一种切丝式高密封装用钎焊球设备制造技术

本实用新型专利技术涉及微电子用材料的加工设备技术领域，尤其是一种切丝式高密封装用钎焊球设备。该设备包括：对钎料丝进行送料和切丝处理的送丝切丝结构，及对所切钎料丝进行熔化和球化冷却处理的球化机构组装而成；送丝切丝机构的送丝平台前端设置有切丝机构，切丝机构的下端设置有球化机构的加热冷却管（８）管口；利用一套异步送丝和切丝机构来精密控制切丝重量而控制钎焊球大小，采用有机油熔化和冷却生产钎焊球，产品球化效果好，加工工艺简单，操作方便，焊球大小容易精确控制，可以获得尺寸较小的钎焊球。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及微电子用材料的加工设备
，尤其是一种切丝式高密封装用钎焊球设备。
技术介绍
目前，随着电子产品向便携式、小型化、网络化和多媒体化方向的迅速发展，对电子组装技术提出了更高的要求，新的高密度组装技术不断涌现，其中球栅阵列封装(BGABall Grid Array)就是一项已经进入使用阶段的高密度组装技术，在这些封装技术中，钎焊球是电子封装的关键材料；国外对钎焊球的研究比较成熟，已经可以生产各种规格的钎焊球，满足电子封装的需要，但国内研究很少，中国上海的蒋屹申请了专利《一种低银焊球的制造方法》(9511332.2)，该专利仅仅适用于大功率管散热片焊接的低银焊球的制造，且采用切丝烧结的方法生产；北京张道光申请了电子封装用焊球的制造方法，该专利是通过线材的熔融，依靠重力脱落而生成焊球，该方法焊球大小难以精确控制，且焊球尺寸一般较大，不满足高密度组装技术的要求；这使我国钎焊球需求依赖进口，增加了我国电子产品的生产成本，严重制约着我国芯片制造业的发展。
技术实现思路
为解决现有技术存在的缺陷，本技术的目的是提供一种切丝式高密封装用钎焊球设备。利用一套异步送丝和切丝机构来精密控制切丝重量而控制钎焊球大小，采用有机油熔化和冷却生产钎焊球，产品球化效果好，操作方便，焊球大小容易精确控制，可以获得尺寸较小的钎焊球。为实现上述专利技术目的，本技术采用如下技术方案 所述的切丝式高密封装用钎焊球的加工设备，其主要由对钎料丝进行送料和切丝处理的送丝切丝机构，及对所切钎料丝进行熔化和球化冷却处理的球化机构组装而成；送丝切丝机构的送丝平台前端设置有切丝机构，切丝机构的下端设置有球化机构的加热冷却管管口。所述的切丝式高密封装用钎焊球的加工设备，其中送丝机构主要由送丝用步进式电机、传动齿轮、送丝辊、钎焊丝及固定轴组成；切丝机构主要由切丝用步进式电机、凸轮、顶杆、切刀、压块以及砧板组成；送丝用步进电机通过传动轴将动力传输给齿轮，齿轮与安装在送丝辊的两个齿轮通过齿轮副相连，送丝辊的两个齿轮也通过一对齿轮副分别带动一对送丝辊，将钎焊丝送入切丝机构的压块下方；送丝辊的一侧安装有钎焊丝固定轴，送丝辊的另一侧安装有压块、砧板和切刀，砧板固定在机架上，砧板上表面与驱动送丝辊的顶部齐平；压块和切刀分别通过顶杆与凸轮相连，凸轮、顶杆通过传动轴与切丝用步进电机动力输出轴相连，从而达到切丝目的。所述的切丝式高密封装用钎焊球的加工设备，其球化机构主要由钎焊球加热冷却管、温度控制仪和钎料球槽组成；钎焊球加热冷却管安装在切刀与钎焊丝接触点的正下方，钎焊球加热冷却管内充满有机油，钎焊球加热冷却管分为钎料加热熔化和钎料冷却两部分，钎料加热熔化部分的外周安装有两个加热环，加热环的距离可调整，钎料的熔化时间与距离成正比，钎料冷却部分内设置有卸料阀门，并与钎料球槽相连；两个加热环与温度控制仪相连，热电偶一端接钎焊球加热冷却管的钎料加热熔化部分内，另一端接温度控制仪。由于采用了上述技术方案，本技术具有如下优越性该切丝式高密封装用钎焊球设备，解决了目前钎焊球生产大小难以精确控制，且焊球尺寸一般较大，不满足高密度组装技术的要求的问题；由于本技术采用了精密控制切丝重量而控制钎焊球大小，利用一套异步送丝和切丝机构，采用有机油熔化和冷却，产品球化效果好，加工工艺简单，操作方便，焊球大小容易精确控制，可以获得尺寸较小的钎焊球，并降低了生产成本，增强我国电子产品的市场竞争力。附图说明图1是切丝式高密封装用钎焊球设备结构原理示意简图；图中所示1-钎焊丝固定轴；2、3-齿轮；4-送丝用步进式电机；5-切丝用步进式电机；6-机架；7-阀门；8-钎焊球加热冷却管；9-凸轮；10-温度控制仪；11-热电偶；12-加热环；13-切刀；14-压块；15-送丝辊；16-钎料球槽；17-传动轴；18-顶杆；19-砧板具体实施方式该切丝式高密封装用钎焊球设备，主要由对钎料丝进行送料和切丝处理的送丝切丝机构，及对所切钎料丝进行熔化和球化冷却处理的球化机构组装而成。送丝切丝机构的送丝平台前端设置有切丝机构，切丝机构的下端设置有球化机构的加热冷却管管口；其中送丝机构主要由送丝用步进式电机4、传动齿轮2、3，送丝辊15、钎焊丝及固定轴1组成；切丝机构主要由切丝用步进式电机5、凸轮9、顶杆18、切刀13、压块14以及砧板19组成。其送丝切丝过程如下送丝用步进电机4通过传动轴17将动力传输给齿轮2，齿轮2与安装在送丝辊15的两个齿轮通过齿轮副相连，送丝辊15的两个齿轮也通过一对齿轮副分别带动一对送丝辊，将钎焊丝送入切丝机构的压块14下方；送丝辊15的一侧安装有钎焊丝固定轴1，送丝辊15的另一侧安装有压块14、砧板19和切刀13，砧板19固定在机架6上，砧板19上表面与驱动送丝辊15的顶部齐平；压块14和切刀13分别通过顶杆18与凸轮9相连，凸轮9、顶杆18通过传动轴与切丝用步进电机5动力输出轴相连，从而达到切丝目的；球化机构主要由钎焊球加热冷却管8、温度控制仪10和钎料球槽16组成。钎焊球加热冷却管8安装在切刀13与钎焊丝接触点的正下方，钎焊球加热冷却管8内充满有机油，钎焊球加热冷却管8分为钎料加热熔化和钎料冷却两部分，钎料加热熔化部分的外周安装有两个加热环12，加热环12的距离可调整，钎料的熔化时间与距离成正比，钎料冷却部分内设置有卸料阀门7，并与钎料球槽16相连；两个加热环12与温度控制仪10相连，热电偶11一端接钎焊球加热冷却管8的钎料加热熔化部分内，另一端接温度控制仪10；其送丝切丝机构固定安装在机架6上，主要由送丝用步进电机4的传动轴17将动力传输给齿轮2，齿轮2与安装在送丝辊的两个齿轮3通过齿轮副相连，动力经送丝辊15的两个齿轮3分别带动一对送丝辊，从而使钎焊丝送进，送丝辊15的一侧安装有钎焊丝固定轴1，用于安装钎焊丝，送丝辊15的另一侧安装有压块14、砧板19和切刀13，分别用于压紧钎焊丝和切断，砧板19固定在机架6上，砧板19上表面与驱动送丝辊顶部齐平，压块14和切刀13分别通过顶杆18与凸轮9相连，凸轮传动轴与切丝用步进电机5动力输出轴相连；其球化机构固定安装在机架6上，主要由钎焊球加热冷却管8和温度控制仪10组成，钎焊球加热冷却管8安装在切刀13与钎焊丝接触点的正下方，钎焊球加热冷却管8内充满有机油，用于熔化和球化切断的钎焊丝，钎焊球加热冷却管8分为钎料加热熔化和钎料冷却两部分，钎料加热熔化部分的外周安装有两个加热环12，用于加热该钎料加热熔化部分，加热环的距离可调整，钎料的熔化时间与距离成正比，本专利技术依据所切钎料丝的自身重力对其进行控制；钎料冷却部分内设置有两个阀门7，并与充满有机油的钎料球槽16相连，两个加热环12与温度控制仪10相连，热电偶11一端接于钎焊球加热冷却管钎料的加热熔化部分内，另一端接温度控制仪10，用于控制钎焊球加热冷却管加热熔化段的温度。钎焊球加工时，先操作步进电机的脉冲发生器，调整送丝动力步进电机4和切丝动力步进电机5，使两个步进电机在接到控制脉冲后，其动力通过传动轴17传递，送丝动作和切丝动作异步进行，同时保证切丝动力步进电机带动的凸轮机构使压紧动作和切丝动作有效进行，调整钎焊丝固定轴1上的钎焊丝和送丝辊15，使钎焊丝按照一定方向和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种切丝式高密封装用钎焊球设备，其特征在于：其主要由对钎料丝进行送料和切丝处理的送丝切丝机构，及对所切钎料丝进行熔化和球化冷却处理的球化机构组装而成；送丝切丝机构的送丝平台前端设置有切丝机构，切丝机构的下端设置有球化机构的加热冷却管（８）管口。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：闫焉服，张向民，张柯柯，闫红星，余阳春，赵长卫，
申请(专利权)人：河南科技大学，
类型：实用新型
国别省市：41[中国|河南]