一种基于电场偏转技术的金属微球筛分装置及方法

技术领域

本发明涉及金属微球筛分技术领域，特别是涉及一种基于电场偏转技术的金属微球筛分装置及方法。

背景技术

随着我国电子封装技术的发展，由传统的封装技术向面积阵列封装转变。面积阵列封装包括球栅阵列封装(BGA)和芯片级封装(CSP)，两者均需要粒径均一的金属微球。然而，利用目前的锡球制备技术难以产生稳定均一的锡球，需要后期的筛分。然而目前对于不同粒径的金属微球筛分，市面上筛网价格昂贵，对于粒径较小的金属微球精度不高。因此，设计一种基于电场偏转技术的金属微球筛分装置及方法是十分有必要的。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于电场偏转技术的金属微球筛分装置及方法，通过电场偏转技术能够实现金属微球的筛分，筛分精度高，无需后续多次筛分，提高了工作效率。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种基于电场偏转技术的金属微球筛分装置，包括：金属微球存储装置、下滑运动装置、充电装置、电场加速发生装置、收集仓及控制器，所述金属微球存储装置连接下滑运动装置，所述下滑运动装置连接所述充电装置，用于对金属微球进行充电，所述充电装置连接电场加速发生装置，所述电场加速发生装置的底部设置收集仓，所述收集仓的顶部设置有偏转区，所述收集仓的底部设置有多个金属微球收集区，收集不同粒径的金属微球经偏转区分别落入不同的金属微球收集区，所述充电装置及电场加速发生装置电性连接所述控制器。

可选的，所述下滑运动装置为下滑运动板，所述下滑运动板倾斜设置在所述金属微球存储装置的输出端与充电装置之间，金属微球存储装置内部的金属微球沿下滑运动板滚动至充电装置处。

可选的，所述充电装置包括充电电源及充电发生场，所述下滑运动板的下侧连接所述充电发生场的一侧，所述充电发生场的另一侧的底部连接所述电场加速发生装置，所述金属微球沿下滑运动板滚动至充电发生场，通过充电发生场进行充电，所述充电发生场连接所述充电电源，所述充电电源连接所述控制器。

可选的，所述电场加速发生装置包括第一电极板、第二电极板及电场加速电源，所述充电发生场的右侧底部设置所述第一电极板，所述第一电极板的右侧对应所述第一电极板设置所述第二电极板，所述第一电极板及第二电极板之间形成加速区，用于对金属微球进行加速，所述第一电极板及第二电极板的底部设置所述收集仓，所述第一电极板及第二电极板电性连接所述控制器。

本发明还提供了一种基于电场偏转技术的金属微球筛分方法，应用于所述的基于电场偏转技术的金属微球筛分装置，包括如下步骤：

步骤1：调整下滑运动板的倾斜高度，设置所需的初始下落高度，金属微球存储装置内部的不同粒径的金属微球同一沿下滑运动板滑落至充电发生场；

步骤2：通过充电电源对充电发生场进行供电，通过充电发生场对滑落的金属微球进行充电；

步骤3：设置第一电极板及第二电极板之间的距离，并通过控制器调节电场加速电源的电压，对电场加速大小进行控制，当充电后的金属微球沿充电发生场滚落至第一电极板及第二电极板之间，不同粒径的金属微球在水平方向上产生不同的加速度；

步骤4：根据不同粒径的金属微球的加速度不同在偏转区的偏转不同，导致运动轨迹不同；

步骤5：根据不同粒径的金属微球的运动轨迹在收集仓设置不同的金属微球收集区，实现金属微球的收集。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：本发明提供的基于电场偏转技术的金属微球筛分装置及方法，该装置包括金属微球存储装置、下滑运动装置、充电装置、电场加速发生装置、偏转区、收集仓及控制器，该装置利用金属微球自身重力从下滑运动装置滑入充电装置，充电电源在充电发生场对金属微球进行充电，带电的金属微球进入电场加速发生装置在偏转区发生偏转，不同粒径的金属微球在电场中偏转运动轨迹不同，下落位置不同，掉落在收集仓内部不同的收集区内，进行不同粒径的筛分，在使用时，通过调节充电电源根据电压和金属微球半径的关系对金属微球的带电荷量进行控制，通过调节第一电极板与第二电极板的距离以及电场加速电源的电压，实现对电场加速发生装置的电场强度的控制，最终能够筛分处不同粒径的金属微球。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例基于电场偏转技术的金属微球筛分装置结构示意图；

图2为本发明实施例基于电场偏转技术的金属微球筛分方法流程示意图。

附图标记：1、金属微球存储装置；2、下滑运动板；3、充电电源；4、充电发生场；5、电场加速电源；6、第一电极板；7、加速区；8、第二电极板；9、偏转区；10、收集仓。

具体实施方式

本发明的目的是提供一种基于电场偏转技术的金属微球筛分装置及方法，通过电场偏转技术能够实现金属微球的筛分，筛分精度高，无需后续多次筛分，提高了工作效率。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1所示，本发明实施例提供的基于电场偏转技术的金属微球筛分装置，包括：金属微球存储装置1、下滑运动装置、充电装置、电场加速发生装置、收集仓10及控制器，所述金属微球存储装置1连接下滑运动装置，所述下滑运动装置连接所述充电装置，用于对金属微球进行充电，所述充电装置连接电场加速发生装置，所述电场加速发生装置的底部设置所述收集仓10，所述收集仓10的顶部设置有偏转区9，所述收集仓10的内部设置有多个金属微球收集区，收集不同粒径的金属微球经偏转区分别落入不同的金属微球收集区，所述充电装置及电场加速发生装置电性连接所述控制器。

所述下滑运动装置为下滑运动板2，所述下滑运动板2倾斜设置在所述金属微球存储装置1的输出端与充电装置之间，金属微球存储装置1内部的金属微球沿下滑运动板滚动至充电装置处。

所述充电装置包括充电电源3及充电发生场4，所述下滑运动板2的下侧连接所述充电发生场4的一侧，所述充电发生场4的另一侧的底部连接所述电场加速发生装置，所述金属微球沿下滑运动板2滚动至充电发生场4，通过充电发生场4进行充电，所述充电发生场4连接所述充电电源3，所述充电电源3连接所述控制器，根据充电电源3的电压与金属微球半径的关系对金属微球的带电荷量进行控制。

所述电场偏转发生装置包括第一电极板6、第二电极板8及电场加速电源5，所述充电发生场4的右侧底部设置所述第一电极板6，所述第一电极板6的右侧对应所述第一电极板6设置所述第二电极板8，所述第一电极板及第二电极板之间形成加速区，用于对金属微球进行加速，所述第一电极板6及第二电极板8的底部设置所述收集仓10，所述第一电极板6及第二电极板8电性连接所述控制器。

如图2所示，本发明还提供了一种基于电场偏转技术的金属微球筛分方法，应用于上述的基于电场偏转技术的金属微球筛分装置，包括如下步骤：

步骤1：调整下滑运动板的倾斜高度，设置所需的初始下落高度1.5m，金属微球存储装置内部的不同粒径的金属微球同一沿下滑运动板滑落至充电发生场；

步骤2：通过充电电源对充电发生场进行供电，通过充电发生场对滑落的金属微球进行充电，充电电压值在5-50V；

步骤3：设置第一电极板及第二电极板之间的距离，并通过控制器调节电场加速电源的电压，电压值在6-60V，对电场加速大小进行控制，当充电后的金属微球沿充电发生场滚落至第一电极板及第二电极板之间，不同粒径的金属微球加速大小发生不同偏转，导致不同的运动轨迹；

步骤4：根据不同粒径的金属微球的加速度不同在偏转区，偏转运动轨迹不同。

步骤5：根据不同粒径的金属微球的运动轨迹在收集仓设置不同的金属微球收集区，实现金属微球的收集。

本发明提供的基于电场偏转技术的金属微球筛分装置及方法，该装置包括金属微球存储装置、下滑运动装置、充电装置、电场加速发生装置、偏转区、收集仓及控制器，该装置利用金属微球自身重力从下滑运动装置滑入充电装置，充电电源在充电发生场对金属微球进行充电，带电的金属微球进入电场偏转发生装置的电场发生偏转，不同粒径的金属微球在电场中偏转运动轨迹不同，下落位置不同，掉落在收集仓内部不同的收集区内，进行不同粒径的筛分，在使用时，通过调节充电电源根据电压和金属微球半径的关系对金属微球的带电荷量进行控制，通过调节第一电极板与第二电极板的距离以及电场加速电源的电压，实现对电场加速发生装置的电场强度的控制，最终能够筛分处不同粒径的金属微球。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。