本发明专利技术公开了一种低α锡生产装置及生产方法，生产装置包括：加热炉、用于向加热炉中输送原料的加料系统、用于将加热炉中反应后的物料排至炉外的卸料系统、用于对加热炉抽真空的真空泵组、用于收集原料加热后产生的铅蒸气的冷凝系统以及控制系统，所述冷凝系统，所述冷凝系统与加热炉的顶部相连通；所述冷凝系统包括多个用于冷凝铅蒸气的冷凝器，相邻两个冷凝器之间、冷凝器与加热炉上盖之间、冷凝器与真空泵组之间均通过气体通道相连接，各个冷凝器下方均设有用于感应铅蒸气冷凝后重量的重力传感器。利用本发明专利技术的生产装置生产低α锡，具有低能耗、低污染、效率高的特点，能耗约为现有技术的50%，并且生产过程中不会使用强酸强碱，对环境友好。对环境友好。对环境友好。
【技术实现步骤摘要】
一种低
α
锡生产装置及生产方法
[0001]本专利技术涉及低α锡制备
，具体的说是一种低α锡生产装置及生产方法。
技术介绍
[0002]集成电路物理状态发生变化所产生的逻辑状态错误称为软错误。高能粒子的轰击将会使集成电路物理状态发生错误变化，从而形成一个故障，当故障在逻辑层面显现时就造成了一个软错误。软错误产生会引起集成电路的逻辑发生错误，从而导致控制系统发生紊乱，带来不可估量损失，尤其在军事领域。
[0003]在电子封装领域中，用于封装的BGA锡球会释放α射线，导致电子产品逻辑电路发生软错误，从而影响产品正常使用，这是因为锡中的杂质元素210Pb衰变会产生210Po，210Po再次衰变时会释放α射线。随着半导体元件向着微型化及多功能的方向发展，集成电路发生软错误概率不断增加，因此开发低α锡来解决集成电路产生的软错误已经变得非常重要。
[0004]在已公开的专利中，日本三菱公司采用电解精炼方式制备低α锡，且制得的低α锡的射线释放量为0.002cph/cm2以下，但电解法制备低α锡需要用到强酸和硝酸铅，会对环境造成污染，所以此方法不适宜大规模生产；重庆群崴有限公司采用真空蒸馏和区域熔炼的方式制备低α的BGA锡球，且锡球α射线放射量低于0.001cph/cm2，但需要将锡加热到1400℃—1600℃，不仅铅提纯不完全，而且生产效率低、能耗高，能耗约25—30kwh/Kg；东莞永安科技有限公司采用真空蒸馏和激光同位素分离相结合的方式制备低α金属锡，虽然激光同位素分离法可以直接去除210Pb，但能耗过高，能耗超过50kwh/Kg。
技术实现思路
[0005]为了解决现有技术中的不足，本专利技术提供一种低α锡生产装置及生产方法，利用本专利技术的生产装置生产低α锡，具有低能耗、低污染、效率高的特点，能耗约为现有技术的50％，并且生产过程中不会使用强酸强碱，对环境友好。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用的具体方案为：一种低α锡生产装置，包括：加热炉，所述加热炉用于对置于其中的原料进行加热；加料系统，所述加料系统用于向加热炉中输送原料，所述加料系统与加热炉的顶部相连通；卸料系统，所述卸料系统用于将加热炉中反应后的物料排至炉外，所述卸料系统与加热炉的底部相连通；冷凝系统，所述冷凝系统用于收集原料加热后产生的铅蒸气，所述冷凝系统与加热炉的顶部相连通；所述冷凝系统包括多个用于冷凝铅蒸气的冷凝器，相邻两个冷凝器之间、冷凝器与加热炉上盖之间、冷凝器与真空泵组之间均通过气体通道相连接，各个冷凝器下方均设有用于感应铅蒸气冷凝后重量的重力传感器；
真空泵组，所述真空泵组用于对加热炉抽真空，所述真空泵组与冷凝系统远离加热炉的一端相连接；控制系统，所述控制系统与加热炉、加料系统、卸料系统、冷凝系统以及真空泵组相连接。
[0007]进一步地，所述加热炉包括炉体以及用于密封炉体的上盖，炉体内部自中心线向外依次同轴设有直筒型坩埚、保温环以及感应线圈，直筒型坩埚底部设有用于承接原料的密封板闸阀，所述控制系统能够控制密封板闸阀由水平位置向下旋转90
°
。
[0008]进一步地，所述加料系统包括依次连接的料仓、一级进料通道和二级进料通道，一级进料通道和二级进料通道之间设有进料闸阀，所述二级进料通道远离进料闸阀的一端与加热炉的上盖相连接。
[0009]进一步地，所述卸料系统包括上卸料通道、下卸料通道、卸料闸阀、模具以及卸料小车，所述上卸料通道与炉体底部连通，卸料闸阀设于上卸料通道与下卸料通道之间，所述模具设于卸料小车内，所述模具设于下卸料通道的下方，通过打开卸料闸阀能够控制反应后的物料由加热炉流入模具内。
[0010]进一步地，所述上卸料通道外部设有用于冷却反应后的物料的冷却水管。
[0011]进一步地，冷凝器与真空泵组之间的气体通道上设有用于过滤气体的过滤网。
[0012]一种利用上述低α锡生产装置生产低α锡的方法，主要包括如下步骤：(1)、启动控制系统，关闭所有闸阀；(2)、添加原料工业纯锡，原料自料仓进入一级进料通道；(3)、关闭料仓的进料口，打开真空泵组持续抽真空，使真空度低于10pa；(4)、打开进料闸阀，使原料进入加热炉；(5)、加热炉开始工作，加热炉加热至1800～1900℃时铅开始挥发，产生的铅蒸气进入冷凝系统，加热炉于1800～1900℃一直保温直至冷凝系统中各重力传感器的示数在5
‑
15min内不发生较大变化时，反应结束；(6)、先打开冷却水管，然后打开密封板闸阀和卸料闸阀，使反应后的物料经降温后进入模具中形成焊条；(7)、关闭卸料闸阀，即完成第一轮原料的提纯；(8)、重复以上步骤，开始第二轮进料，保证加热炉持续工作。
[0013]进一步地，在生产过程中，当任一重力传感器示数达到上限时，关闭控制系统，取下冷凝器，将附着在冷凝器里的铅取出，清洗冷凝器并原位安装，即可重新开始工作。
[0014]有益效果：与现有技术相比，本专利技术具有如下优势：(1)、采用感应加热，对比电解精炼的方法，不需要使用强酸和硝酸铅，对环境友好；(2)、加热速度快，对比电解精炼和激光同位素分离法，能耗低生产效率高，且产品质量好，例如电解精炼最后得到的产品回会受到电解液杂质的影响，使用该方法得到的产品受反应因素的影响较低；(3)、生产方法简单，对比电解精炼和激光同位素分离法，生产流程短，例如电解精炼法需要控制溶液的加入、搅拌速度的快慢以及电解参数，使用该方法操作简单，易于产业
化。
附图说明
[0015]图1为本专利技术中生产装置的结构示意图。
[0016]图示标记：1、加料系统，11、料仓，12、一级进料通道，13、进料闸阀，14、二级进料通道；2、冷凝系统，21、一级气体通道，22、一级冷凝器，23、一级重力传感器，24、二级气体通道，25、二级冷凝器，26、二级重力传感器，27、三级气体通道，28、过滤网；3、真空泵组；4、控制系统；5、加热炉，51、上盖，52、炉体；53、保温环，54、感应线圈，55、直筒型坩埚，56、密封板闸阀；6、卸料系统，61、上卸料通道，62、卸料闸阀，63、下卸料通道，64、模具，65、卸料小车；7、冷却水管。
具体实施方式
[0017]下面将结合具体实施例对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术的保护范围。
[0018]一种低α锡生产装置，主要包括：加热炉5，所述加热炉5用于对置于其中的原料进行加热；加料系统1，所述加料系统1用于向加热炉5中输送原料，所述加料系统1与加热炉5的顶部相连通；卸料系统6，所述卸料系统6用于将加热炉5中反应后的物料排至炉外，所述卸料系统6与加热炉5的底部相连通；冷凝系统2，所述冷凝系统2用于收集原料加热后产生的铅蒸气，所述冷凝系统2与加热炉5的顶部相连通；所述冷凝系本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种低α锡生产装置，其特征在于，包括：加热炉，所述加热炉用于对置于其中的原料进行加热；加料系统，所述加料系统用于向加热炉中输送原料，所述加料系统与加热炉的顶部相连通；卸料系统，所述卸料系统用于将加热炉中反应后的物料排至炉外，所述卸料系统与加热炉的底部相连通；冷凝系统，所述冷凝系统用于收集原料加热后产生的铅蒸气，所述冷凝系统与加热炉的顶部相连通；所述冷凝系统包括多个用于冷凝铅蒸气的冷凝器，相邻两个冷凝器之间、冷凝器与加热炉上盖之间、冷凝器与真空泵组之间均通过气体通道相连接，各个冷凝器下方均设有用于感应铅蒸气冷凝后重量的重力传感器；真空泵组，所述真空泵组用于对加热炉抽真空，所述真空泵组与冷凝系统远离加热炉的一端相连接；控制系统，所述控制系统与加热炉、加料系统、卸料系统、冷凝系统以及真空泵组相连接。2.根据权利要求1所述的一种低α锡生产装置，其特征在于，所述加热炉包括炉体以及用于密封炉体的上盖，炉体内部自中心线向外依次同轴设有直筒型坩埚、保温环以及感应线圈，直筒型坩埚底部设有用于承接原料的密封板闸阀，所述控制系统能够控制密封板闸阀由水平位置向下旋转90
°
。3.根据权利要求2所述的一种低α锡生产装置，其特征在于，所述加料系统包括依次连接的料仓、一级进料通道和二级进料通道，一级进料通道和二级进料通道之间设有进料闸阀，所述二级进料通道远离进料闸阀的一端与加热炉的上盖相连接。4.根据权利要求3所述的一种低α锡生产装置，其特征在于，所述卸料系统包括上卸料通道、下卸料通道、卸料闸阀、模具以及卸料小车，所述上卸料...
【专利技术属性】
技术研发人员：文思倩，闫焉服，周慧，闫博恒，
申请(专利权)人：河南科技大学，
类型：发明
国别省市：
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