[發(fā)明專利]一種卵式合金焊球的制備裝置及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110131383.2
• 申請日: 2011-05-19
• 公開（公告）號: CN102210998A
• 公開（公告）日: 2011-10-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳萍;周偉;穆文凱;李寶凌;陸遙;呂順鵬;張一平
• 申請（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號: B01J2/06
• 分類號: B01J2/06;B22F9/06;B23K35/14
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 王秀奎

1.一種卵式合金焊球的制備裝置，包括真空腔室、熔融容器、氣壓控制器、壓電振蕩器、信號發(fā)生器、加電極板、冷卻裝置，其特征在于，其中：

所述熔融容器設(shè)置在真空腔室的上面，與真空腔室之間密閉連接；

所述真空腔室和熔融容器分別通過各自的輸氣管和閥門與氣壓控制器相連，在所述真空腔室和熔融容器中設(shè)置有壓力傳感器，所述氣壓控制器根據(jù)壓力傳感器的輸入信號調(diào)節(jié)真空腔室和熔融容器中的氣體壓力，所述真空腔室和熔融容器分別通過各自的輸氣管和閥門與惰性氣體儲藏裝置相連；

所述熔融容器的底部設(shè)置有與真空腔室相連通的微型噴嘴，所述壓電振蕩器的振動頭設(shè)置在微型噴嘴的上方，所述信號發(fā)生器在微機(jī)控制系統(tǒng)的控制下產(chǎn)生振蕩信號，并將振蕩信號加載到所述壓電振蕩器上；

所述加電極板設(shè)置在微型噴嘴的下方，其上設(shè)置有與微型噴嘴位置相應(yīng)的開口；

所述冷卻裝置為圓筒形狀，其筒壁上設(shè)置有螺旋管道；所述冷卻裝置設(shè)置在加電極板的下方，其中冷卻裝置的儲存裝置與回收裝置分別與螺旋管道的底部和頂部相連。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種卵式合金焊球的制備裝置，其特征在于，所述熔融容器的外壁上設(shè)置有加熱器，其中熔融液體中設(shè)置有測溫元件，所述測溫元件將溫度信號傳遞給控溫裝置，所述控溫裝置控制加熱器的開關(guān)，以維持熔融容器中熔融液體的溫度。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種卵式合金焊球的制備裝置，其特征在于，所述真空腔室的側(cè)壁上設(shè)置有與微機(jī)控制系統(tǒng)相連接的攝像裝置和閃頻器，用以獲得熔融液滴從微型噴嘴流出的形態(tài)，根據(jù)分析獲得的液滴直徑，反饋調(diào)節(jié)壓電振蕩器的頻率。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種卵式合金焊球的制備裝置，其特征在于，所述微型噴嘴是直徑在0.050-5.00mm之間的小孔；所述壓電振蕩器的振動頻率范圍在1-20kHz。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種卵式合金焊球的制備裝置，其特征在于，在所述加電電極和冷卻裝置之間優(yōu)選設(shè)置有擋板，擋板通過固定裝置連接在真空腔室的腔壁上。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種卵式合金焊球的制備裝置，其特征在于，在所述冷卻裝置下部設(shè)置有收集器。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種卵式合金焊球的制備裝置，其特征在于，在所述圓筒形狀冷卻裝置的螺旋管道中裝有液氮。

8.一種利用權(quán)利要求3所述的裝置制備卵式合金焊球的方法，其特征在于，按照下述步驟進(jìn)行：

(1)密封真空腔室和熔融容器，并對其抽真空，并對其中充入惰性氣體；

(2)加熱熔融容器，熔化其中的金屬合金材料；

(3)利用壓力控制器控制惰性氣體的充入量，使熔融容器和真空腔室之間達(dá)到穩(wěn)定的壓力差，從而使熔融金屬合金從微型噴嘴中以層流射流的形式射出，并在壓電振蕩器振動頭的作用下，使流出的金屬合金射流斷裂為均勻的液滴；

(4)給加電極板加以電壓，使其與熔融容器間產(chǎn)生電場，以使通過加電極板上開口的液滴帶上相同電荷，達(dá)到液滴的均勻分散；

(5)使斷裂的均勻的液滴通過冷卻裝置冷卻，凝固成型，最后進(jìn)行收集。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種制備卵式合金焊球的方法，其特征在于，通過與微機(jī)控制系統(tǒng)相連接的攝像裝置和閃頻器，用以獲得熔融液滴從微型噴嘴流出的形態(tài)，根據(jù)分析獲得的液滴直徑，反饋調(diào)節(jié)壓電振蕩器的頻率和調(diào)節(jié)冷卻裝置中液氮的流速。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種制備卵式合金焊球的方法，其特征在于，測溫元件將溫度信號傳遞給控溫裝置，控溫裝置控制加熱器的開關(guān)，以維持熔融容器中熔融液體的溫度。