lì)磁線圈的鐵芯中，當(dāng)勵(lì)磁線圈通電時(shí)，螺旋形絕緣管處在一個(gè)方向平行于鐵芯中心線的磁場(chǎng)中。由于螺旋形絕緣管中的電流方向與勵(lì)磁線圈提供磁場(chǎng)的方向不平行，因此絕緣管中的熔融焊料將受到磁場(chǎng)的作用力。當(dāng)勵(lì)磁線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向豎直向上，而上導(dǎo)線接線端子和下導(dǎo)線接線端子分別接入電源的正負(fù)極時(shí)，根據(jù)判定安培力方向的左手定則，螺旋形絕緣管中焊料將受到指向勵(lì)磁線圈中心的安培力。由于螺旋形絕緣管的微孔噴嘴在勵(lì)磁線圈的中心處，絕緣管中焊料將從微孔噴嘴中噴出，通過(guò)參數(shù)的設(shè)定，可實(shí)現(xiàn)焊料的噴射式分配。
[0014]由于采用上述方案，本發(fā)明使用時(shí)只需要進(jìn)行平移，不需要進(jìn)行上下垂直移動(dòng)，這樣能夠顯著提高工作效率；本發(fā)明可克服傳統(tǒng)的電路板焊接中需要用到大型波峰焊設(shè)備，可制成小尺寸設(shè)備，顯著降低設(shè)備成本；本發(fā)明可精確控制焊料的用量，避免焊料浪費(fèi)；本發(fā)明可滿足不同元件和線路的焊接要求。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]參見(jiàn)圖1，本實(shí)施例設(shè)有基體10、焊料加熱器7、螺旋形玻璃管6、焊料噴嘴14、直流電源8、勵(lì)磁線圈11、鐵芯12、供料倉(cāng)2、焊絲固定柱4和對(duì)滾導(dǎo)向輪5 (2對(duì))。
[0017]基體10設(shè)有中空腔，勵(lì)磁線圈11套在鐵芯12上，鐵芯12設(shè)有中心通孔，勵(lì)磁線圈11和鐵芯12設(shè)于基體10內(nèi)，焊料加熱器7設(shè)于鐵芯12的中空孔內(nèi)，焊料加熱器7為電阻絲式焊料加熱器。螺旋形玻璃管6套在焊料加熱器7上，螺旋形玻璃管6下端設(shè)有微孔式的焊料噴嘴14，螺旋形玻璃管6上端伸入供料倉(cāng)2中，供料倉(cāng)2為密封的供料倉(cāng)。螺旋形玻璃管6上部設(shè)有上導(dǎo)線接線端子9，螺旋形玻璃管6下部設(shè)有下導(dǎo)線接線端子13，直流電源8正負(fù)兩極分別與螺旋形玻璃管的上導(dǎo)線接線端子9和下導(dǎo)線接線端子13連接，焊絲固定柱4設(shè)于供料倉(cāng)2內(nèi)，供料倉(cāng)2腔壁設(shè)有惰性氣體輸入口 3。焊料噴嘴14的開(kāi)口位置在焊料加熱器7的下端中心線處，并從基體10的中心的孔中伸出。
[0018]本實(shí)施例工作原理如下:
[0019]使用時(shí)，成卷的焊絲I放置在供料倉(cāng)2內(nèi)的焊絲固定柱4上。焊絲I通過(guò)若干個(gè)接入電機(jī)的滾輪5以一定速率被輸送至螺旋形玻璃管6的入口中，由于焊料加熱器6的加溫，焊絲I進(jìn)入螺旋形玻璃管6后便熔化為液態(tài)，充滿絕緣管6。由于熔融焊料作為一種低粘度流體，表面有較大的張力作用，當(dāng)微孔噴嘴14較小時(shí)，螺旋形玻璃管6中的焊料自身重力將不足以破壞微孔噴嘴14處的表面張力并流出。螺旋形玻璃管6上端帶有一個(gè)上導(dǎo)線接線端子9，靠近微孔噴嘴14的一端帶有下導(dǎo)線接線端子13，兩接線端子分別接入一臺(tái)電源8的兩極。通過(guò)電源8，螺旋形玻璃管6中的熔融焊料將獲得一個(gè)電流，同時(shí)在勵(lì)磁線圈11激勵(lì)出的磁場(chǎng)的作用下，受到磁場(chǎng)的安培力作用。同時(shí)勵(lì)磁線圈11產(chǎn)生一個(gè)沿焊料加熱器7中心線方向向上的磁場(chǎng)，根據(jù)左手定則，螺旋形玻璃管6中的熔融焊料將受到指向焊料加熱器7中心線方向的安培力。通過(guò)熔融焊料間流體分子的相互作用力，焊料將由接近中心處的微孔式焊料噴嘴14噴射出，最終落在需要焊接的器件或其他收集裝置上，實(shí)現(xiàn)加工目的。待加工作業(yè)完成后，對(duì)滾導(dǎo)向輪5停止轉(zhuǎn)動(dòng)，停止向螺旋玻璃管6中輸送焊料，同時(shí)經(jīng)由外接管路，通過(guò)氣體輸入接口 3通入惰性氣體，驅(qū)動(dòng)螺旋玻璃管6中的熔融焊料向外排出，以達(dá)到清理螺旋玻璃管6的目的。
【權(quán)利要求】
1.一種利用安培力驅(qū)動(dòng)的噴射式焊料分配裝置，其特征在于，設(shè)有基體、焊料加熱器、螺旋形絕緣管、微孔噴嘴、電源、勵(lì)磁線圈、鐵芯、供料倉(cāng)和焊絲固定柱； 基體設(shè)有中空腔，勵(lì)磁線圈套在鐵芯上，鐵芯設(shè)有中心通孔，勵(lì)磁線圈和鐵芯設(shè)于基體內(nèi)，焊料加熱器設(shè)于鐵芯的中空孔內(nèi)，螺旋形絕緣管套在焊料加熱器上，螺旋形絕緣管下端設(shè)有焊料噴嘴，螺旋形絕緣管上端伸入供料倉(cāng)中，螺旋形絕緣管上部設(shè)有上導(dǎo)線接線端子，螺旋形絕緣管下部設(shè)有下導(dǎo)線接線端子，電源正負(fù)兩極分別與螺旋形絕緣管上導(dǎo)線接線端子和下導(dǎo)線接線端子連接，焊絲固定柱設(shè)于供料倉(cāng)內(nèi)，供料倉(cāng)腔壁設(shè)有氣體輸入口。
2.如權(quán)利要求1所述的一種利用安培力驅(qū)動(dòng)的噴射式焊料分配裝置，其特征在于，所述供料倉(cāng)內(nèi)設(shè)有對(duì)滾導(dǎo)向輪。
3.如權(quán)利要求1所述的一種利用安培力驅(qū)動(dòng)的噴射式焊料分配裝置，其特征在于，所述焊料加熱器為電阻絲式焊料加熱器。
4.如權(quán)利要求1所述的一種利用安培力驅(qū)動(dòng)的噴射式焊料分配裝置，其特征在于，所述螺旋形絕緣管選用螺旋形玻璃管。
5.如權(quán)利要求1所述的一種利用安培力驅(qū)動(dòng)的噴射式焊料分配裝置，其特征在于，所述焊料噴嘴為微孔式的焊料噴嘴，焊料噴嘴的開(kāi)口位置設(shè)在焊料加熱器下端的正下方，焊料噴嘴露出基體。
【文檔編號(hào)】B23K3/06GK103551696SQ201310556204
【公開(kāi)日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2013年11月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月11日
【發(fā)明者】王凌云, 蔡建法, 杜曉輝, 王小萍, 周如海, 李益盼 申請(qǐng)人:廈門(mén)大學(xué)