一種焊接加熱板的製作方法

2023-06-26 03:55:06 1

本實用新型涉及真空焊接爐技術領域，更具體涉及在真空焊接爐中用於完成真空焊接工藝所使用的一種焊接加熱板。

背景技術：

軌道交通、智能電網、航空航天、電動汽車與新能源裝備等領域產品中，常常大量使用到可控矽模塊，整流模塊，二極體等模塊。該類模塊由外殼、印刷電路板、發光二極體晶片陣列、控制電路和金屬引腳組成，並通過封裝工藝最終生產成型。該類模塊封裝時，通常通過在需要焊接為一體的線腳與印刷電路板接觸處，先添加焊膏或焊片，然後整體加熱，讓焊膏或焊片先融化，再冷卻凝固而實現。這個過程通常需要使用焊接加熱板，以實現對模塊進行加熱。

市場上現有的模塊焊接用加熱裝置，一般是只具備加熱功能的加熱操作臺。或者，通過石墨承託被焊模塊，然後再通過加熱裝置加熱石墨，從而間接加熱焊接。前者，不具備主動冷卻功能，加熱布置粗放，升溫均勻性差。後者，加熱及冷卻不直接，而且石墨的剛性和強度先天不足，使其應用範圍受到局限。現有技術中的加熱板，存在對模塊加熱不均勻，升溫及降溫可控性不理想的缺陷，這及容易導致模塊焊接中焊膏融化不充分，融化同步性差，或融化過度等不良現象，極大的影響了模塊焊接質量的穩定性，同時，也大大制約了批量化高效化焊接封裝工藝的實現。

特別是，當模塊封裝工藝發展到需要在真空環境下進行的情況下，一種具備升溫及降溫且升降溫可控，高效導熱且升降溫均勻，抗冷熱衝擊機械強度高的加熱板，就成為必備之選。

有鑑於此，有必要對現有技術中，真空焊接爐所使用的焊接加熱板予以改進，以解決上述問題。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於公開一種焊接加熱板，以實現均勻發熱並能夠實現快速降溫，以提高對模塊封裝進行真空焊接的生產效率。

為實現上述目的，本實用新型提供了一種焊接加熱板，包括：板體、封裝於板體內部且迂迴布置的至少一條加熱管及至少一條空心金屬管、分別連接於加熱管的兩端並穿出所述板體的至少一組接線柱、以及分別連接於空心金屬管的兩端並穿過所述板體的至少一組循環冷卻連接管段，所述加熱管及空心金屬管迂迴穿過所述板體。

在一些實施方式中，加熱管與空心金屬管在板體內部同層分布。

在一些實施方式中，加熱管與空心金屬管在板體內部分層分布。

在一些實施方式中，循環冷卻連接管段設置有流量調節閥。

在一些實施方式中，板體內部封裝有兩條迂迴布置的空心金屬管。

在一些實施方式中，循環冷卻連接管段及接線柱設置於板體的一邊。

在一些實施方式中，板體由鑄鋁或者鑄銅製成。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：在本實用新型中，將發熱管與空心金屬管一體式澆築成型，提高了該焊接發熱板的導熱性能及機械強度高，同時設置空心金屬管使得該焊接加熱板在真空焊接爐完成真空焊接處理後，能夠通過流經空心金屬管中的冷空氣或者冷卻液加速板體的冷卻速度，提高了真空焊接的生產效率。

附圖說明

圖1是本實用新型一種焊接加熱板在實施例一中的結構示意圖；

圖2為沿圖1中箭頭A方向的側視圖；

圖3為本實用新型一種焊接加熱板在實施例二中的結構示意圖；

圖4為沿圖3中箭頭B方向的側視圖；

圖5為本實用新型一種焊接加熱板在實施例三中的結構示意圖；

圖6為沿圖5中箭頭C方向的側視圖。

具體實施方式

下面結合附圖所示的各實施方式對本實用新型進行詳細說明，但應當說明的是，這些實施方式並非對本實用新型的限制，本領域普通技術人員根據這些實施方式所作的功能、方法、或者結構上的等效變換或替代，均屬於本實用新型的保護範圍之內。

本實用新型所揭示的一種焊接加熱板應用於真空焊接爐的場合中。真空焊接爐設置有容置冷卻介質(例如水、冷媒、空氣)、驅動冷卻介質循環的循環泵、溫度傳感器、溫控繼電器或PLC程序控溫器。焊接加熱板包括板體101、一條或者多條加熱管102及一條或者多條空心金屬管103。該板體101的內部封裝有迂迴布置的加熱管102及空心金屬管103。循環泵可驅動冷卻介質在空心金屬管103中進行循環，以實現冷卻介質對該焊接焊接板的快速冷卻(冷卻速度可調)。微處理器與溫控繼電器協同控制加熱管102的加熱溫度及加熱時間，以通過該焊接加熱板在真空焊接爐中完成真空焊接處理。

實施例一：

請參圖1至圖2所示出的本實用新型一種焊接加熱板的一種具體實施方式。在本實施方式中，該焊接加熱板10，包括板體101、封裝於板體101內部且迂迴布置的加熱管102及空心金屬管103、分別連接於加熱管102的兩端並穿出板體101的一組接線柱112、以及分別連接於空心金屬管103的兩端並穿過板體101的兩組循環冷卻連接管段，即循環冷卻連接管段130及循環冷卻連接管段140。加熱管102及空心金屬管103的內徑相等並均為8mm。

循環冷卻連接管段130、循環冷卻連接管段140及接線柱112的延伸方向與板體101所在平面位於同一平面內。

加熱管102及空心金屬管103迂迴穿過所述板體101。加熱管102及空心金屬管103與板體101採用一體式澆築成型的方式製成，板體101由鑄鋁或者鑄銅製成，並優選為鑄銅，以提高該板體101的熱傳導效率。在本實施方式中，該板體101內部封裝有兩條迂迴布置的空心金屬管，即空心金屬管103a與空心金屬管103b。空心金屬管103a與空心金屬管103b同層布置。

具體的，如圖1所示，在本實施方式中，板體101內部封裝有兩條相互獨立的空心金屬管103a及空心金屬管103b。金屬空心管103a與空心金屬管103b在板體101內同層分布，同時加熱管102在板體101內部設置於空心金屬管103a及空心金屬管103b的上方，以形成分層分布的結構。

加熱管102內部設有電熱絲。加熱管102的兩端穿出該板體101的側部，並形成第一加熱管延伸管段1031及第二加熱管延伸管段1032，第一加熱管延伸管段1031的末端設置有不鏽鋼或者銅製成的負極接線柱112a，第二加熱管延伸管段1032的末端設置有不鏽鋼或者銅製成的正極接線柱112b。通過將負極接線柱112a與正極接線柱112b連接220VAC的市電，使得加熱管102內的電熱絲髮熱，並通過鑄銅製成的板體101通過熱傳導，對放置在板體101上的待真空焊接的電子元器件進行加熱處理。

在本實施方式中，空心金屬管103的兩端穿出該板體101，並形成兩組循環冷卻連接管段。空心金屬管103包括空心金屬管103a及空心金屬管103b。空心金屬管103a的兩端穿出板體101的一邊並形成循環冷卻連接管段130，該循環冷卻連接管段130包括循環冷卻連接管段1121、1122；空心金屬管103b的兩端穿出板體101的一邊並形成循環冷卻連接管段140，該循環冷卻連接管段140包括循環冷卻連接管段1131、1132。其中，空心金屬管103a的兩端分別穿過板體101，並形成循環冷卻連接管段1121、1122，並在循環冷卻連接管段1121上設置有流量調節閥1222；空心金屬管103b的兩端分別穿出該板體101，並形成循環冷卻連接管段1131、1132，並在循環冷卻連接管段1132上設置有流量調節閥1232。流量調節閥1222及流量調節閥1232分別電性連接微處理器，以通過微處理器自動且獨立控制流量調節閥1222及流量調節閥1232所流經的冷卻介質的流量，從而控制該板體101在加熱完畢後的冷卻速度，以使得該焊接加熱板具有更好的適應性。

如圖2所示，在本實施方式中，空心金屬管103a及空心金屬管103b在板體101的內部均設置於加熱管102的下方。加熱管102在板體101內部迂迴分布並在同一水平面內均勻地布迂迴布置，空心金屬管103a及空心金屬管103b在板體101內部迂迴分布並在同一水平面內均勻地布迂迴布置。

在本實施方式中，該循環冷卻連接管段1121、1122、1131、1132及接線柱112均設置於板體101的一邊，以實現同側分布的結構。該板體101呈薄片狀，並在俯視投影面上的形成呈正方形或者長方形。通過這種結構，可將多個焊接加熱板10以平行排布的方式活動的放置於真空焊接爐內部。

實施例二：

請參圖3至圖4所示出的本實用新型一種焊接加熱板的一種具體實施方式。在本實施例與實施例一的區別在於，在本實施方式中，該焊接加熱板10』包括板體101、一條迂迴布置的加熱管102及一條迂迴布置的空心金屬管103。加熱管102與空心金屬管103的兩端均穿出板體101的側部，並同側布置，同時，加熱管102與空心金屬管103在板體101內部同層分布。

空心金屬管103的兩端穿出板體101，並形成循環冷卻連接管段1121及循環冷卻連接管段1122，其中循環冷卻連接管段1121作為冷卻介質的輸入端，循環冷卻連接管段1122作為冷卻介質的輸出端，並在循環冷卻連接管段1121中設置有流量調節閥1222。流量調節閥1222與微處理器連接，以通過微處理器自動且獨立控制流量調節閥1222所流經的冷卻介質的流量，從而控制該板體101在加熱完畢後的冷卻速度。

加熱管102的兩端穿出該板體101，並形成第一加熱管延伸管段1031及第二加熱管延伸管段1032，第一加熱管延伸管段1031的末端設置有不鏽鋼或者銅製成的負極接線柱112a，第二加熱管延伸管段1032的末端設置有不鏽鋼或者銅製成的正極接線柱112b。通過將負極接線柱112a與正極接線柱112b連接220VAC的市電，使得加熱管102內的電熱絲髮熱，並通過鑄銅製成的板體101通過熱傳導，對放置在板體101上的待真空焊接的電子元器件進行加熱處理。本實施例與實施例一中相同的技術方案請參實施例一所述，在此不再贅述。

實施例三：

請參圖5與圖6所示出的本實用新型一種焊接加熱板的一種具體實施方式。在本實施例與實施例一或者實施例二的區別在於，在本實施方式中，該焊接加熱板10』內部封裝的加熱管102的數量為兩條，即加熱管102a及加熱管102b；同時該焊接加熱板10』內部封裝的空心金屬管103的數量為兩條，即空心金屬管103a及空心金屬管103b。加熱管102與空心金屬管103在板體101內部迂迴布置。

同時，參圖6所示，空心金屬管103a的兩端穿出板體101的一邊並形成循環冷卻連接管段130，空心金屬管103b的兩端穿出板體101的一邊並形成循環冷卻連接管段140；同時在循環冷卻連接管段130上設置有流量調節閥1222，循環冷卻連接管段140上設置有流量調節閥1232。加熱管102a的兩端並穿出板體101的一組接線柱112，加熱管102b的兩端並穿出板體101的一組接線柱112』，接線柱112與接線柱112』分別連接220VAC的市電。

結合圖5及與6所示，在本實施方式中，加熱管102與空心金屬管103在板體101內部分層分布，同時，加熱管102a及加熱管102b設置於同一平面，空心金屬管103a及空心金屬管103b設置於同一平面。

本實施方式中未詳細描述的技術方案請參實施例一和/或實施例二所述，在此不再贅述。

上文所列出的一系列的詳細說明僅僅是針對本實用新型的可行性實施方式的具體說明，它們並非用以限制本實用新型的保護範圍，凡未脫離本實用新型技藝精神所作的等效實施方式或變更均應包含在本實用新型的保護範圍之內。

此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但並非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。