CN205342146U - 一种用于真空共晶炉的一体式加热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于真空共晶炉的一体式加热装置，包括载台、温度补偿加热器、冷却管、金属铠装加热器、控温铠装传感器和温度追踪传感器。载台顶面设有向上凸起的工作台，金属铠装加热器对应分布并固定在载台一侧端面上水平排列的沉孔中，冷却管和温度补偿加热器分别浇铸在载台内，并与金属铠装加热器保持在一个平面上，控温铠装传感器和温度追踪传感器固定在载台的顶面或底面上。铸造成型的载台厚度小，安装方便，热传导均匀，除根据传感器进行温度监控和追踪外，还可通过温度补偿加热器进行温度补偿，保证了加热过程的均匀性，提高了焊接质量和焊接可靠性，特别适合在尺寸较小的真空共晶炉中使用。

Description

一种用于真空共晶炉的一体式加热装置

技术领域

本实用新型涉及一种加热装置，特别涉及一种用于真空共晶炉的、带有加热和冷却功能的一体式加热装置，属于焊接设备领域。

背景技术

真空共晶炉是一种专业的、针对电路板焊接使用的设备，其焊接过程在真空环境下进行，可有效提高焊接质量，保证焊接稳定性和可靠性，特别适合体积小、要求精度高的高精电子产品的电路板焊接使用。

真空共晶炉的结构主要包括：控制器、可密封腔体、抽真空装置、加热装置、载台、冷却装置等。其中，载台位于可密封腔体中，载台上用于摆放待焊接电路板。加热装置和冷却装置分别对应于载台的下方，加热装置和冷却装置分别与控制器连接，通过控制器的调控，实现对载台升温或降温处理。抽真空装置设置在可密封腔体的外侧，抽真空装置可对可密封腔体内进行抽真空处理，以保证焊接过程在无氧状态下进行，确保焊接质量。

现有真空共晶炉焊接过程都以升温曲线为控制核心，通过快速升温，并保持一定时间后实现焊接过程，然后再通过快速降温，完成焊接后电路板的更换。其过程要求加热装置对载台的加热效率高、升温速度快，还要求载台受热均匀，保证载台上分布的电路板可以实现均匀焊接；而冷却装置则要求能快速对载台进行降温，以缩短焊接时间，提高焊接效率。

现有真空共晶炉中的加热装置、冷却装置以及载台采用分体结构，能量传递和转换慢，载台受热不均，对设备及外部环境要求较高，焊接质量不稳定，同时，分体结构还使得体积较大，安装、调试过程繁琐，既不利于可密封腔体的有效利用，又影响了真空共晶炉的使用效率。

如何消除上述缺陷，提高真空共晶炉的使用效率和使用质量，满足升温曲线的加工要求，就成为本实用新型想要解决的问题。

发明内容

鉴于上述现有情况和不足，本实用新型旨在提供一种结构紧凑、安装方便、热传导效率高、受热温度均匀的用于真空共晶炉的一体式加热装置，以满足真空共晶炉的使用需要，保证焊接过程和焊接质量的可靠、稳定进行。

本实用新型是通过以下技术方案来实现的：

一种用于真空共晶炉的一体式加热装置，包括载台、温度补偿加热器、冷却管、金属铠装加热器、控温铠装传感器和温度追踪传感器；载台为平板状铸造载台，载台的顶面设有向上凸起的工作台，工作台的边沿靠近载台的边沿，工作台边沿设有固定孔，载台的顶面或底面设有控温铠装传感器测量孔及温度追踪传感器测量孔，与工作台对应的载台一侧端面上还设有一层水平排列的均匀沉孔；金属铠装加热器对应分布并固定在沉孔中；冷却管和温度补偿加热器分别浇铸在与工作台对应的载台内，冷却管、金属铠装加热器和温度补偿加热器保持在一个平面内，温度补偿加热器对应于工作台的边沿，冷却管、金属铠装加热器和温度补偿加热器的出、入端分别位于载台一侧的端面上；控温铠装传感器和温度追踪传感器分别固定在与工作台对应的载台顶面或底面上，控温铠装传感器测量头和温度追踪传感器测量头分别位于控温铠装传感器测量孔和温度追踪传感器测量孔中。

所述冷却管呈‘m’形，‘m’形冷却管的每个‘U’形区域内都对应并包围有一根金属铠装加热器，与金属铠装加热器输入端对应的‘m’形冷却管转弯处位于载台外侧，位于载台外侧的‘m’形冷却管转弯处的高度低于金属铠装加热器输入端的高度。

所述与载台外侧‘m’形冷却管转弯处对应的金属铠装加热器的长度大于相邻的金属铠装加热器长度。

本实用新型所述的一种用于真空共晶炉的一体式加热装置的有益效果包括：

1、一体铸造成型的载台导热性好，受热均匀，后期安装方便。

2、冷却管和温度补偿加热器被直接浇铸在载台内，可有效提高热传导效率，降低后期加工成本，简化载台加工过程，同时，温度补偿加热器还可针对载台边沿进行定向热量补充，提高了工作台升温过程的均匀性，保证了焊接质量。

3、多个金属铠装加热器的结构设计，使升温过程更均匀，控温更简单、更方便。

4、向上凸起的工作台结构设计，可大大降低载台边沿的厚度，减少热容量，提高加热或者降温效率。

5、通过控温铠装传感器和温度追踪传感器对载台温度进行随时监控和追踪，使加热或者降温过程温度控制更准确、更直观，保证了焊接过程的稳定性和可靠性。

6、一体成型的载台，厚度小，安装方便，适合在空间较小的真空共晶炉中使用。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构示意图；

图2为本实用新型的底部结构示意图；

图3为图1的A-A向剖面图。

具体实施方式

下面结合附图1、图2、图3对本实用新型做进一步的描述：

本实用新型所述的一种用于真空共晶炉的一体式加热装置，包括载台8、温度补偿加热器2、冷却管3、金属铠装加热器4、控温铠装传感器5和温度追踪传感器6。

为保证热传导的均匀性，载台8为铸造载台，其形状为长方形平板状。载台8的顶面设有向上凸起的工作台1，工作台1的边沿靠近载台8的边沿，较薄的载台边沿可有效提升边缘温度，同时，将中间工作区域明显划分，防止待加热工件放置到非工作区。为方便载台8在真空共晶炉内固定，在工作台1边沿设有固定孔9，同时，载台8底面上设有控温铠装传感器测量孔和温度追踪传感器测量孔。为了安装金属铠装加热器4，在与工作台1对应的载台8一侧端面上还通过后期加工手段加工有水平排列的一层均匀沉孔，沉孔的直径略大于金属铠装加热器4的直径，金属铠装加热器4对应分布在沉孔中，并与沉孔形成良好的紧密配合。

冷却管3和温度补偿加热器2采用直接浇铸的方式分别铸造在与工作台1对应的载台8内。冷却管3呈‘m’形，‘m’形冷却管3内既可以通入冷却液，也可以通入冷却气体。‘m’形冷却管3的每个‘U’形区域内都对应并包围有一根金属铠装加热器4，与金属铠装加热器输入端对应的‘m’形冷却管转弯处7位于载台8外侧。为使冷却管3、金属铠装加热器4和温度补偿加热器2保持在一个平面内，位于载台8外侧的‘m’形冷却管转弯处7在伸出载台8后开始向下倾斜，以避开金属铠装加热器4的输入端。

为提高热传导的均匀性，本例中，金属铠装加热器4被分为长、短两组，与载台8外侧‘m’形冷却管转弯处7对应的金属铠装加热器长度大于相邻的金属铠装加热器长度。

为消除金属铠装加热器4被包围在冷却管3中而形成的工作台1边沿热量不易集中问题，增设的温度补偿加热器2被对应分布于工作台1的边沿，温度补偿加热器2将冷却管3从三面进行包围，从而形成有效的边沿热量补偿，同时，冷却管3、金属铠装加热器4和温度补偿加热器2的出、入端还可实现从载台8一侧端面伸出，方便了后期连接和安装使用。

为进一步提高加热或者降温控制过程的准确性，在与工作台1对应的载台8底面上分别安装有控温铠装传感器5和温度追踪传感器6。控温铠装传感器5用于加热或者降温过程的温度控制传感，而温度追踪传感器6则用于加热或者降温后的实际温度传感。控温铠装传感器测量头和温度追踪传感器测量头分别位于载台8底面的控温铠装传感器测量孔和温度追踪传感器测量孔中，通过两个传感器传感温度的比对，可随时掌握实际加热温度和调控温度的差异，确保加热或者降温过程在有序、准确的监控下进行。

实际使用时，首先，将载台8通过固定孔9固定安装在真空共晶炉的加热腔中，将冷却管3、金属铠装加热器4和温度补偿加热器2的出、入端分别与真空共晶炉的相应降温或者升温装置连接，并将控温铠装传感器5和温度追踪传感器6分别与真空共晶炉的控制器信号连通，接着，在工作台1上放置待焊接电路板，关闭加热腔后进行抽真空处理，根据升温曲线，控制器控制金属铠装加热器4和温度补偿加热器2进行升温，通过控温铠装传感器5和温度追踪传感器6随时进行升温过程的温度监控和修正，在达到加热温度并保持一定时间后，完成电路板焊接过程，最后，通过冷却管3对工作台1进行降温，达到相应温度后，恢复加热腔内压力，开启真空共晶炉，即可快速将已焊接完成的电路板取出，方便了取出过程，缩短了焊接时间，提高了焊接效率。

当然，上述过程中，由于金属铠装加热器4为多个单独个体的水平分布，所以加热升温过程中，还可根据工作台1各位置热容量的分布情况，分别对不同位置的金属铠装加热器4进行不同功率的加热升温，以实现工作台1温度均衡，保证焊接质量统一、可靠。

Claims (3)

1.一种用于真空共晶炉的一体式加热装置，其特征在于，包括载台、温度补偿加热器、冷却管、金属铠装加热器、控温铠装传感器和温度追踪传感器；

所述载台为平板状铸造载台，载台的顶面设有向上凸起的工作台，工作台的边沿靠近载台的边沿，工作台边沿设有固定孔，载台的顶面或底面设有控温铠装传感器测量孔及温度追踪传感器测量孔，与工作台对应的载台一侧端面上还设有一层水平排列的均匀沉孔；

所述金属铠装加热器对应分布并固定在沉孔中；

所述冷却管和温度补偿加热器分别浇铸在与工作台对应的载台内，冷却管、金属铠装加热器和温度补偿加热器保持在一个平面内，温度补偿加热器对应于工作台的边沿，冷却管、金属铠装加热器和温度补偿加热器的出、入端分别位于载台一侧的端面上；

所述控温铠装传感器和温度追踪传感器分别固定在与工作台对应的载台顶面或底面上，控温铠装传感器测量头和温度追踪传感器测量头分别位于控温铠装传感器测量孔和温度追踪传感器测量孔中。

2.根据权利要求1所述的一种用于真空共晶炉的一体式加热装置，其特征在于，所述冷却管呈“m”形，“m”形冷却管的每个“U”形区域内都对应并包围有一根金属铠装加热器，与金属铠装加热器输入端对应的“m”形冷却管转弯处位于载台外侧，位于载台外侧的“m”形冷却管转弯处的高度低于金属铠装加热器输入端的高度。

3.根据权利要求2所述的一种用于真空共晶炉的一体式加热装置，其特征在于，所述与载台外侧“m”形冷却管转弯处对应的金属铠装加热器的长度大于相邻的金属铠装加热器长度。