一种真空焊接设备及其控制方法技术

本发明专利技术公开了一种真空焊接设备及其控制方法，包括设备本体、加热模块、控制器、升降调节模块，所述设备本体内开设有真空腔体，所述加热模块位于真空腔体内，所述控制器、升降调节模块均固定在设备本体外侧，所述升降调节模块的伸缩端与加热模块传动连接，所述加热模块内设有测温模块，所述测温模块、升降调节模块与控制器电性连接。本发明专利技术中，通过测温模块可对焊接过程的加热模块进行测温，根据测温模块对控制器的反馈，通过控制器控制升降调节模块可动态调整加热板与产品之间的距离，动态控制产品的均匀性，同时，通过升降调节模块还可调节加热板表面的平面度，进一步提高产品焊接过程中的温度均匀性。程中的温度均匀性。程中的温度均匀性。

【技术实现步骤摘要】
一种真空焊接设备及其控制方法


[0001]本专利技术涉及真空焊接
，更具体涉及一种真空焊接设备及其控制方法。

技术介绍

[0002]IGBT功率半导体芯片焊接过程中需要真空焊接设备自身具有较高的温度均匀性。当真空焊接设备自身温度均匀性较差时，同批次物料在焊接过程中会存在不同种缺陷，例如：空洞面积较大、空洞均匀性较差、同批次功率半导体芯片焊接一致性较差、焊层焊接效果不好等等。
[0003]焊层是IGBT模块散热的主要通道，随着IGBT模块功率的提高，对焊层的传热性能提出了更高的要求。在高频开关过程中，焊层蠕变会产生更多的空洞，使热量不能有效地传导，最终形成热斑导致IGBT失效。
[0004]现有专利公开号为CN 114147313 A的专利文献公开了一种实现真空回流焊接高温度均匀性的装置及其加工方法，涉及真空回流焊接
通过循环泵将汽相液储罐中的汽相液经过第一过滤器过滤后，由喷射阀喷入真空腔体内，通过真空腔体腔壁的加热作用，使汽相液达到沸点，并产生高温蒸汽，由高温蒸汽对腔体内产品进行加热，产品温度终到液体沸点及饱和蒸汽温度时加热停止；通过抽真空管路对真空腔体再次抽真空，将真空腔体内的饱和蒸汽通过冷凝过滤器进行冷凝过滤后，饱和蒸汽恢复液态汽相液流回汽相液储罐内。
[0005]但其通过为腔壁加热汽相液方式实现产品的加热，且无调节整体设备热均匀性的具体方案，易导致洞面积较大、空洞均匀性较差、同批次功率半导体芯片焊接一致性较差、焊层焊接效果不好等问题。
[0006]专利公开号为CN 205473359 U的专利文献公开了一种优化炉膛温度均匀性的装置。其优化炉膛温度均匀性的装置包括炉体，炉体有加热内腔，加热内腔中设置用于盛放玻璃板的架体，加热内腔的上方具有顶板，加热内腔的下方具有底板，加热内腔的前端连接进风口，进风口连接吹风机，加热内腔的后端设置挡风壁，顶板中均匀分布若干电炉丝，底板中均匀分布若干电炉丝，底板的上部开通若干第一通风道，第一通风道的进风口朝前，出风口朝后，第一通风道的进风口上设置第一进风罩，第一通风道呈弯曲弧形，顶板的下部开通若干第二通风道，第二通风道的进风口朝后，出风口朝前，第二通风道的进风口上设置第二进风罩，第二通风道呈弯曲弧形，第一通风道与第二通风道的弯弧方向相反。
[0007]但其为非封闭加热，通过上、下、后三面控制加热丝进行加热，通过吹风实现产品的温度均匀性，无法保证设备及产品温度均匀性。

技术实现思路

[0008]本专利技术所要解决的技术问题在于，如何保证真空焊接设备中产品的温度均匀性。
[0009]本专利技术通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：一种真空焊接设备，包括设备本体、加热模块、控制器、升降调节模块，所述设备本体内开设有真空腔体，所述加热模块
位于真空腔体内，所述控制器、升降调节模块均固定在设备本体外侧，所述升降调节模块的伸缩端与加热模块传动连接，所述加热模块内设有测温模块，所述测温模块、升降调节模块与控制器电性连接。
[0010]通过测温模块可对焊接过程的加热模块进行测温，根据测温模块对控制器的反馈，通过控制器控制升降调节模块可动态调整加热板与产品之间的距离，动态控制产品的均匀性，同时，通过升降调节模块还可调节加热板表面的平面度，进一步提高产品焊接过程中的温度均匀性。
[0011]作为优选的技术方案，所述加热模块包括上加热板、下加热板、加热丝，所述上加热板与下加热板围合形成一个密闭的腔体结构，所述腔体内设有加热丝。
[0012]作为优选的技术方案，所述下加热板上开设有与所述加热丝相适配的放置槽，所述加热丝为S形等距布置，且其折弯处与放置槽壁之间留有空隙，所述加热丝直径与待焊接产品工艺曲线相适配。
[0013]作为优选的技术方案，所述加热模块还包括隔热板，所述隔热板固定设于下加热板底部，且与升降调节模块的伸缩端传动连接，通过下加热板、上加热板、隔热板的叠加，并将加热丝设置在上加热板与下加热板围合形成的腔体内，其折弯处与放置槽壁之间留有空隙，避免了加热的不均匀性。
[0014]作为优选的技术方案，所述升降调节模块包括丝杆、螺套、固定座、顶柱、驱动电机，所述设备本体底部固定连接有螺套，所述螺套与设备本体底部之间留有间隙，所述固定座通过顶柱与设备本体滑动连接，所述固定座底部设有驱动电机，顶部设有与驱动电机输出端传动连接的丝杆，所述丝杆与螺套旋合连接。
[0015]作为优选的技术方案，所述设备本体底部固定连接有与顶柱相适配的导向套。
[0016]作为优选的技术方案，还包括微调模块，所述微调模块包括螺纹孔、微调旋块，所述设备本体底部开设有多个螺纹孔，多个螺纹孔成矩形分布，多个所述螺纹孔内分别旋合连接有微调旋块，所述微调旋块顶部与加热模块底部相抵，通过微调模块可对加热模块的平面度进行微调。
[0017]作为优选的技术方案，所述测温模块为测温电偶，所述测温电偶与控制器电性连接。
[0018]作为优选的技术方案，所述驱动电机输出端通过联轴器与丝杆固定连接。
[0019]一种真空焊接设备温度均匀性的控制方法，包括如下步骤：
[0020]S1：根据真空焊接设备特点，选用热的良导体，制作上加热板和下加热板，根据产品均匀性要求，进行热工分析和加热丝布置，加热丝为S形等距布置，保证其折弯处与放置槽壁之间留有空隙，加热丝直径与待焊接产品工艺曲线相适配；
[0021]S2：焊接过程中，根据测温模块的检测，将信号传输至控制器，控制器控制升降调节模块的伸缩端带动加热模块进行移动，调节加热模块与产品之间的距离。
[0022]S3：焊接过程中及焊接前，通过微调模块调节加热模块的平面度。
[0023]本专利技术的优点在于：
[0024](1)本专利技术中，通过测温模块可对焊接过程的加热模块进行测温，根据测温模块对控制器的反馈，通过控制器控制升降调节模块可动态调整加热板与产品之间的距离，动态控制产品的均匀性，同时，通过升降调节模块还可调节加热板表面的平面度，进一步提高产
品焊接过程中的温度均匀性。
[0025](2)本专利技术中，通过下加热板、上加热板、隔热板的叠加，并将加热丝设置在上加热板与下加热板围合形成的腔体内，其折弯处与放置槽壁之间留有空隙，避免了加热的不均匀性。
[0026](3)本专利技术中，通过热工分析对加热模块结构进行优化，使其形成下加热板、上加热板、隔热板的叠加形式，并在其中布置加热丝，在产品焊接的过程中通过控制器对加热模块与产品之间的距离进行动态调整，同时通过测温模块对整个设备温度进行检测并反馈给控制器，对产品和设备动态控温的方式，提高自身加热均匀性，实现产品焊接过程中的高温度均匀性。
附图说明
[0027]图1为本专利技术实施例提供的一种真空焊接设备的真空腔体结构示意图；
[0028]图2为本专利技术实施例提供的一种真空焊接设备的仰视结构示意图；
[0029]图3为本专利技术实施例提供的一种真空焊接设备的加热模块结构示意图；<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种真空焊接设备，其特征在于，包括设备本体、加热模块(200)、控制器(300)、升降调节模块(400)，所述设备本体内开设有真空腔体(100)，所述加热模块(200)位于真空腔体(100)内，所述控制器(300)、升降调节模块(400)均固定在设备本体外侧，所述升降调节模块(400)的伸缩端与加热模块(200)传动连接，所述加热模块(200)内设有测温模块(202)，所述测温模块(202)、升降调节模块(400)与控制器(300)电性连接。2.根据权利要求1所述的一种真空焊接设备，其特征在于，所述加热模块(200)包括上加热板(201)、下加热板(203)、加热丝(205)，所述上加热板(201)与下加热板(203)围合形成一个密闭的腔体结构，所述腔体内设有加热丝(205)。3.根据权利要求2所述的一种真空焊接设备，其特征在于，所述下加热板(203)上开设有与所述加热丝(205)相适配的放置槽，所述加热丝(205)为S形等距布置，且其折弯处与放置槽壁之间留有空隙，所述加热丝直径(205)与待焊接产品工艺曲线相适配。4.根据权利要求2所述的一种真空焊接设备，其特征在于，所述加热模块(200)还包括隔热板(204)，所述隔热板(204)固定设于下加热板(203)底部，且与升降调节模块(400)的伸缩端传动连接。5.根据权利要求1所述的一种真空焊接设备，其特征在于，所述升降调节模块(400)包括丝杆(401)、螺套(402)、固定座(403)、顶柱(404)、驱动电机(405)，所述设备本体底部固定连接有螺套(402)，所述螺套(402)与设备本体底部之间留有间隙，所述固定座(403)通过顶柱(404)与设备本体滑动连接，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：石秀彬，姜季均，高硕，顾天宇，黄才能，唐德平，
申请(专利权)人：科威尔技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：