真空焊接炉的制作方法

文档序号:15504755发布日期:2018-09-21 23:01阅读:216来源:国知局

本实用新型是关于一种焊接炉,尤指一种能在其内部形成真空腔室的真空焊接炉。



背景技术:

表面粘着技术(Surface Mount Technology,SMT)是一种利用锡膏将晶粒(Chip)焊接、粘附在铜导线架表面的技术,该表面粘着技术的步骤是先将该锡膏印刷在功率器件导线架上的预定位置处,接着将晶粒分别放置在预定位置处的锡膏上,然后将该功率器件导线架连同锡膏及晶粒送入焊接炉内加热,通过该焊接炉内的高温熔化锡膏,使熔融状态的锡膏包覆该晶粒的接脚,待该锡膏冷却成固态后,即可使该晶粒与该功率器件导线架上的铜箔电路形成电性连接。

但是,参见图14所示,在该锡膏50从被加热熔化至冷却凝固的过程中,该锡膏50内所含的助焊剂中的溶剂会因为挥发而形成气体,而该气体往往未能在锡膏50固化前即时逸散,导致在固化后的锡膏50内产生气泡(void)51,从而影响焊接强度以及整体焊接制程的品质,并造成该锡膏50固化后所形成的焊锡层具有高电阻值。



技术实现要素:

有鉴于前述现有技术所存在的问题,本实用新型的目的在于提供一种真空焊接炉,其内部可形成一真空腔室,通过在该真空腔室内所形成的真空状态,迫使熔融状态的锡膏内的气体逸散,以减少锡膏内所产生的气泡(void),进而提高焊接强度、降低焊锡层的电阻值以及稳定焊接制程品质。

为了达到上述实用新型目的,本实用新型采用的技术手段是使一真空焊接炉包括:

一机台,其包含一输送平台与一罩盖,该输送平台的相对两端分别为一入料端与一出料端,该入料端与出料端之间具有位于两相对侧的一第一侧部与一第二侧部,该入料端与出料端之间依序排列设置多个加热座,每一加热座的一顶面上内凹形成四沟槽,该四沟槽相间隔且相互平行设置,且每一沟槽沿该输送平台的入料端与出料端的连线方向延伸,该罩盖可掀启地盖设于该输送平台上,该罩盖具有一底板,该底板朝向该输送平台,且该底板上贯穿形成有一穿孔,当该罩盖盖合于该输送平台上时,该底板的穿孔的位置对应该输送平台的其中一加热座;

一真空产生装置,其装设于该机台上且位置对应该罩盖的底板的穿孔处,该真空产生装置包含一底座、一外盖、一内盖与一驱动机构,该底座装设在该输送平台上且连接一真空产生管路,前述位置对应该底板的穿孔的加热座设置在该底座中,该外盖固设在该底板上对应设有该穿孔处,该外盖的底部形成一开口,该外盖的开口对应并连通该底板的穿孔,该内盖设在该外盖内并受该驱动机构的驱动而能够上、下移动,该内盖内部形成一真空腔室,且该内盖的底部形成一开口,该驱动机构包含一安装座、至少一导向套筒、一驱动马达、至少一移动杆与一移动座,该安装座与该导向套筒固设在该外盖上,该驱动马达固设在该安装座上且具有一驱动杆,该驱动杆的端部固设一齿轮,该移动杆分别能够轴向移动地穿设于该导向套筒中,每一移动杆的一上端向上突伸出该导向套筒并固接于该移动座,每一移动杆的一下端向下贯穿该外盖并固接于该内盖,该移动座上设有一齿条,该齿条与该驱动马达的齿轮啮合相接,当该驱动马达驱动该驱动杆以及该齿轮转动时,能同时带动该移动座、该移动杆和该内盖上、下移动,当该罩盖盖合于该输送平台上时,该驱动马达能够带动该内盖向下移动而盖合于该底座上;

一传动机构,其系装设于该输送平台上,每一传动机构包含四托杆、一X轴驱动组件与一Z轴驱动组件,该四托杆相间隔地设于该加热座上,且各托杆的位置分别对应每一加热座的该四沟槽,该Z轴驱动组件连接该四托杆,并能够受控制而带动该四托杆沿垂直该输送平台的方向纵向上、下移动,该X轴驱动组件连接该四托杆,并能够受控制而带动该四托杆沿该输送平台的入料端与出料端的连线方向来回移动。

上述真空焊接炉中:

该输送平台的第二侧部内部能贯穿形成一气密流道,该气密流道沿该输送平台的入料端与出料端的连线方向延伸,并连通该第一侧部与第二侧部之间所形成的空间;

该机台能进一步包含一氮气供应装置,该氮气供应装置经由一氮气管路连通该输送平台的气密流道。

上述真空焊接炉的每一传动机构中:

该Z轴驱动组件能装设在该输送平台的下方且具有至少一第一托台、一第二托台、一连动杆与一Z轴驱动马达,该第一托台与第二托台沿该托杆的长轴延伸方向间隔设置,每一第一托台的顶部设有至少一支撑杆,前述四托杆架设于该支撑杆上,每一第一托台和第二托台内设有相匹配的一螺母与一螺杆,该螺母固设于该第一托台和第二托台中,该螺杆的底端突伸出该第一托台和第二托台并固设一伞齿轮,该连动杆延伸设置于该第一托台与第二托台之间,该连动杆上套设固定有多个伞齿轮,该连动杆的伞齿轮分别与该第一托台和第二托台的伞齿轮啮合相接,该Z轴驱动马达连接并能驱动该连动杆转动,从而带动该第一托台、第二托台沿该螺杆的纵向上、下移动;

该X轴驱动组件能设置于该Z轴驱动组件的第二托台上,该X轴驱动组件包含一连动块与至少一X轴驱动装置,该连动块连接该四托杆,每一X轴驱动装置以一带动杆连接该连动块,当该X轴驱动装置带动该带动杆伸缩移动时,能够经由该连动块带动该四托杆在该输送平台的入料端与出料端之间横向来回移动。

上述真空焊接炉中,该罩盖与该输送平台的第一侧部能相互枢接,该机台能进一步包含至少一掀盖机构与至少一压盖机构,该掀盖机构设于该输送平台的第一侧部的旁侧,且该掀盖机构连接该罩盖并选择性地驱动该罩盖相对该输送平台枢转,该压盖机构设于该输送平台的第二侧部的旁侧,当该罩盖盖合于该输送平台上时,该压盖机构能进一步压抵并固定该罩盖。

上述真空焊接炉中,该掀盖机构能包含一固定座、一连接件与一伸缩杆,该固定座固定设置该输送平台的第一侧部的旁侧,该连接件固定架设在该罩盖上并枢接于该输送平台的第一侧部,该伸缩杆的长度能伸缩,该伸缩杆的一端连接该固定座、另一端连接该连接件。

上述真空焊接炉能具有两传动机构,其中一传动机构设于该输送平台的入料端与该真空产生装置之间,另一传动机构设于该真空产生装置与该输送平台的出料端之间。

通过如上所述的设计,当功率器件导线架在该真空焊接炉内移动至该真空产生装置时,该内盖会受驱动而盖合在该底座上,并启动真空产生管路抽出该内盖的真空腔室内的气体,迫使该功率器件导线架上呈熔融状态的锡膏内的气体逸散,以减少锡膏内所产生的气泡,从而达到提高焊接强度、降低固化后的锡膏所形成的焊锡层的电阻值、以及稳定焊接制程品质的目的。

附图说明

图1为本实用新型的立体外观图。

图2为本实用新型于机台的罩盖呈盖合状态的端视图。

图3为本实用新型于机台的罩盖呈掀启状态的端视图。

图4为本实用新型的输送平台的立体剖面放大图。

图5为本实用新型的输送平台的侧视剖面放大图。

图6为本实用新型的真空产生装置的立体分解图。

图7为本实用新型的机台的立体剖面图,其中该真空产生装置的内盖未盖合于该底座上。

图8为本实用新型的机台的立体剖面图,其中该真空产生装置的内盖盖合于底座上。

图9为本实用新型的传动机构的立体外观图。

图10、图11和图12为本实用新型的传动机构的侧视动作图。

图13为锡膏内未产生气泡的俯视示意图。

图14为锡膏内产生气泡的俯视示意图。

附图标记说明:

10机台 11输送平台

111入料端 112出料端

113第一侧部 114第二侧部

116、116A加热座 12罩盖

121底板 122穿孔

15压盖机构

30传动机构 31托杆。

具体实施方式

以下配合附图及本实用新型的较佳实施例,进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段。

参见图1至图3所示,本实用新型的真空焊接炉包括一机台10、一真空产生装置20与至少一传动机构30。

配合参见图2及图3所示,该机台10包含一输送平台11、一罩盖12与一氮气供应装置13。

配合参见图4、图5及图6所示,该输送平台11相对两端分别为一入料端111与一出料端112,该入料端111与出料端112之间具有位于两相对侧的一第一侧部113与一第二侧部114,该入料端111与出料端112之间依序排列设置多个加热座116、116A,每一加热座116、116A的一顶面上内凹形成四沟槽117、117A,该四沟槽117、117A相间隔且相互平行设置,且每一沟槽117、117A沿该输送平台11的入料端111与出料端112的连线方向延伸。每一加热座116、116A上可供设置一待加热的功率器件导线架,以对该功率器件导线架进行加热。该第二侧部114内部贯穿形成一气密流道115,该气密流道115沿该输送平台11的入料端111与出料端112的连线方向延伸,并连通该第一侧部113与第二侧部114之间所形成的空间。

该罩盖12可掀启地盖设于该输送平台11上,该罩盖12具有一底板121,该底板121朝向该输送平台11,且该底板121上贯穿形成有一穿孔122,当该罩盖12盖合于该输送平台11上时,该底板121的穿孔122的位置对应该输送平台11的其中一加热座116A。

该氮气供应装置13经由一氮气管路131连通该输送平台11的气密流道115,以对该气密流道115以及该第一侧部113与第二侧部114之间所形成的空间注入氮气。在本较佳实施例中,该氮气供应装置13装设在该罩盖12上,当该罩盖12盖合于该输送平台11上时,该氮气供应装置13的氮气管路131对应连通该输送平台11的第二侧部114的气密流道115。

如图1至图3所示,在本较佳实施例中,该罩盖12与该输送平台11的第一侧部113相互枢接,该机台10进一步包含至少一掀盖机构14与至少一压盖机构15。

该掀盖机构14设于该输送平台11的第一侧部113的旁侧,且该掀盖机构14连接该罩盖12并选择性地驱动该罩盖12相对该输送平台11枢转,使该罩盖12相对该输送平台11掀启或盖合于该输送平台11上。具体而言,该掀盖机构14包含一固定座141、一连接件142与一伸缩杆143,该固定座141固定设置该输送平台11的第一侧部113的旁侧,该连接件142固定架设在该罩盖12上并枢接于该输送平台11的第一侧部113,该伸缩杆143的长度能伸缩,该伸缩杆143的一端连接该固定座141、另一端连接该连接件142,由此,当该伸缩杆143的长度受驱动而伸长或缩短时,可带动该罩盖12相对该输送平台11掀启或盖合于该输送平台11上。具体而言,该伸缩杆143可为长度可伸缩的压缸,如气压缸或油压缸。

该压盖机构15设于该输送平台11的第二侧部114的旁侧,当该罩盖12盖合于该输送平台11上时,该压盖机构15可进一步压抵并固定该罩盖12,避免该罩盖12任意掀启。

配合参见图7所示,该真空产生装置20装设于该机台10上且位置对应该罩盖12的底板121的穿孔122处,该真空产生装置包含一底座21、一外盖23、一内盖24与一驱动机构25。该底座21装设在该输送平台11上且连接一真空产生管路22,前述位置对应该底板121的穿孔122的加热座116A设置在该底座21中。该外盖23固设在该底板121上对应设有该穿孔122处,该外盖23的底部形成一开口,该外盖23的开口对应并连通该底板121的穿孔122。该内盖24设在该外盖23内并受该驱动机构25的驱动而能够上、下移动,该内盖24内部形成一真空腔室241,且该内盖24的底部形成一开口。

配合参见图8所示,当该罩盖12盖合于该输送平台11上时,该驱动机构25能够进一步带动该内盖24向下移动,令该内盖24与该底座21相对盖合,并使该加热座116A以及设于加热座116A上的功率器件导线架位于该内盖24的真空腔室241内,配合启动真空产生管路22抽出该真空腔室241内的气体,可使该真空腔室241形成真空状态。

在本较佳实施例中,该驱动机构25包含一安装座251、至少一导向套筒252、一驱动马达253、至少一移动杆256与一移动座257,该安装座251与该导向套筒252固设在该外盖23上,该驱动马达253固设在该安装座251上且具有一驱动杆254,该驱动杆254的端部固设一齿轮255,该移动杆256分别可轴向移动地穿设于该导向套筒252中,每一移动杆256的一上端向上突伸出该导向套筒252并固接于该移动座257,每一移动杆256的一下端向下贯穿该外盖23并固接于该内盖24,该移动座257上设有一齿条258,该齿条258与该驱动马达253的齿轮255啮合相接。由此,当该驱动马达253驱动该驱动杆254以及该齿轮255转动时,能同时带动该移动座257、该移动杆256和该内盖24上、下移动。

参见图9及图10所示,该传动机构30装设于该输送平台11上,每一传动机构包含四托杆31、一Z轴驱动组件32与一X轴驱动组件33。该四托杆31相间隔地设于该加热座116、116A上,且各托杆31的位置分别对应每一加热座116、116A的该四沟槽117、117A,前述待加热的功率器件导线架叠置于该加热座116、116A与该四托杆31上。该Z轴驱动组件32连接该四托杆31,并能够受控制而带动该四托杆31沿垂直该输送平台11的方向纵向上、下移动。该X轴驱动组件33连接该四托杆31,并能够受控制而带动该四托杆31沿该输送平台11的入料端111与出料端112的连线方向来回移动。

参见图10所示,当该传动机构30运动时,先令该Z轴驱动组件32带动该托杆31向上移动,使该两托杆31将该功率器件导线架向上托高至离开该加热座116、116A;

进一步参见图11所示,接着令该X轴驱动组件33带动该托杆31朝输送平台11的出料端112横向移动,使各功率器件导线架移动至对应下一加热座116、116A;

进一步参见图12所示,然后再令该Z轴驱动组件32带动该托杆31向下移动至各加热座116、116A的沟槽117、117A,即可将各功率器件导线架摆放于下一加热座116、116A,达到逐步将各功率器件导线架从输送平台11的入料端111朝出料端112移动的目的;

最后该X轴驱动组件33再带动该托杆31沿该加热座116、116A的沟槽117、117A朝输送平台11的入料端111横向移动,以重复进行前述搬移功率器件导线架的步骤。

在本较佳实施例中,前述Z轴驱动组件32装设在该输送平台11的下方且具有至少一第一托台321、一第二托台323、一连动杆325与一Z轴驱动马达326。该第一托台321与第二托台323沿该托杆31的长轴延伸方向间隔设置,每一第一托台321的顶部设有至少一支撑杆322,前述四托杆31架设于该支撑杆322上,又,每一第一、第二托台321、323内设有相匹配的一螺母与一螺杆,该螺母固设于该托台321、323中,该螺杆的底端突伸出该第一、第二托台321、323并固设一伞齿轮324A、324B。该连动杆325延伸设置于该第一托台321与第二托台323之间,该连动杆325上套设固定有多个伞齿轮324C,该连动杆325的伞齿轮324C分别与该第一托台321和第二托台323的伞齿轮324A、324B啮合相接。该Z轴驱动马达326连接并可驱动该连动杆325转动,从而经由该伞齿轮324A、324B、324C带动该螺杆相对该螺母转动,使该螺母与该第一托台321、第二托台323沿该螺杆的纵向上、下移动。

在本较佳实施例中,前述X轴驱动组件33设置于该Z轴驱动组件32的第二托台323上,该X轴驱动组件33包含一连动块331与至少一X轴驱动装置332,该连动块331连接该四托杆31,每一X轴驱动装置332以一带动杆333连接该连动块331,当该X轴驱动装置332带动该带动杆333伸缩移动时,可经由该连动块331带动该四托杆31在该输送平台11的入料端111与出料端112之间横向来回移动。

在本较佳实施例中,该真空焊接炉具有两传动机构30,其中一传动机构30设于该输送平台11的入料端111与该真空产生装置20之间,以将该输送平台11的入料端111与该真空产生装置20之间的功率器件导线架逐一搬移至该位置对应该真空产生装置20的加热座116、116A上,另一传动机构30则设于该真空产生装置20与该输送平台11的出料端112之间,以将该位置对应该真空产生装置20的加热座116、116A上以及该真空产生装置20与该输送平台11的出料端112之间的功率器件导线架逐一朝输送平台11的出料端112搬移。

上述本实用新型的真空焊接炉在运行时,先驱动该罩盖12盖合于该输送平台11上,并令该氮气供应装置13对该输送平台11的气密流道115以及该输送平台11的第一侧部113与第二侧部114之间所形成的空间注入氮气,接着再利用该传动机构30带动多个功率器件导线架从该输送平台11的入料端111朝出料端112逐步移动,移动的过程中,这些加热座116、116A会对该些功率器件导线架进行加热,使该功率器件导线架上的锡膏熔融并包覆相对应的晶粒(Chip)的接脚,而前述氮气则可避免锡膏因高温而氧化。其中,该输送平台11的第二侧部114内所设的填充有氮气的气密流道115可对该机台10外部的空气产生阻挡效果,避免外部空气流入该输送平台11与罩盖12之间;再者,该传动机构30具有四根托杆31,故可稳定地直接托持该功率器件导线架移动,不需要先将该功率器件导线架放置在一托盘上、再通过该托盘搬移该功率器件导线架。

如图13所示,当该功率器件导线架移动至位置对应该真空产生装置20的加热座116A上时,该加热座116A会持续对该功率器件导线架进行加热,同时该真空产生装置20的内盖24会受驱动而盖合在该底座21上,并启动真空产生管路22抽出该内盖24的真空腔室241内的气体,迫使该锡膏40内的气体逸散,如此以减少锡膏40内所产生的气泡(void),进而达到提高焊接强度、降低固化后的锡膏40所形成的焊锡层的电阻值、以及稳定焊接制程品质的目的。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施例,并非对本实用新型做任何形式上的限制,虽然本实用新型已以较佳实施例披露如上,然而并非用以限定本实用新型,任何在此技术领域中的普通技术人员,在未脱离本实用新型技术方案的范围内,依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

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