CN115484699A - 一种用于加热管和热电偶的接线装置及接线工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于加热管和热电偶的接线装置，包括可开合的定位管(1)、热电偶组件、柔性加热器(2)、用于夹紧柔性加热器的夹紧装置(3)、固定件(4)，热电偶组件(5)包括热电偶(501)、接线帽(502)和导线(503)，导线(503)固定穿设在固定件(4)上，固定件(4)固定嵌设在定位管(1)的头端，固定件(4)上设有贯穿的排气孔(402)，定位管(1)包括2个半圆管(101)，固定件(4)包括2个半圆板(401)。本发明还提供一种接线工艺。本发明不用拆除不耐高温的保护和配件、且无需进入烘箱，在组装现场能实现固定、烘干，缩短了晶圆加热器的加热管和热电偶接线工艺的时间，提升了晶圆加热器的良品率。

Description

一种用于加热管和热电偶的接线装置及接线工艺

技术领域

本发明涉及晶圆加热器技术领域，尤其是涉及一种用于加热管和热电偶的接线装置及接线工艺。

背景技术

在制造晶圆加热器的过程中，晶圆加热器包括加热管和热电偶，由于加热管和热电偶的导线长度范围是1到4米，先接线会导致后续加工不变，通常都是在晶圆加热器机械加工、打磨完毕后，将重要外观面保护好后，对内部镶嵌的加热管和热电偶进行接线，进行耐高温环氧胶灌封，为了获得良好的封接性能，需要进烘箱烘干。烘干前，需要去除不耐高温的保护和配件；搬运时需要注意不得磕伤划伤晶圆加热器主体；在大批量生产时，出现零件长时间等待烘箱、零件进出烘烤容易划伤的情况，且固化过程中存在导线容易位移的情况，需要返工，严重影响生产效率。因此迫切需要一种新型装置，无需拆除保护，可以让晶圆加热器无需进入烘箱，灌封的环氧胶就可以实现良好的烘干固化效果，并且可以保证导线在固化过程中处于中心位置，保证良好外观，大幅提升良率和生产效率。因此，亟需一种新的技术方案解决以上至少一个技术问题。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种用于加热管和热电偶的接线装置，不用拆除不耐高温的保护和配件，防止导线移位，且无需进入烘箱，在组装现场能够实现固定、烘干。本发明的另一个目的是提供一种接线工艺，无需将热电偶组件放入烘箱，不会因为进出烘箱而划伤晶圆加热器的表面，无需拆除热电偶组件上的其他配件，接线效果好，极大地提升了良品率。

为了实现上述技术目的，达到上述的技术要求，本发明所采用的技术方案是：一种用于加热管和热电偶的接线装置，包括可开合的定位管、穿设在定位管上的热电偶组件、贴设在定位管外周面的柔性加热器、用于夹紧柔性加热器的夹紧装置、固定件，所述热电偶组件包括热电偶、接线帽和导线，所述导线固定穿设在固定件上，所述固定件固定嵌设在定位管的头端，所述固定件上设有贯穿的排气孔，所述定位管包括2个半圆管，所述固定件包括2个半圆板。

作为优选的技术方案，所述定位管上设有轴向贯穿的安装孔，所述安装孔为阶梯孔结构。

作为优选的技术方案，所述安装孔包括依序相连的第一段、第二段和第三段，所述第一段和第三段的直径小于第二段的直径，所述第一段轴向贯穿定位管的头端，所述第三段轴向贯穿定位管的尾端。

作为优选的技术方案，所述柔性加热器包括外绝缘膜、内绝缘膜、多组设置在外绝缘膜和内绝缘膜之间的加热丝、设置在外绝缘膜外周面的温控开关、分别与加热丝和温控开关电连的电线。

作为优选的技术方案，所述定位管内壁设置有分区隔热槽。

作为优选的技术方案，所述定位管包括2个半圆管，所述固定件包括2个半圆板。

作为优选的技术方案，所述夹紧装置的数量为2个，其中1个夹紧装置设置在定位管的头端，另1个夹紧装置设置在定位管的尾端。

作为优选的技术方案，所述夹紧装置包括2个半圆形的夹紧块、螺栓，2个所述半圆形的夹紧块通过螺栓连接。

作为优选的技术方案，所述定位管的尾端设置有限位台阶。

本发明还提供一种接线工艺，采用所述的接线装置进行接线，包括以下步骤：

步骤一、将所述导线与所述热电偶上的接线柱进行钎焊，钎焊后套上绝缘套管；

步骤二、在步骤一完成后将所述导线和所述热电偶穿过所述接线帽，然后在所述接线帽中灌入环氧树脂进行环氧灌封，对所述导线和所述热电偶进行固定，得到热电偶组件；

步骤三、将所述热电偶组件放入其中1个所述半圆管内，将所述固定件夹住所述导线，然后盖上另1个所述半圆管得到所述定位管，并将所述固定件嵌装在所述定位管的前端；

步骤四、将所述柔性加热器热压至所述定位管的外周面，然后拧紧所述夹紧装置将2个所述半圆管固定住；

步骤五、开启所述柔性加热器进行烘干加热，加热温度为80℃～100℃，操作时间为2～4小时；

步骤六、关闭所述柔性加热器，拧松所述夹紧装置，取下柔性加热器，然后打开所述定位管和固定件，取出所述热电偶组件。

作为优选的技术方案，所述绝缘套管的中间段为弧形。

本发明的有益效果是：

1)利用柔性加热器贴合在定位管的外周面，然后通过夹紧装置对定位管和柔性加热器进行固定，柔性加热器对定位管进行加热，定位管对接线帽内的环氧树脂进行烘干，这样就不用拆除不耐高温的配件，且无需整体进入烘箱，安装便捷，并用固定件对热电偶上的导线进行固定，这样在组装现场能够实现固定、烘干，减少了进出烘箱步骤，大幅缩短接线工艺的时间，大幅提升了工作效率和良品率；

2)优选的，阶梯孔结构形成多个阶梯孔，便于在安装孔内安装固定件、热电偶和热电偶接线帽，进一步优选的，第一段用于安装固定件，第二段用于安装热电偶接线帽，第三段用于安装热电偶，第二段的直径大，能够对接线帽进行限位，防止过度位移；

3)优选的，通过多组加热丝将定位管分成多个加热区域；

4)优选的，分区隔热槽与多组加热丝对应设置，对相邻2个加热区域起到隔热的作用；

5)优选的，定位管包括2个半圆管，便于定位管内安装各个部件，固定件包括2个半圆板，便于对导线进行固定；

6)优选的，通过2个夹紧装置提升夹紧效果，进一步优选的，通过拧紧螺栓即可实现夹紧，操作简单，安装和拆卸方便；

7)优选的，定位管的尾端设置有限位台阶，对夹紧装置限位，防止夹紧装置在安装过程中掉落；

8)本发明的接线工艺能够使环氧树脂更好地固化，无需搬运至烘箱中，避免加热管表面划伤，极大地提升了加热管的良品率；

9)优选的，绝缘套管的中间段为弧形具有缓冲作用。

附图说明

图1为本发明提供一个实施例的三维图；

图2为本发明提供一个实施例的定位管的剖视图；

图3为本发明提供一个实施例的剖视图；

图4为本发明提供一个实施例的柔性加热器的结构图；

图5为本发明提供一个实施例的夹紧装置的结构图；

图6为本发明提供一个实施例的绝缘套管的结构图；

在图1-图6中，1、定位管；101、半圆管；102、安装孔；1021、第一段；1022、第二段；1023、第三段；103、分区隔热槽；104、嵌槽；105、限位台阶；2、柔性加热器；201、外绝缘膜；202、内绝缘膜；203、加热丝；204、温控开关；205、电线；3、夹紧装置；301、夹紧块；3011、避空槽；302、螺栓；4、固定件；401、半圆板；402、排气孔；5、热电偶组件；501、热电偶；502、接线帽；503、导线；6、连接器；7、绝缘套管；8、环氧树脂。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步描述。

请参照图1-图6，本发明的一个实施例提供一种用于加热管和热电偶的接线装置，包括可开合的定位管1、穿设在定位管1上的热电偶组件5、贴设在定位管1外周面的柔性加热器2、至少1个夹紧柔性加热器2的夹紧装置3、固定件4，所述固定件4固定嵌设在定位管1的头端，所述定位管1包括2个半圆管101，所述固定件4包括2个半圆板401，所述热电偶组件5包括热电偶501、接线帽502和导线503，接线帽502内灌装有环氧树脂8，2个半圆管101具有开合作用，用夹紧装置3夹紧后即可固定住热电偶501、接线帽502，需要拆卸时，松开夹紧装置3，固定件4对应设置成2个半圆板401，能够夹住导线503，具有很好的固定作用，松开夹紧装置3，又能快速取下固定件4，安装和拆卸更加便捷，利用柔性加热器2贴合在定位管1的外周面，然后通过夹紧装置3对定位管1和柔性加热器2进行固定，柔性加热器2对定位管1进行加热，定位管1加热从而烘干接线帽502内的环氧树脂8，加快环氧树脂8的固化，这样就不用拆除不耐高温的配件，且无需整体进入烘箱，安装和拆卸便捷，并用固定件4对热电偶5上的导线503进行固定，防止导线503移位，这样在组装现场能够实现固定、烘干，减少了进出烘箱步骤，大幅缩短接线工艺的时间，大幅提升了工作效率和良品率，排气孔402还能排出环氧树脂8固化过程中产生的气体。

进一步的，固定件4上对应贯穿设置有多个圆周排列的排气孔402，排气孔402用于定位管1烘干排气。

进一步的，定位管1前端设有嵌槽104，所述固定件4嵌设在嵌槽104中，结构简单实用。

如图1-图6所示，在其中一些实施方式中，所述定位管1上设有轴向贯穿的安装孔102，所述安装孔102为阶梯孔结构。

进一步的，所述安装孔102包括依序相连的第一段1021、第二段1022和第三段1023，所述第一段1021和第三段1023的直径小于第二段1022的直径，所述第一段1021轴向贯穿定位管1的头端，所述第三段1023轴向贯穿定位管1的尾端，第一段1021用于安装热电偶5上的导线6，第二段1022用于安装热电偶5上的接线帽7，第三段1023用于安装热电偶5，且第二段1022直径大于第一段1021和第三段1023的直径，对接线帽7进行限位，防止接线帽7过度滑动，影响接线效果。

如图1-图6所示，在其中一些实施方式中，所述柔性加热器2包括外绝缘膜201、内绝缘膜202、多组设置在外绝缘膜201和内绝缘膜202之间的加热丝203、设置在外绝缘膜201外周面的温控开关204、分别与加热丝203和温控开关204电连的电线205，通过外绝缘膜201和内绝缘膜202防止加热丝203与外界导电件接触而短路，进一步的，加热丝203的数量为3组，这样将定位管1分成3个加热区域，对定位管1实现分区加热控制，提高烘干效率。

进一步的，多根电线203采用连接器6进行归集，防止电线203紊乱和接线错误。

如图1-图6所示，在其中一些实施方式中，所述定位管1内壁设置有分区隔热槽103，对于相邻2个加热区域的内部导热具有一定的隔绝作用，这样每个加热区域的独立温控效果更好，进一步的，分区隔热槽103的数量为4个，相邻2个加热区域连接处设有2个分区隔热槽103。

如图1-图6所示，在其中一些实施方式中，所述夹紧装置3的数量为2个，其中1个夹紧装置3设置在定位管1的头端，另1个夹紧装置3设置在定位管1的尾端，2个夹紧装置3能够对柔性加热器2有更好的夹紧效果。

如图1-图6所示，在其中一些实施方式中，所述夹紧装置3包括2个半圆形的夹紧块301、螺栓302，2个所述半圆形的夹紧块301通过螺栓302连接，结构简单实用，易于安装和拆卸。

进一步的，所述夹紧块301的内周面设置有多个圆周均布的避空槽3011，避空槽3011能减小接触面积，夹紧效果好，进一步的，避空槽3011为弧形。

如图1-图6所示，在其中一些实施方式中，所述定位管1的尾端设置有限位台阶105，对夹紧装置3限位，防止夹紧装置3在安装过程中掉落。

本发明还提供一种接线工艺，采用所述的接线装置进行接线，包括以下步骤：

步骤一、将所述导线503与所述热电偶501上的接线柱5011进行钎焊，钎焊后套上绝缘套管7，进一步的，绝缘套管7的中间段为弧形，具有缓冲作用，防止环氧树脂8固化收紧破坏导线503和接线柱5011的连接；

步骤二、在步骤一完成后将所述导线503和所述热电偶501穿过所述接线帽502，然后在所述接线帽502中灌入环氧树脂进行环氧灌封，对所述导线503和所述热电偶501进行固定，得到热电偶组件5；

步骤三、将所述热电偶组件5放入其中1个所述半圆管101内，将所述固定件4夹住所述导线，然后盖上另1个所述半圆管101得到所述定位管1，并将所述固定件4嵌装在所述定位管1的前端；

步骤四、将所述柔性加热器2热压至所述定位管1的外周面，然后拧紧所述夹紧装置3将2个所述半圆管101固定住；

步骤五、开启所述柔性加热器2进行烘干加热，加热温度为80℃～100℃，操作时间为2～4小时，环氧树脂8固化后坚硬，固化效果好，若不进行加热烘干，在室温25℃下常温固化需要12个小时以上，明显提高了固化效率，且不用进入烘箱；

步骤六、关闭所述柔性加热器2，拧松所述夹紧装置3，取下柔性加热器2，然后打开所述定位管1和固定件4，取出所述热电偶组件5。

由于晶圆加热器包括加热管和热电偶组件5，有的型号的晶圆加热器较重，搬运至烘箱很不方便，而且在烘箱进出过程中很容易划伤晶圆加热器表面，而且烘干前还要去除不耐高温的配件，烘干后再重新组装，采用本发明的接线工艺，无需拆卸配件，利用定位管1定位住接线帽502和热电偶501，固定件定位住导线503，这样在环氧树脂8固化过程中导线503不会产生移位，接线效果更好，不用再整体搬运至烘箱，减少因进出烘箱导致的损伤，提升良品率，接线装置的安装和拆卸也较为简单，整个接线工艺操作简单，提高了工作效率和晶圆加热器的良品率。

上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的描述，而并非对实施方式的限定，对于所属领域的技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举，而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种用于加热管和热电偶的接线装置，其特征在于，包括可开合的定位管(1)、穿设在定位管(1)上的热电偶组件(5)、贴设在定位管(1)外周面的柔性加热器(2)、用于夹紧柔性加热器(2)的夹紧装置(3)、固定件(4)，所述热电偶组件(5)包括热电偶(501)、接线帽(502)和导线(503)，所述导线(503)固定穿设在固定件(4)上，所述固定件(4)固定嵌设在定位管(1)的头端，所述固定件(4)上设有贯穿的排气孔(402)，所述定位管(1)包括2个半圆管(101)，所述固定件(4)包括2个半圆板(401)。

2.根据权利要求1所述的一种用于加热管和热电偶的接线装置，其特征在于，所述定位管(1)上设有轴向贯穿的安装孔(102)，所述安装孔(102)为阶梯孔结构。

3.根据权利要求2所述的一种用于加热管和热电偶的接线装置，其特征在于，所述安装孔(102)包括依序相连的第一段(1021)、第二段(1022)和第三段(1023)，所述第一段(1021)和第三段(1023)的直径小于第二段(1022)的直径，所述第一段(1021)轴向贯穿定位管(1)的头端，所述第三段(1023)轴向贯穿定位管(1)的尾端。

4.根据权利要求1所述的一种用于加热管和热电偶的接线装置，其特征在于，所述柔性加热器(2)包括外绝缘膜(201)、内绝缘膜(202)、多组设置在外绝缘膜(201)和内绝缘膜(202)之间的加热丝(203)、设置在外绝缘膜(201)外周面的温控开关(204)、分别与加热丝(203)和温控开关(204)电连的电线(205)。

5.根据权利要求4所述的一种用于加热管和热电偶的接线装置，其特征在于，所述定位管(1)内壁设置有分区隔热槽(103)。

6.根据权利要求1所述的一种用于加热管和热电偶的接线装置，其特征在于，所述夹紧装置(3)的数量为2个，其中1个夹紧装置(3)设置在定位管(1)的头端，另1个夹紧装置(3)设置在定位管(1)的尾端。

7.根据权利要求6所述的一种用于加热管和热电偶的接线装置，其特征在于，所述夹紧装置(3)包括2个半圆形的夹紧块(301)、螺栓(302)，2个所述半圆形的夹紧块(301)通过螺栓(302)连接。

8.根据权利要求1所述的一种用于加热管和热电偶的接线装置，其特征在于，所述定位管(1)的尾端设置有限位台阶(105)。

9.一种用于热电偶组件的接线工艺，其特征在于，采用权利要求1-8中任一项所述的接线装置进行接线，包括以下步骤：

步骤一、将所述导线(503)与所述热电偶(501)上的接线柱(5011)进行钎焊，钎焊后套上绝缘套管(7)；

步骤二、在步骤一完成后将所述导线(503)和所述热电偶(501)穿过所述接线帽(502)，然后在所述接线帽(502)中灌入环氧树脂(8)进行环氧灌封，对所述导线(503)和所述热电偶(501)进行固定，得到热电偶组件(5)；

步骤三、将所述热电偶组件(5)放入其中1个所述半圆管(101)内，将所述固定件(4)夹住所述导线，然后盖上另1个所述半圆管(101)得到所述定位管(1)，并将所述固定件(4)嵌装在所述定位管(1)的前端；

步骤四、将所述柔性加热器(2)热压至所述定位管(1)的外周面，然后拧紧所述夹紧装置(3)将2个所述半圆管(101)固定住；

步骤五、开启所述柔性加热器(2)进行烘干加热，加热温度为80℃～100℃，操作时间为2～4小时；

步骤六、关闭所述柔性加热器(2)，拧松所述夹紧装置(3)，取下柔性加热器(2)，然后打开所述定位管(1)和固定件(4)，取出所述热电偶组件(5)。

10.根据权利要求9所述的一种热电偶接线工艺，其特征在于，所述绝缘套管(7)的中间段为弧形。

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