CN103817438B - 一种锡球焊接装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及激光焊锡领域，具体涉及一种锡球焊接的装置及方法。一种锡球焊接装置，包括焊接激光头，所述装置还包括用于放置待焊锡球的锡球保持单元和锡球植入单元，该锡球植入单元包括用于传输锡球的传输机构，该传输机构与所述锡球保持单元连通，还提供了一种锡球焊接方法。本发明通过设计一种锡球焊接装置，可以在不接触焊点的基础上，快速传送焊料并完成焊接操作，还包括精确控制焊接时间、焊接温度的功能，实现高质量、高灵活性和高效率的焊接工作；锡球焊接装置还设有一种快速更换***，包括更换锡球植入单元和调整锡球保持头，根据用户需求选择不同规格的锡球，实现高效的焊接工作。

Description

一种锡球焊接装置及方法

技术领域

本发明涉及激光焊锡领域，具体涉及一种锡球焊接的装置及方法。

背景技术

随着电子产品向微型化和多功能化方向发展，其集成化、模块化的趋势越来越明显。器件的尺寸更小、重量更轻、功能更复杂，势必会增加器件的引脚数量，因此高密度和高可靠性的封装技术越来越受到重视。

现有的工业生产的焊锡工艺中，主要是烙铁焊接技术，其技术一般存在以下几个问题：焊点加热的时间过久，而导致元器件过度受热后变质或失效；为了缩短加热时间而采用高温焊接，则焊锡丝中的焊剂因没有足够的时间加热，使焊点虚焊；烙铁头还可能在焊接时对焊点施力过度，而导致对焊件损坏，甚至失效。

而且从传送焊接材料到将对焊接点进行焊接所需要的时间，完全取决于焊接材料的送料动作，若在使用自动焊锡机时，其焊锡材料传送慢，在设备的生产过程所需要的时间太长，效率不高，且结构复杂，稳定性不高，以至于不能满足工业生产的要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种锡球焊接的装置及方法，克服焊接质量低、效率低等问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种锡球焊接装置，包括焊接激光头，所述装置包括用于放置待焊锡球的锡球保持单元和锡球植入单元，该锡球植入单元包括用于传输锡球的传输机构，该传输机构与所述锡球保持单元连通。

其中，较佳方案是：所述锡球保持单元的端部设有锡球保持机构，该锡球保持机构包括锡球保持头、锁紧部和锁紧套，该锡球保持头与锁紧部的端部连接。

其中，较佳方案是：所述装置还包括温度探头。

其中，较佳方案是：所述传输机构包括依次连接的第一通道和第二通道，该第一通道和第二通道的连接处设有推动机构和限位机构。

其中，较佳方案是：所述锡球植入单元还包括存储机构，该存储机构包括锡球桶和锡球出口，该锡球出口与所述第一通道连接，该存储机构与传输机构连接固定。

其中，较佳方案是：所述锡球植入单元还包括存储机构，该存储机构包括锡球桶和用于出锡球的第三通道，该第三通道与所述第一通道连接。

其中，较佳方案是：所述存储机构设有缺料检测装置。

其中，较佳方案是：所述存储机构还设有扰动装置，该扰动装置包括扰动杆和扰动气缸。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种锡球焊接方法，包括步骤：

S1、更换/调整锡球焊接装置的部件，适应待焊锡球的规格；

S2、锡球植入单元将锡球送到锡球保持头上；

S3、焊接激光头发射激光使锡球融化，并将融化且附着在锡球保持头上的锡球垂直方向吹向待焊处。

其中，较佳方案是：所述步骤S1中的更换/调整方式是更换锡球植入单元和调整锡球保持头。

本发明的有益效果在于，与现有技术相比，本发明通过设计一种锡球焊接装置，可以在不接触焊点的基础上，快速传送焊料并完成焊接操作，还包括精确控制焊接时间、焊接温度的功能，实现高质量、高灵活性和高效率的焊接工作；锡球焊接装置还设有一种快速更换***，包括更换锡球植入单元和调整锡球保持头，根据用户需求选择不同规格的锡球，实现高效的焊接工作。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明锡球焊接装置实施例一的结构示意图；

图2是本发明锡球焊接装置实施例二的结构示意图；

图3是本发明锡球焊接装置的局部剖面结构示意图；

图4是本发明锡球保持机构的剖面结构示意图；

图5是本发明锡球植入单元实施例一的剖面结构示意图；

图6是本发明锡球植入单元实施例二的剖面结构示意图；

图7是本发明推动机构的剖面结构示意图；

图8是本发明限位机构的剖面结构示意图；

图9是本发明本发明锡球植入单元的局部剖面结构示意图；

图10是本发明存储机构二的结构示意图；

图11是本发明存储机构二的剖面结构示意图。

具体实施方式

结合附图，对本发明的较佳实施例作详细说明。

如图1和图3所示，提供一种锡球焊接装置的优选实施例一。一种锡球焊接装置包括锡球保持单元1、锡球植入单元2、焊接激光头5和温度探头7，该锡球保持单元1的端部设有用于放置待焊锡球8的锡球保持机构6，该锡球植入单元2包括传输机构3和存储机构4，该传输机构3设有第二通道32，该传输机构3通过第二通道32与锡球保持单元1连通。

进一步地，本实施例中的存储机构4是存储机构一41，该存储机构一41与传输机构3连接固定。该温度探头7的作用是：焊接激光头5发射激光51使锡球8融化，温度探头7检测锡球8温度并将实时数据传送到处理中心。

如图4、图6、图7和图8所示，提供优选实施例一锡球植入单元的较佳实施例。锡球植入单元2包括相互连接的存储机构一41和传输机构3，该存储机构一41包括锡球桶43、吹气管44和锁紧盖411；该传输机构3包括依次连接第一通道31和第二通道32，该第一通道31和第二通道32的相交处设有推动机构33和限位机构34，该推动机构33包括推力杆331、行程限定弹簧332、导向限位杆333和推动气缸334，该限位机构34包括限位杆341、调节弹簧342和限位块343，该传输机构3外部设有外框结构。

进一步地，锡球桶43的底部是类圆锥形状的凹槽，凹槽中心设有锡球出口，锡球出口连接着第一通道31；锁紧盖411和吹气管44安装在锡球桶43上，该吹气管44吹入气体防止锡球8氧化。

参考图6，推力杆331是“T”型结构，推力杆331前端的杆臂设在第二通道32内，推力杆331后端的横杆与导向限位杆333连接固定，该导向限位杆333卡在外框结构上，行程限定弹簧332设在推力杆331与外框结构之间。

参考图7，限位杆341前端的杆臂在第二通道32内有出头，调节弹簧342设在限位杆341和限位块343之间，限位块343与外框结构连接固定。

参考图8，传输机构3的具体工作方式是：推动气缸334推动推力杆331，推力杆331推动第一通道31内的锡球8，然后推力杆331复位；在锡球8的作用力下，限位杆341缩起，使一个锡球8通过并由第二通道32进入锡球保持机构6，然后限位杆341复位。

如图2和图3所示，提供一种锡球焊接装置的优选实施例二。一种锡球焊接装置包括锡球保持单元1、锡球植入单元2、焊接激光头5和温度探头7，该锡球保持单元1的端部设有用于放置待焊锡球8的锡球保持机构6，该锡球植入单元2包括传输机构3和存储机构4，该传输机构3设有第二通道32，该传输机构3通过第二通道32与锡球保持单元1连通，该存储机构4通过第三通道421与传输机构3连通。

进一步地，本实施例中的存储机构4是存储机构二42，该存储机构二42设有扰动装置；温度探头7的作用在优选实施例一已经阐述说明。

如图5、图6、图7和图8所示，提供优选实施例二的锡球植入单元的较佳实施例。锡球植入单元2包括相互连接的存储机构二42和传输机构3，该传输机构3包括依次连接第一通道31和第二通道32，该第一通道31和第二通道32的相交处设有推动机构33和限位机构34，该推动机构33包括推力杆331、行程限定弹簧332、导向限位杆333和推动气缸334，该限位机构34包括限位杆341、调节弹簧342和限位块343，该传输机构3外部设有外框结构，该吹气管44直接连接到传输机构3中。

进一步地，推动机构33和限位机构34的具体结构以及作用，在锡球植入单元2的较佳实施例一已经阐述说明。

如图9和图10所示，提供存储机构二的较佳实施例。存储机构二42包括锡球桶43、缺料检测装置426、计数传感器427、扰动装置以及第三通道421，其中扰动装置包括扰动气缸423和扰动杆422，该扰动杆422是管道结构，锡球8可以通过扰动杆422内的空心管道，该扰动气缸423通过气缸联接块424与锡球桶43连接固定，该扰动杆422和缺料检测装置426设在锡球桶43上，该第三通道421将扰动杆422出锡球口和第一通道31连接，该第三通道421通过计数传感器427；其中，存储机构二42通过存储机构4底座安装在工作台3上。

本实施例中存储机构二42的工作方式是：通过缺料检测装置426检测锡球桶43内的锡球8情况，若锡球数少于预设数值时进行通知；扰动气缸423带动扰动杆422进行运动，并使锡球8进入第三通道421，当有若干个锡球8进入第三通道421并被计数传感器427检测后，扰动气缸423停止运动；锡球8通过推动机构33进入锡球保持机构6并被焊接后，扰动气缸423再次运动，并循环上述步骤。其中，若干个锡球8是指2至3个。

如图11所示，提供一种锡球保持机构的较佳实施例。锡球保持机构6设在锡球保持单元1的端部，该锡球保持机构6包括锡球保持头61、锁紧套62和锁紧部63，该锁紧部63的内侧面设有开槽631，该锡球保持头61与锁紧部63的端部连接，该锡球8放置在锡球保持头61上。

进一步地，锁紧套62和锁紧部63间设有螺牙，通过转动锁紧套62，调节锁紧部63的张合程度；本实施例中锡球保持头61包括若干个块状物，锡球8放置在锡球保持头61正中位置；锁紧部63内侧面的开槽631用于引导锡球8进入锡球保持头61。

本发明提供一种锡球焊接方法的较佳实施例，其步骤包括：

S1、更换/调整锡球8焊接装置的部件，适应待焊锡球8的规格；

S2、锡球植入单元2将锡球8送到锡球保持头61上；

S3、焊接激光头5发射激光51使锡球8融化，并将融化且附着在锡球保持头61上的锡球8垂直方向吹向待焊处。

进一步地，步骤S1中的更换/调整方式是更换锡球植入单元2和调整锡球保持头61，具体操作方式是：将锡球植入单元2的传输机构3和存储机构4进行更换，适应待焊锡球8的规格；通过转动锁紧套62，调节锁紧部63的张合程度，通过调节锁紧部63的张合程度来调节锡球保持头61的大小，适应待焊锡球8的规格。

以上所述者，仅为本发明最佳实施例而已，并非用于限制本发明的范围，凡依本发明申请专利范围所作的等效变化或修饰，皆为本发明所涵盖。

Claims (7)

1.一种锡球焊接装置，包括焊接激光头，其特征在于：所述装置还包括用于放置待焊锡球的锡球保持单元和锡球植入单元，该锡球植入单元包括用于传输锡球的传输机构，该传输机构与所述锡球保持单元连通；

该传输机构包括依次连接的第一通道和第二通道，该第一通道和第二通道的连接处设有推动机构和限位机构；

该锡球保持单元的端部设有锡球保持机构，该锡球保持机构包括锡球保持头、锁紧部和锁紧套，该锡球保持头与锁紧部的端部连接。

2.根据权利要求1所述的锡球焊接装置，其特征在于：所述装置还包括温度探头。

3.根据权利要求1所述的锡球焊接装置，其特征在于：所述锡球植入单元还包括存储机构，该存储机构包括锡球桶和锡球出口，该锡球出口与所述第一通道连接，该存储机构与传输机构连接固定。

4.根据权利要求1所述的锡球焊接装置，其特征在于：所述锡球植入单元还包括存储机构，该存储机构包括锡球桶和用于出锡球的第三通道，该第三通道与所述第一通道连接。

5.根据权利要求3或4所述的锡球焊接装置，其特征在于：所述存储机构设有缺料检测装置和计数传感器。

6.根据权利要求3或4所述的锡球焊接装置，其特征在于：所述存储机构还设有扰动装置，该扰动装置包括扰动杆和扰动气缸。

7.一种锡球焊接方法，其特征在于，包括步骤：

S1、更换锡球植入单元和调整锡球保持头，适应待焊锡球的规格；

S2、锡球植入单元将锡球送到锡球保持头上；

S3、焊接激光头发射激光使锡球融化，并将融化且附着在锡球保持头上的锡球垂直方向吹向待焊处。