一种电磁加热的单腔热压机的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种电磁加热的单腔热压机，包括：具有一定内部空间的压合室；用于在所述压合室内产生真空的抽气装置；设置于所述压合室内的压合组件，该压合组件包括相互平行的两块压合板，所述两块压合板相距有一定的距离从而构成压合腔；外接于所述压合组件的液压装置，所述液压装置的驱动部为所述压合组件提供压合压力；其中，所述压合室内设有电磁加热组件，所述电磁加热组件包括能够产生交变磁场的电磁感应线圈。本实用新型提供的电磁加热的单腔热压机，可确保在热压过程中，通过提高温度传递的均匀性及稳定性，来减少压制过程中PCB板的变形率，减少报废率，提高成品率，降低生产成本。
【专利说明】
一种电磁加热的单腔热压机
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种PCB板层压机，更具体地，涉及一种电磁加热的单腔热压机。
【背景技术】
[0002]PCB板即PCB线路板(Printed circuit board)，亦称为印制电路板或者印刷电路板，是电子元器件电气连接的提供者。一般来讲，印刷电路板:是在非导电基板上面覆盖一层/ 二层铜箔(导电层)一一称之为单/双面电路板，然后采用印制的方法，将设计好的电路连接需保留的线条印制(耐腐蚀介质)在铜箔上，浸入在腐蚀性液体中腐蚀掉没有保护涂层的铜箔，清洗掉腐蚀性残液，定位打孔，涂上助焊剂等，即告完成。PCB板的作用犹如农作物需要生长在土壤中一样:一是通过铜箔线条为电子元件相互之间提供电气连接;二是为电子元器件提供物理支撑。采用PCB板的主要优点是大大减少布线和装配的差错，提高了自动化水平和劳动生产率。
[0003]现阶段，PCB板的压合工序中，特别是针对2层及2层以上PCB板产品，压合工序主要包括热压和冷压。热压是通过加热半固化片(如环氧树脂材料)，并施加一定压力比如200-500PSI/cm2使半固化片融化并凝固成需要的多层线路板。冷压工艺是在热压结束后对线路按照工艺要求的冷却速度冷却到需要的温度。在现有铜箔导电加热压合机中，都是通过连续缠绕铜箔片导电加热线路板。现阶段的PCB板层压机主要存在的缺点有:大多数现有层压机采用的加热方式为电热棒加热或是热煤油加热，使用寿命短，维修难度大，热滞后较大，不易精确控温。
【实用新型内容】
[0004]针对上述技术中存在的不足之处，本实用新型的目的是提供一种电磁加热的单腔热压机，确保在热压过程中，通过提高温度传递的均匀性及稳定性，来减少压制过程中PCB板的变形率，减少报废率，提高成品率，降低生产成本。
[0005]为了实现根据本实用新型的上述目的和其他优点，提供了一种电磁加热的单腔热压机，包括:具有一定内部空间的压合室；用于在所述压合室内产生真空的抽气装置;设置于所述压合室内的压合组件，该压合组件包括相互平行的两块压合板，所述两块压合板相距有一定的距离从而构成压合腔;外接于所述压合组件的液压装置，所述液压装置的驱动部为所述压合组件提供压合压力;其中，所述压合室内设有电磁加热组件，所述电磁加热组件包括能够产生交变磁场的电磁感应线圈。
[0006]优选的，至少一块所述压合板内设置有所述电磁感应线圈。
[0007]优选的，至少一块所述压合板上设置有加热板，所述加热板内均设置有所述电磁感应线圈。
[0008]优选的，所述压合板与所述加热板固定连接或一体成型。
[0009]优选的，所述电磁加热组件还包括与所述电磁感应线圈电连接的电磁加热控制器。
[0010]优选的，所述电磁感应线圈的轴线与所述压合板的中心法线相平行。
[0011]优选的，所述电磁感应线圈设置呈多重“S”形折叠状或螺旋状。
[0012]优选的，所述的电磁加热的单腔热压机还包括用于对压合板进行加热的辅助加热组件，所述辅助加热组件包括设置于所述压合板内的加热管、加热箱和输送栗，所述加热管的入液口和出液口、输送栗、加热箱构成加热循环回路。
[0013]优选的，所述的电磁加热的单腔热压机还包括铜箔加热组件，其包括设置在所述压合腔中的铜箔片、及与所述铜箔片电连接的功率控制器。所述铜箔片往复折叠成多重“S”型折叠状结构，从而形成有多个间隔设置的容纳室。
[0014]优选的，所述压合室内还设置有至少两根导柱，所述压合板均可沿所述导柱上下滑动。所述导柱的内部设置呈中空结构，所述导柱的一端开设有抽气口，所述抽气口外接有抽气装置，所述导柱的外壁开设有与导柱内部相联通的通气孔。
[0015]本实用新型与现有技术相比，其有益效果是:
[0016]1、由于采用电磁加热的供热方式，电磁加热因电磁感应线圈本身基本不会产生热量，寿命长，检修及维护更换成本低廉，加热板或压合板经可变电磁场作用发热，热量利用充分，热量散失较小，热量聚集于加热板或压合板内部，电磁感应线圈表面温度略高于室温，可以安全触摸，无需热防护，安全可靠;采用内部发热的加热方式，使得所述加热板或压合板直接感应磁能而生热，热响应快速，平均预热时间比传统加热如电阻圈加热方式缩短60%以上，同时热效率高达90%以上，在同等条件下，比电阻圈加热节电30?70%，同时提高了生产效率，电磁感应线圈本身不发热，热阻滞小，热惯性低，温度控制实时准确，明显改善产品质量；
[0017]2、U形槽部具有两个端部，分别为靠近所述压合室的门框的内侧端部与远离所述压合室的门框的外侧端部，外侧端部的宽度大于内侧端部的宽度，对压合室外部空气进入压合室内设置了多重密封;此外，室门与压合室的门框之间设有的密封圈进一步提高了室门的密封性。
【附图说明】
[0018]详细说明将参考下述附图，在附图中:
[0019]图1是示出用于制造PCB板的PCB板包在根据本实用新型的PCB板单腔层压机中的结构示意图；
[0020]图2为本实用新型所述的电磁加热的单腔热压机的轴测图；
[0021]图3为本实用新型所述的电磁加热的单腔热压机的俯视图；
[0022]图4为本实用新型所述的电磁加热的单腔热压机的正视图；
[0023]图5为本实用新型所述的电磁加热的单腔热压机的右视图；
[0024]图6是图4中沿A-A方向剖视图；
[0025]图7是图4中沿B-B方向剖视图；
[0026]图8是图4中C处的局部放大图；
[0027]图9为本实用新型所述压合组件的第一轴测图；
[0028]图10为本实用新型所述压合组件的第二轴测图；
[0029]图11为本实用新型所述的电磁加热的单腔热压机中压合组件的右视图；
[0030]图12为本实用新型所述压合组件的内部结构图；
[0031]图13是图12中D处的局部放大图；
[0032]图14为本实用新型所述的电磁加热的单腔热压机中压合板的轴测图；
[0033]图15为本实用新型所述的电磁加热的单腔热压机中压合板的正视图；
[0034]图16是图15中沿E-E方向的剖视图；
[0035]图17是图1中PCB板包堆160的结构图；
[0036]图18为本实用新型所述电磁感应线圈设置于压合板中的结构示意图；
[0037]图19为本实用新型所述电磁感应线圈设置于加热板中的结构示意图；
[0038]图20为本实用新型所述电磁感应线圈的结构示意图。
【具体实施方式】
[0039]下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，本实用新型的前述和其它目的、特征、方面和优点将变得更加明显，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
[0040]参照图1与图17，根据本实用新型的复合加热的单腔热压机100的压合腔154b中放置有待压制的PCB板包160，该待压制的PCB板包160由至少一块PCB板依次层叠堆置而成，为了防止PCB板在压制过程中粘连，相邻两块PCB板之间及PCB板与压合板154之间设置有导热并防粘的隔板161。在一实施例中，复合加热的单腔热压机100中设有压合腔154b，压合腔154b中放置有待压制的PCB板包160，该待压制的PCB板包160由PCB板Cl、C2、C3从上至下依次层叠堆置而成。每层PCB板的结构如图17所示，主要包括位于最外侧的上下两片铜箔162、与铜箔162邻接的两片半固化片163、由半固化片163夹持的内层线路板164。
[0041]参照图1一20所示，电磁加热的单腔热压机100包括:控制系统(未图示)、压合室110、液压装置120、室门130、安全开关组件140、以及压合组件150，其中，压合室110具有一定的内部空间，且该压合室110包括用于在其内部产生真空的抽气装置(未图示)，压合室110内还设有电磁加热组件;压合组件150设置于压合室110的内部空间内，且该压合组件150包括相互平行的两块压合板154，所述两块压合板154相距有一定的距离从而构成压合腔154b，待压制的PCB板包160放置于压合腔154b中进行热压和冷压，位于上层的压合板154的上表面与位于下层的压合板154的下表面分别邻接有上隔热板155与下隔热板153，上隔热板155与下隔热板153均由具有一定结构强度的电绝缘且绝热的材料制成，压合板154由具有一定结构强度且导热的材料制成，所述液压装置120、安全开关组件140、电磁加热组件均与所述控制系统电连接。
[0042]作为一实施例，所述电磁加热组件包括能够产生交变磁场的电磁感应线圈190、与所述电磁感应线圈190电连接的电磁加热控制器(未图示)。
[0043]作为一实施例，至少一块所述压合板154内设置有所述电磁感应线圈190，压合板154由具有一定结构强度的导磁性材料制成。
[0044]作为一实施例，所述电磁感应线圈190设置于加热板180内，加热板180由具有一定结构强度的导磁性材料制成，至少一块所述压合板154上设置有所述加热板180，所述压合板154与所述加热板180固定连接或一体成型，所述加热板180包括基板和罩盖于所述基板上的盖板，所述基板上开设有与所述电磁感应线圈190的形状相匹配的凹槽。
[0045]作为一实施例，所述电磁加热控制器分别与所述电磁感应线圈的第一接线点193和第二接线点194电连接，从而构成电磁加热回路，以致使电磁感应线圈190产生变化的交变磁场;电磁加热控制器将交流电整流变成直流电，再将直流电转换成高频高压电，高速变化的高频高压电流流过电磁感应线圈190会产生高速变化的交变磁场，当磁场内的磁力线通过导磁性的压合板154或加热板180时，即使得压合板154或加热板180自行高速发热。
[0046]作为一实施例，所述电磁感应线圈190的内部呈中空状以形成贯通其两端的冷却通道195，所述电磁感应线圈的一端开设有入液口 191，所述电磁感应线圈的另一端开设有出液口 192，所述冷却通道195与所述电磁感应线圈的入液口 191和出液口 192相连通;所述电磁感应线圈的入液口 191和出液口 192外接连通有冷却系统，所述冷却系统、电磁感应线圈的入液口 191和出液口 192、冷却通道195构成冷却循环回路;通过在冷却通道195内通入温度及流量可控的冷却液(油或水等介质)，从而对电磁感应线圈190及压合板154或加热板180进行高效快速冷却，除了能够进一步提高冷却速度外，还能够对电磁感应线圈190及压合板154或加热板180起到冷却保护作用，提高其可靠性，降低设备维修及更换成本，此外，采用在电磁感应线圈的冷却通道195内通入冷却液的方法，能够最大化地降低结构复杂度且不影响冷却效率。
[0047]作为一实施例，所述电磁感应线，190设置呈多重“S”形折叠状或螺旋状，以及能够产生交变磁场的其他形状。
[0048]作为一实施例，所述电磁感应线圈190的轴线Zl与所述压合板154或加热板180的中心法线Z2相平行。
[0049]在一实施例中，还包括铜箔加热组件，其设置在所述压合腔154b中的铜箔片、及与所述铜箔片电连接的功率控制器，以对铜箔片进行加热控制，所述铜箔片往复折叠成多重“S”型折叠状结构，从而使得所述铜箔片内形成有多个间隔设置的容纳室(未图示)，待压制的PCB板包160放置于所述容纳室后，再放置于压合腔154b中。
[0050]在一实施例中，压合室110包括左侧板111、右侧板112、顶板113、以及中板114，如图2所示，左侧板111、右侧板112、顶板113、以及中板114构成了具有一定内部空间的压合室110，左侧板111的底部设有左底座11 Ia，右侧板112的底部设有右底座112a，可以在用螺栓通过将左底座Illa与右底座112a固定于地面上从而实现压合室110与地面的固定连接。左侧板111与右侧板112上开设有至少一个观察窗115，在一实施例中，左侧板111与右侧板112上开设有两个观察窗115。
[0051]在一实施例中，压合室110内还设置有至少两根导柱156、设置于下隔热板153之下的垫板152、以及设置于垫板152之下的支撑板151，其中，压合板154及上隔热板155、下隔热板153均被限制于导柱156之间并可沿导柱156上下滑动;液压装置120外接于压合组件150，所述液压装置120的驱动部为所述压合组件150提供压合压力。作为一实施例，液压装置120包括驱动电机、若干管路、液压缸121及由该驱动电机驱动的油栗，所述液压缸121的驱动端为位于最下层的压合板154提供压合动力。在一实施例中，液压装置120的液压缸121的驱动端穿过支撑板151后与垫板152的下表面相抵触，液压装置120与所述控制系统电连接。在一实施方式中，导柱156设有4根，分别设置于压合板154及上隔热板155、下隔热板153的两侧，导柱156贯穿顶板113、垫板152、及支撑板151，从而使得顶板113、垫板152、及支撑板151成为一个稳固的整体，其中，垫板152可在液压装置120的液压缸121的驱动端驱动下沿导柱156上下滑动。
[0052]在一实施方式中，每根导柱156的内侧开设有滑轨槽156b，每块压合板154的两侧前后端部均设有滚轮154a，压合板154通过滚轮154a与滑轨槽156b的配合，从而实现压合板154沿导柱156上下滑移。
[0053]在一实施方式中，导柱156的内部设置呈中空结构，导柱156的一端开设有抽气口156a，所述抽气口 156a与抽气装置相接，位于压合室110内部的导柱156的外壁设有与导柱156内部相联通的通气孔，通过这种结构可在抽气口 156a处往外抽气从而制造压合室110内部的真空环境。在一实施方式中，每个压合腔154b内设有至少一个压力传感器及温度传感器(未图示)，所述压力传感器及温度传感器均与所述控制系统电连接，用于对压合腔内154b的压力及温度进行实时监控。
[0054]在一实施例中，还包括用于对压合板进行加热的辅助加热组件，其包括加热管154c、加热箱和输送栗，所述加热管154c设置于所述压合板154内，所述加热管154c的入液口和出液口、输送栗、加热箱构成加热循环回路;工作时，加热箱中的传导液(可为油或水等介质)在输送栗的驱动下，将加热后的传导液输送入加热管154c的入液口，并经加热管154c的的出液口回流入加热箱中，以此构成加热循环回路;在一实施例中，加热管154c与所述加热箱之间设有集油组件158，该集油组件158包括内部中空的进油柱158b与回油柱158a，所述加热管的入液口通过柔性管159与进油柱158b相连通，所述加热管的出液口通过柔性管159与回油柱158a相连通，进油柱的进油口 158b ’与回油柱的回油口 158a ’分别与所述加热箱相连通。
[0055]在一实施方式中，所述加热管154c设置呈多重“S”型折叠状结构，及其他利于加热管154c均匀排布于压合板154内的形状均可，所述压合板154内设置有两组加热管154c，所述两组加热管154c相对所述压合板154的对称中心对称设置，从而增加了加热管154c内的传导液的流通面积，以提高加热管154c在压合板01内的加热效率。
[0056]在一实施例中，压合室110设有至少一扇与外界相通且可开合的室门130，该室门130包括:
[0057]具有一定结构强度并绝热的材料制成的门板132;以及
[0058]设于所述门板两侧的门套131，
[0059]其中，门套131与通往压合室110内部的门框相固接，门板132嵌套在两个门套131之间且可沿门套131上下滑动以实现压合室110的开启或闭合。在一实施方式中，压合室110的前后两侧各设有一扇室门130。
[0060]在一实施例中，门套131包括:门套主体、以及形成于所述门套主体中的U形槽部131c，其中，U形槽部131c沿所述门套主体的高度方向延伸，门板132的两侧均设有至少一个轴承132a，轴承132a与U形槽部131 c相卡接，从而实现门板132沿门套131上下滑动，U形槽部131c具有两个端部，分别为靠近压合室110的门框的内侧端部131a与远离压合室110的门框的外侧端部131b，外侧端部13Ib的宽度大于内侧端部13Ia的宽度。在一实施方式中，门板132的两侧均设有4个轴承132a。在一实施方式中，每个门套131的侧面均设置有用于驱动门板132上下滑动的驱动气缸133。
[0061]在一实施方式中，两个门套131之间设置有安全开关组件140，具体地，安全开关组件140包括分别设置于门板132两侧门套131上的信号发射器141与信号接收器142，驱动气缸133及安全开关组件140均与所述控制系统电连接，当门板132处于如图3所示的开启状态时，如信号发射器141与信号接收器142之间有物体或操作人员阻隔时，控制系统发送控制信号，此时门板132不会落下，直到号发射器141与信号接收器142之间没有其他物体或操作人员，从而防止门板132碰坏或是压伤操作人员。
[0062]在一实施例中，室门130与压合室110的门框之间设有密封圈134，密封圈134由具有一定弹性的绝热材料制成。在一实施例中，门板132上还设有将门板132与密封圈134压紧以实现对压合室110进行密封的压紧装置(未图示)。
[0063]工作原理:
[0064]1、工人先将用于制造PCB板的材料如图17结构进行组成堆叠，最终组装成如图1所示的待压制的PCB板包堆160;
[0065]2、组装完成后，将待压制的PCB板包堆160放入压合腔154b中等待压制；
[0066]3、控制系统控制室门130的门板132落下，闭合压合室110，抽气装置开始将压合室110的内部空间抽成真空环境；
[0067]4、液压装置120的液压缸121的驱动端开始工作，施加一定的压力于垫板152之下，从而依次推动压合板154开始挤压压合腔154b内的待压制的PCB板包堆160，与此同时，电磁加热组件开始工作，从而对待压制的PCB板包堆160进行加热，压制过程中的压力大小、温度高低、压制时间由控制系统进行反馈调节;压制完成后，电磁加热组件停止工作等待后续的加工工作。
[0068]尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
【主权项】
1.一种电磁加热的单腔热压机，其特征在于，包括: 具有一定内部空间的压合室； 用于在所述压合室内产生真空的抽气装置； 设置于所述压合室内的压合组件，该压合组件包括相互平行的两块压合板，所述两块压合板相距有一定的距离从而构成压合腔； 外接于所述压合组件的液压装置，所述液压装置的驱动部为所述压合组件提供压合压力； 其中，所述压合室内设有电磁加热组件，所述电磁加热组件包括能够产生交变磁场的电磁感应线圈。2.如权利要求1所述的电磁加热的单腔热压机，其特征在于，至少一块所述压合板内设置有所述电磁感应线圈。3.如权利要求1所述的电磁加热的单腔热压机，其特征在于，至少一块所述压合板上设置有加热板，所述加热板内均设置有所述电磁感应线圈。4.如权利要求3所述的电磁加热的单腔热压机，其特征在于，所述压合板与所述加热板固定连接或一体成型。5.如权利要求1所述的电磁加热的单腔热压机，其特征在于，所述电磁加热组件还包括与所述电磁感应线圈电连接的电磁加热控制器。6.如权利要求1所述的电磁加热的单腔热压机，其特征在于，所述电磁感应线圈的轴线与所述压合板的中心法线相平行。7.如权利要求1所述的电磁加热的单腔热压机，其特征在于，所述电磁感应线圈设置呈多重“S”形折叠状或螺旋状。8.如权利要求1所述的电磁加热的单腔热压机，其特征在于，还包括用于对压合板进行加热的辅助加热组件，所述辅助加热组件包括设置于所述压合板内的加热管、加热箱和输送栗，所述加热管的入液口和出液口、输送栗、加热箱构成加热循环回路。9.如权利要求1所述的电磁加热的单腔热压机，其特征在于，还包括铜箔加热组件，其包括设置在所述压合腔中的铜箔片、及与所述铜箔片电连接的功率控制器;所述铜箔片往复折叠成多重“S”型折叠状结构，从而形成有多个间隔设置的容纳室。10.如权利要求1所述的电磁加热的单腔热压机，其特征在于，所述压合室内还设置有至少两根导柱，所述压合板均可沿所述导柱上下滑动，所述导柱的内部设置呈中空结构，所述导柱的一端开设有抽气口，所述抽气口外接有抽气装置，所述导柱的外壁开设有与导柱内部相联通的通气孔。
【文档编号】B32B37/06GK205667031SQ201620532517
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年6月3日
【发明人】沈金明
【申请人】苏州市嘉明机械制造有限公司