专利名称：连续式真空气氛烧结炉的制作方法
技术领域：
本实用新型隶属连续式气氛烧结炉技术领域，特别指一种添加气氛气体来 烧结元件的推板式连续烧结炉设计。
背景技术：
目前，在电子元件或粉末冶金的工艺中，需要导入不同的气氛气体在窑炉 内烧结，烧结是一个相当重要的工艺，因为烧结工艺攸关电子元件或粉末冶金 产品质量的好坏。以热导管的烧结为例，在烧结时是不允许有氧气存在的，也 就是要添加气氛气体(如氢气、氮气……)作为保护，因此在烧结程序中，如 何保持炉内气氛环境，已成为电子元件工艺中影响质量的关键。公知热导管的 烧结大都采用网带式的气氛烧结炉，但是由于网带的输送方式为开放式，无法 密封整个炉体，为维持烧结程序的气氛环境，必须不断的提供气氛气体(由炉 体中央导入气氛气体，而由炉体两侧排出，借排出的气氛气体来防止炉外空气 进入炉内)，因此消耗的气氛气体量很大，且金属制网带经不断高温、冷却的重 复使用，造成表面容易氧化，使其寿命有限，这是缺点之一。除此之外，由于 热导管管体内壁面的毛细结构以导热性良好的金属材料烧结制成(一般为铜
粉)，而该铜粉在烧结前，生产厂家为防止铜粉氧化，会在生产铜粉时添加抗氧 化剂，使铜粉表面形成一层抗氧化膜，此外铜粉与铜粉间也残存有氧气，而铜 粉表面上的氧化膜及铜粉与铜粉间残存的氧气，在气氛炉中以气氛气体正气压 烧结时，往往无法完全脱脂排出，此情形在热导管长度越长时越为明显，这对 于热导管的质量会有不良的影响，这是缺点之二。这就是现行公知技术存在的 最大缺点，这个缺点成为业界亟待克服的难题。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种提高待烧结件的烧结质量 的连续式真空气氛烧结炉。
为达到上述目的，本实用新型提供一种连续式真空气氛烧结炉，其主要由 第一炉体、第一交换系统、第二炉体、输送装置及炉出口交换系统所构成；该 输送装置设于第一炉体及第二炉体外部，并分别连结第一炉体及第二炉体的炉
出口交换系统，以作为放置待烧结件载具的输送平台；第一炉体依工艺区分为 真空脱脂区，并设有脱脂程序所需的预热加热组件；该第二炉体为密闭式，依 工艺区分为烧结区与冷却区，烧结区内具有耐热材及视烧结程序所需温度的加 热组件，冷却区具有冷却装置，并设有气氛气体供给装置；第一交换系统连结 第一炉体及第二炉体，其具有第一气密门及第二气密门，第一气密门与第二气 密门间形成第一交换室，第二气密门与第二炉体间形成第二交换室，第一交换 室设有第一位移装置及第二位移装置，第二交换室设有第三位移装置，并设有 气体置换装置；炉出口交换系统设于第二炉体出口端，其具有第一气密门及第 二气密门，第一气密门与第二气密门间形成交换室，该交换室设有位移装置， 并设有气体置换装置。
本实用新型的连续式真空气氛烧结炉，可达到保持炉内一致的气氛环境、 提高元件烧结质量的效果，并可有效地降低气氛气体使用量。
图l为本实用新型连续式真空气氛烧结炉的实施例俯视图； 图2为本实用新型连续式真空气氛烧结炉的第一炉体及第二炉体烧结区截 面图3为本实用新型连续式真空气氛烧结炉的第二炉体冷却区截面图4为本实用新型另一连续式真空气氛烧结炉的实施例俯视图5为本实用新型具有外输送装置的连续式真空气氛烧结炉的实施例俯视图。附图标记说明
1第一炉体
10加热组件11气体置换装置
2第一交换系统
20第一气密门21第二气密门
22第一交换室23第二交换室
24第一位移装置25第二位移装置
26气体置换装置27第三位移装置
3第二炉体
30烧结区31冷却区
32耐热材33加热组件
34冷却装置35气氛气体供给装置
4输送装置
炉出口交换系统
50第一气密门51第二气密门
52交换室53、54位移装置
55气体置换装置
6炉入口交换系统
60第一气密门61第二气密门
62交换室63第一位移装置
64第二位移装置
65气体置换装置
7外输送装置
具体实施方式
为实现本实用新型前述目的的技术手段，列举实施例，并配合附图说明如 后，可更加了解本实用新型的结构、特征及所达到的功效。首先，请参阅图l所示，由图可知本实用新型主要包括有
第一炉体l，请参阅图2所示，依工艺区分为真空脱脂区，其设有工艺(如 脱脂程序)所需的加热组件10;
第一交换系统2，连结第一炉体1及第二炉体3，其具有第一气密门20及 第二气密门21，第一气密门20与第二气密门21间形成第一交换室22,第二气 密门21与第二炉体3间形成第二交换室23,第一交换室22设有第一位移装置 24及第二位移装置25，第二交换室23设有第三位移装置27，并设有气体置换 装置26;
第二炉体3，为密闭式，依工艺区分为烧结区30与冷却区31，烧结区30 内具有耐热材32及视烧结程序所需温度的加热组件33 (请参阅图2),冷却区 31设有冷却装置34 (请参阅图3 ),并设有气氛气体供给装置35;
输送装置4，设于第一炉体1及第二炉体3外部，并分别连结第一炉体l 及第二炉体3的炉出口交换系统5，以作为放置待烧结件载具的输送平台；
炉出口交换系统5，设于第二炉体3出口端，其具有第一气密门50及第二 气密门51，第一气密门50与第二气密门51间形成交换室52，交换室52设有 位移装置53、 54,并设有气体置换装置55。
本实施例的实施待烧结件由输送装置4送入第一炉体1，此时第一气密 门20及第二气密门21为关闭，并开始执行预热脱脂程序，待预热脱脂程序完 成，第一气密门20开启(因为在预热脱脂程序进行时，第一气密门20为关闭， 所以该程序产生的废气不会进入到第一交换室22内)，第一交换系统2的第一 位移装置24将待烧结电子元件由第一炉体1送入第一交换室22定位处，并关 闭第一气密门20，第一交换系统2的气体置换装置26工作，先抽真空再送入 气氛气体使第一交换室22与第二交换室23达到与第二炉体3相同设定压力平 衡后，打开第二气密门21，第二位移装置25将经脱脂程序完成的待烧结件由 第一交换室22送入第二交换室23定位处，关闭第二气密门21,第三位移装置 27将待烧结件由第二交换室23送入第二炉体3,由于待烧结件自第一炉体1 经第一交换室22及第二交换室23后才被送入第二炉体3，而该第一炉体1与第一交换室22之间具有第一气密门20的隔绝设置，第一交换室22与第二交换 室23之间具有第二气密门21的隔绝设置，利用两道气密门的关闭，配合气体 置换装置26调整两交换室压力气氛的平衡，可在不改变炉内气氛环境下进行烧 结程序，从而提高待烧结件的质量，此时待烧结件在第二炉体3执行烧结及冷 却程序，当烧结及冷却程序完成，炉出口交换系统5的位移装置53工作，先打 开第一气密门50，位移装置53将烧结完成的元件由第二炉体3送入交换室52， 此时关闭第一气密门50，并打开第二气密门51,启动位移装置54将元件由交 换室52送出至输出装置4，并关闭第二气密门51，气体置换装置55工作，启 动真空排气达到设定真空度，并送入气氛气体达到设定压力平衡，等待执行下 一个程序作业。
本实施例借由第一交换系统2及炉出口交换系统5具有利用两道气密门封 闭的交换室设计，0程序进行而转换炉体时，能避免炉外空气及前程序炉体工 艺废气混入后程序炉体内，借以保持各炉体内一致的气氛环境，因此能提高元 件烧结质量的功效，与公知网带式相比较，也能有效的降低气氛气体使用量。 本实用新型第一炉体1的预热脱脂程序可将如热导管等被动元件或粉末冶金等 待烧结件内表面上的氧化膜及金属粉与金属粉间残存的氧气在有氧环境下执行 加热脱脂程序，并完全排出，再送入第二炉体3,导入气氛气体执行正压气氛 烧结程序，如此烧结完成的热导管等被动元件或粉末冶金等待烧结件，由于金 属粉表面上的氧化膜及金属粉与金属粉间残存的氧气在脱脂程序时已完全排 出，更可有效提升热导管等被动元件或粉末冶金等待烧结件烧结的质量，如此 而达到本实用新型设计目的，堪称一个实用的创作。
本实用新型的另一个实施例请参阅图4所示，第一炉体l为密闭式，在第 一炉体1设置有气体置换装置11及在入口端设置有炉入口交换系统6,该炉入 口交换系统6具有第一气密门60及第二气密门61,第一气密门60与第二气密 门61之间形成交换室62，交换室62设有第一位移装置63及第二位移装置64, 并设有气体置换装置65,以将第一炉体l构成密闭式。本实施例的实施在待 烧结电子组件被送进第一炉体1前，炉入口交换系统6的第一气密门60及第二
7气密门61为关闭，当待烧结电子组件由输送装置4进入交换室62时，炉入口 交换系统6打开第一气密门60,第一位移装置63将待烧结电子组件由输送装 置4移入交换室62定位处，再关闭第一气密门60，此时气体置换装置65工作， 送入气氛气体使交换室62达到设定压力平衡后，打开第二气密门61,令第二 位移装置64将待烧结电子组件推入第一炉体1内定位后，第二位移装置64退 回原始位置，并关闭第二气密门61，第一炉体l开始预热真空脱脂程序，其后 的程序与前实施例相同，不再赘述。
本实施例借由炉入口交换系统6具有封闭的交换室62设计，能避免炉外空
气混入第一炉体l内，借以保持第一炉体l内部一致的气氛环境，与前实施例 相较更能提髙电子组件烧结质量的效果，且本实施例利用前述气体置换装置11 先将第一炉体l抽真空，以执行真空加热，以将如热导管等待烧结电子组件内 待烧结铜粉表面上的氧化膜及铜粉与铜粉之间残存的氧气在真空环境下执行真 空加热脱脂程序，从而完全排出，再送入第二炉体3，导入气氛气体执行正压 气氛烧结程序，如此烧结完成的热导管等被动元件或粉末冶金等待烧结件，由 于金属粉表面上的氧化膜及金属粉与金属粉间残存的氧气在脱脂程序时已完全 排出，更可有效提升热导管烧结的质量。
请再参阅图5所示，本实用新型设于第一炉体1及第二炉体3外部、并连 结第一炉体1及第二炉体3两侧的炉入口交换系统6及炉出口交换系统5的输 送装置4连结有外输送装置7，外输送装置7可实现连续自动化作业。
以上所述，仅为本实用新型较佳可行实施例而已，并非用以限定本实用新 型的范围，只要熟悉此项技艺的人士，运用本实用新型说明书及权利要求书所 作的等效结构变化，理应包括在本实用新型的专利范围内。
权利要求1、一种连续式真空气氛烧结炉，其特征在于，包括有第一炉体，其设有加工工艺所需的加热组件；第二炉体，其为密闭式，依工艺区分为烧结区与冷却区，该烧结区内具有耐热材及加热组件，该冷却区设有冷却装置，并设有气氛气体供给装置；第一交换系统，其连结该第一炉体及第二炉体，其具有第一气密门及第二气密门，该第一气密门与该第二气密门之间形成第一交换室，该第二气密门与第二炉体之间形成第二交换室，该第一交换室设有第一位移装置及第二位移装置，该第二交换室设有第三位移装置，并设有气体置换装置；炉出口交换系统，其设于该第二炉体出口端，其具有第一气密门及第二气密门，该第一气密门与该第二气密门之间形成交换室，该交换室设有位移装置，并设有气体置换装置；输送装置，其设于该第一炉体及该第二炉体外部，并分别连结该第一炉体及该第二炉体的炉出口交换系统，该输送装置放置待烧结件载具的输送平台。
2、 如权利要求l所述的连续式真空气氛烧结炉，其特征在于，所述第一炉 体为密闭式，其设置有气体置换装置，并在入口端设置炉入口交换系统，该炉 入口交换系统具有第一气密门及第二气密门，该第一气密门与该第二气密门之 间形成交换室，该交换室设有第一位移装置及第二位移装置。
3、 如权利要求2所述的连续式真空气氛烧结炉，其特征在于，所述设于第一炉体及第二炉体外部、并连结第一炉体及第二炉体两侧的炉入口交换系统及 炉出口交换系统的输送装置连结有可实现连续自动化作业的外输送装置。
专利摘要本实用新型有关一种连续式真空气氛烧结炉，主要由第一炉体、第一交换系统、第二炉体、输送装置及炉出口交换系统所构成，该输送装置设于炉体外部，并分别连结第一炉体及第二炉体的炉出口交换系统，以作为放置待烧结件载具的输送平台，第一炉体依工艺区分为真空脱脂区，并设有脱脂程序所需的预热加热组件，该第二炉体为密闭式，其依工艺区分为烧结区与冷却区，烧结区内具有耐热材及视烧结程序所需温度的加热组件，冷却区具有冷却装置，并设有气氛气体供给装置，第一交换系统及炉出口交换系统各具有两道气密门，并形成交换室，并设有位移装置及气体置换装置。本实用新型可达到提高元件烧结质量、降低气氛气体使用量的效果。
文档编号F27B5/05GK201327292SQ200820133569
公开日2009年10月14日 申请日期2008年9月12日 优先权日2008年9月12日
发明者秦文隆 申请人:秦文隆