利用超声振动雾化法制备焊锡膏用球形锡基合金粉末的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及电子焊接材料的加工设备技术领域，特指一种利用超声振动雾化法制备焊锡膏用球形锡基合金粉末的装置，本实用新型专利技术包括熔化保温单元、超声振动雾化单元、气氛控制单元和机械分选单元，超声振动雾化单元由雾化室、超声振动换能器、能与超声振动换能耦合并产生谐振的雾化盘组成，雾化盘固定在换能器的变幅杆的上端，雾化盘、超声振动换能器位于雾化室内；熔化保温单元设置在雾化室的上端；气氛控制单元连接雾化室；机械分选单元连接在雾化室的下端；它结构简单，且通过它制备出来的锡基合金粉末的形状更接近球状，锡基合金粉末表面光滑无缺陷，粒度分布均匀。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电子焊接材料的加工设备
，特指一种利用超声 振动雾化法制备焊锡膏用球形锡基合金粉末的装置。技术背景表面贴装技术SMT ( Surface Mount Technology)是一种将各种电子元器 件贴装到印刷线路板或基板的电子装联技术，它是实现电子产品向高集成度、 高可靠性、高精度、低成本发展的关键技术之一。在SMT涉及的众多技术中， 焊接技术是SMT的核心技术。随着再流焊技术的应用，焊锡膏己成为SMT 中最重要的工艺材料。目前在SMT使用的焊锡膏中，除助焊剂和载体外，按质量比有85% 92% 为各种不同合金成分的球形锡基合金粉末，它包括Sn-Pb系、Sn-Pb-Ag系、 Sn-Pb-Bi系以及无铅系列，如Sn-Ag系、Sn-Bi系、Sn-Cu系、Sn-Ag-Cu系、 Sn-Zn系等。从终极观点来看，锡基合金焊粉是构成冶金结合焊点的唯一功能 成分，有人称之为焊膏的"骨架"，它是保证电子元器件与印制电路板、基板 焊接的安装质量、实现电子产品功能的关键材料。为了保证焊接质量，焊锡 膏对合金粉末在合金成分、氧含量、球形度、粒度及粒度分布都有极高的要 求。具体要求为成分严格控制、粉末的形状为真球状(真球状指的是空间形 状为立体的球体形状)、表面光滑(无"卫星"现象等缺陷)、粒度分布均匀、 氧含量低于IOOPPM。当前制备锡基合金粉末的设备有两种，该两种设备分别采用气流雾化法和高速离心雾化方法来制备锡基合金粉末。气流雾化机理是借助压力气流将金属液体破碎冷却后形成金属粉末；高速离心雾化是将金属液体流到以20000 一50000RPM高速旋转的雾化盘上，液体在高速离心力的作用下破碎冷却后形 成金属粉末。上述两种设备制备出来的锡基合金粉末表面不光滑，容易形成微细粉末 粘附于较粗粉末的"卫星球"。另外由于粉末成形后在雾化室内的运行速度较 高，相互发生碰撞后会在金属粉末的表面形成坑槽，使锡基合金粉末的表面 不光滑。上述两种设备制备出来的锡基合金粉末的另一缺陷为制备的锡基合金粉 末粒度分布较宽，其粒度分布标准偏差LN为1.4-1.8之间。
技术实现思路
本技术的目的在于针对现有技术的不足提供一种利用超声振动雾化 法制备焊锡膏用球形锡基合金粉末的装置，它结构简单，且通过它制备出来 的锡基合金粉末的形状更接近球状，锡基合金粉末表面光滑无缺陷，粒度分 布均匀。为实现上述目的，本技术是通过以下技术方案实现的 利用超声振动雾化法制备焊锡膏用球形锡基合金粉末的装置包括熔化保 温单元、超声振动雾化单元、气氛控制单元和机械分选单元，超声振动雾化 单元由雾化室、超声振动换能器、能与超声振动换能耦合并产生谐振的雾化 盘组成，雾化盘固定在换能器的变幅杆的上端，雾化盘、超声振动换能器位 于雾化室内；熔化保温单元设置在雾化室的上端；气氛控制单元连接雾化室； 机械分选单元连接在雾化室的下端。所述熔化保温单元包括熔化炉和保温炉中间包；熔化炉为坩埚电阻炉或中频感应加热炉；保温炉中间包由外至内包括保温层、电加热丝、坩埚，坩 埚内设有温控装置、高液位控制装置、低液位控制装置和堵杆，坩埚的底部装有漏嘴o所述雾化室为一个夹套容器，雾化室的壁体是能够通入冷却水进行冷却 的双层夹套结构。所述雾化室的顶部为平顶或椭圆形，雾化室的上端和下端为直段圆体， 雾化室的中部为倒锥体形状。所述超声振动换能器为压电晶体夹心式换能器，超声振动换能器包括换 能器外套、紧固螺栓、背铁、电极片、压电晶体片、振子和变幅杆，紧固螺 栓将背铁、电极片、压电晶体片顺次固定在振子的底部，振子的顶部连接变幅杆；紧固螺栓、背铁、电极片、压电晶体片位于换能器外套内部。所述换能器外套为能够通入冷却水对压电晶体片进行冷却的双层夹套结构。所述换能器外套内形成一个能够直接通入气体对压电晶体片进行冷却的 冷却室。所述气氛控制单元包括高纯惰性气体源及其流量调节阀门、氧气源及其 流量调节阀门、能够自动调节流量调节阀门的阀门大小和通断状态的氧含量 分析控制仪。所述机械分选单元由单台多层筛网或多台单层筛网的振动筛组成。 所述振动筛上设置有超声波清网装置。本技术的有益效果本技术包括熔化保温单元、超声振动雾化 单元、气氛控制单元和机械分选单元，超声振动雾化单元由雾化室、超声振 动换能器、能与超声振动换能耦合并产生谐振的雾化盘组成，雾化盘固定在换能器的变幅杆的上端，雾化盘、超声振动换能器位于雾化室内；熔化保温 单元设置在雾化室的上端；气氛控制单元连接雾化室；机械分选单元连接在 雾化室的下端；它结构简单，且通过它制备出来的锡基合金粉末的形状更接 近球状，锡基合金粉末表面光滑无缺陷，粒度分布均匀。附图说明附图1为本技术的结构示意附图2为本技术的保温炉中间包的结构示意附图3为超声振动换能器及雾化盘的结构示意图。具体实施方式利用超声振动雾化法制备焊锡膏用球形锡基合金粉末的装置，见附图1 至3，它包括熔化保温单元、超声振动雾化单元、气氛控制单元和机械分选单 元，超声振动雾化单元由雾化室8、超声振动换能器6、能与超声振动换能耦 合并产生谐振的雾化盘7组成，雾化盘7固定在超声振动换能器6的变幅杆 6-7的上端，雾化盘7、超声振动换能器6位于雾化室8内；熔化保温单元设 置在雾化室8的上端；气氛控制单元连接雾化室8;机械分选单元连接在雾化 室8的下端。所述熔化保温单元包括熔化炉2和保温炉中间包3;熔化炉2为坩埚电阻 炉或中频感应加热炉。保温炉中间包3由外至内包括保温层3-1、电加热丝3-2、 坩埚3-3，坩埚3-3内设有温控装置3-4、高液位控制装置3-5、低液位控制装 置3-6和堵杆3-7，坩埚3-3的底部装有漏嘴5，漏嘴5是能够更换的，通过 更换不同大小的漏嘴5可实现对合金溶液4的流量的控制。所述雾化室8是一个直径为1-2米的夹套容器，雾化室8的壁体是能够 通入冷却水进行冷却的双层夹套结构。所述雾化室8的顶部为平顶或椭圆形，雾化室8的上端和下端为直段圆 体，雾化室8的中部为倒锥体形状。所述超声振动换能器6为压电晶体夹心式换能器，超声振动换能器6包 括换能器外套6-l、紧固螺栓6-2、背铁6-3、电极片6-4、压电晶体片6-5、 振子6-6和变幅杆6-7，变幅杆6-7的长度为半波长的整数倍，紧固螺栓6-2 将背铁6-3、电极片6-4、压电晶体片6-5顺次固定在振子6-6的底部，振子 6-d的顶部连接变幅杆6-7;紧固螺栓6-2、背铁6-3、电极片6-4、压电晶体 片6-5位于换能器外套6-1内部。所述超声振动换能器6为夹心式(三明治式)换能器，其工作频率为在 20—45KHZ之间，最佳为30—40KHz之间。所述超声振动换能器6是能够旋转的，其转速为0-1000rpm,且其转速是 可调节的。所述雾化盘7是一个直径为30—100mm的圆盘，雾化盘7与超声振动换 能器6螺纹连接，雾化盘7的高度为半波长，其直径和厚度设计为使其与超 声振动换能器6产生谐振，雾化盘7的结构及尺寸只要设计为能与超声换能 器6的工作频率产生谐振即可。所述换能器外套6-1为能够通入冷却水对压电晶体片6-5进行冷却的双层 夹套结构。所述换能器外套6-1内形成一个能够直接通入气体对压电晶体片6-5进行 冷却的冷却室。本文档来自技高网...

【技术保护点】
利用超声振动雾化法制备焊锡膏用球形锡基合金粉末的装置，其特征在于：它包括熔化保温单元、超声振动雾化单元、气氛控制单元和机械分选单元，超声振动雾化单元由雾化室（８）、超声振动换能器（６）、能与超声振动换能耦合并产生谐振的雾化盘（７）组成，雾化盘（７）固定在超声振动换能器（６）的变幅杆（６－７）的上端，雾化盘（７）、超声振动换能器（６）位于雾化室（８）内；熔化保温单元设置在雾化室（８）的上端；气氛控制单元连接雾化室（８）；机械分选单元连接在雾化室（８）的下端。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：钟立新，
申请(专利权)人：东莞优诺电子焊接材料有限公司，
类型：实用新型
国别省市：44[中国|广东]