一种电磁感应加热装置及焊接设备

1.一种电磁感应加热装置，其特征在于：包括上下两端贯通的腔体(1)，所述腔体(1)的底部密封盖设有分隔板(3)，所述分隔板(3)的上方设有用于放置待焊接芯片的载板(2)，所述分隔板(3)下方设置有电磁感应加热模块(5)，所述电磁感应加热模块(5)下方设置有磁通集中模块(6)，所述电磁感应加热模块(5)正对载板(2)设置。
2.根据权利要求1所述的一种电磁感应加热装置，其特征在于：所述腔体(1)的外周面上连接有多个间隔分布的支撑件(4)，所述支撑件(4)为L型结构，所述支撑件(4)一端连接在腔体(1)上，所述支撑件(4)的另一端抵接于分隔板(3)的底面，用于支撑分隔板(3)。
3.根据权利要求2所述的一种电磁感应加热装置，其特征在于：所述腔体(1)的下端面与分隔板(3)之间挤压设置有密封件(7)。
4.根据权利要求3所述的一种电磁感应加热装置，其特征在于：所述腔体(1)的下端面上开设有环形密封槽(11)，所述密封件(7)位于环形密封槽(11)内，所述密封件(7)的外径大于所述环形密封槽(11)的槽深。
5.根据权利要求1所述的一种电磁感应加热装置，其特征在于：所述电磁感应加热模块(5)包括安装框架(51)和导磁线(52)，所述安装框架(51)上设有用于放置导磁线(52)的回转型凹槽。
6.根据权利要求5所述的一种电磁感应加热装置，其特征在于：所述安装框架(51)包括中心板(512)和多个支撑条(513)，多个所述支撑条(513)以中心板(512)为中心呈辐射状连接在中心板(512)的四周，所述中心板(512)上沿回转方向设置有第一限位槽(5121)，每个支撑条(513)上均沿各自的长度方向开设有多个第二限位槽(5131)，所述第一限位槽(5121)及第二限位槽(5131)配合形成回转型凹槽。
7.根据权利要求6所述的一种电磁感应加热装置，其特征在于：所述中心板(512)的中心处开设有穿孔(5122)，其中一个支撑条(513)相对限位槽(5131)的端面上开设有埋线槽(511)，埋线槽(511)与穿孔(5122)连通。
8.根据权利要求1所述的一种电磁感应加热装置，其特征在于：所述载板(2)为石墨板，和/或所述分隔板(3)为耐高温微晶玻璃板。
9.根据权利要求1所述的一种电磁感应加热装置，其特征在于：所述磁通集中模块(6)包括多个呈方形矩阵排列的磁通集中器，且相邻两个磁通集中器之间具有间隙。
10.一种焊接设备，其特征在于：所述焊接设备包括权利要求1‑9任一项所述的电磁感应加热装置。

一种电磁感应加热装置及焊接设备\n技术领域\n[0001] 本实用新型涉及焊接设备，特别是涉及一种电磁感应加热装置及焊接设备。\n背景技术\n[0002] 集成电路面向高性能、高可靠性以及低成本方向发展，对芯片焊接的品质要求愈\n加苛刻，对实现芯片焊接封装的设备要求更高。采用真空共晶设备可以确保脱氧过程、改善润湿性、更好地填充焊接点、减少空洞，提高焊接质量。其中加热装置作为真空共晶设备的核心，其性能的高低直接影响整个工艺的效果。目前市面上的为电阻式加热和红外加热，电阻式加热热惰性大，红外加热红外灯管属于易耗件，并且两者的电热转化效率低，热量有部分散失在非工作区域，能量耗损大。\n实用新型内容\n[0003] 为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种结构紧凑，环保节能，加热快，热惯性小，灵敏度高的电磁感应加热装置及焊接设备，其适用于真空共晶焊等精密焊接设备。\n[0004] 为解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案如下：\n[0005] 一种电磁感应加热装置，包括上下两端贯通的腔体，所述腔体的底部密封盖设有\n分隔板，所述分隔板的上方设有用于放置待焊接芯片的载板，所述分隔板下方设置有电磁\n感应加热模块，所述电磁感应加热模块下方设置有磁通集中模块，所述电磁感应加热模块\n正对载板设置。\n[0006] 进一步地，所述腔体的外周面上连接有多个间隔分布的支撑件，所述支撑件为L型\n结构，所述支撑件一端连接在腔体上，所述支撑件的另一端抵接于分隔板的底面，用于支撑分隔板。\n[0007] 进一步地，所述腔体的下端面与分隔板之间挤压设置有密封件。\n[0008] 进一步地，所述腔体的下端面上开设有环形密封槽，所述密封件位于环形密封槽\n内，所述密封件的外径大于所述环形密封槽的槽深。\n[0009] 进一步地，所述电磁感应加热模块包括安装框架和导磁线，所述安装框架上设有\n用于放置导磁线的回转型凹槽。\n[0010] 进一步地，所述安装框架包括中心板和多个支撑条，多个所述支撑条以中心板为\n中心呈辐射状连接在中心板的四周，所述中心板上沿回转方向设置有第一限位槽，每个支\n撑条上均沿各自的长度方向开设有多个第二限位槽，所述第一限位槽及第二限位槽配合形\n成回转型凹槽。\n[0011] 进一步地，所述中心板的中心处开设有穿孔，其中一个支撑条相对限位槽的端面\n上开设有埋线槽，埋线槽与穿孔连通。\n[0012] 进一步地，所述载板为石墨板，和/或所述分隔板为耐高温微晶玻璃板。\n[0013] 进一步地，所述磁通集中模块包括多个呈方形矩阵排列的磁通集中器，且相邻两\n个磁通集中器之间具有间隙。\n[0014] 一种焊接设备，所述焊接设备包括上述的电磁感应加热装置。\n[0015] 相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：\n[0016] 1)本实用新型中电磁感应加热模块与载板采用分离式布局，无直接接触，热量由\n载板产生，电磁感应加热模块的热量增加非常小，不易氧化，因此无需额外进行保护；能量通过电磁感应进行传递，热能损失较小，能量传递效率可达80％以上；而且采用电磁感应的加热方式，将电能直接转变成热能，转化效率高，加热快，热惯性小，断电后可立即断磁，停止加热，另外还可以通过控制交流电参数来实现精确的载板温度控制，灵敏度高；整体结构体积小，结构紧凑，制造成本低，相较于其他加热方式，更加环保节能。\n[0017] 2)本实用新型采用特殊设计的电磁感应加热模块，安装框架匹配感应线圈设为，\n一方面线圈之间间隙大，利于散热，另一方面节省材料，减轻整体重量；并且方便根据被加热载板的尺寸规格调整线圈的圈数。\n[0018] 3)本实用新型专利可以提供一种真空共晶焊接设备，解决现有真空共晶焊中普遍\n采用电阻式和红外加热的弊端问题，不止结构简化，成本降低，且促进精密焊接的可靠性提升。\n附图说明\n[0019] 图1为本实用新型的一种电磁感应加热装置的立体图；\n[0020] 图2为本实用新型的一种电磁感应加热装置的分解示意图；\n[0021] 图3为本实用新型的一种电磁感应加热装置的主视图；\n[0022] 图4为图3中沿A‑A方向的剖视结构示意图；\n[0023] 图5为图2所示电磁感应加热装置中电磁感应加热模块的立体图；\n[0024] 图6为图5所示电磁感应加热模块的另一视角的立体图；\n[0025] 其中，1、腔体；11、环形密封槽；2、载板；3、分隔板；4、支撑件；5、电磁感应加热模块；51、安装框架；511、埋线槽；512、中心板；5121、第一限位槽；5122、穿孔；513、支撑条；\n5131、第二限位槽；52、导磁线；6、磁通集中模块；7、密封件；8、垫块。\n具体实施方式\n[0026] 下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。\n[0027] 需要说明的是，在本实用新型的技术方案的描述中，为了清楚地描述本实用新型\n的技术特征所使用的一些方位词，例如“前”、“后”、“上”、“下”、“顶部”、“底部”、“内”、“外”等均是按照本实用新型的附图方位而言的。\n[0028] 实施例\n[0029] 如图1、图2、图3和图4所示，本实施例的一种电磁感应加热装置，包括上下两端贯通的腔体1，腔体1的底部密封盖设有分隔板3，分隔板3的上方设有用于放置待焊接芯片的\n载板2，分隔板3的下方设置有电磁感应加热模块5，电磁感应加热模块5下方设置有磁通集\n中模块6，电磁感应加热模块5正对载板 2设置，具体地，电磁感应加热模块5向载板2的正投影覆盖载板2，如此，可使得电磁感应加热模块5对整个载板2进行加热。同时，电磁感应加热模块5 与腔体1相互分离，实现了加热部分的模块化，不需要在腔体1上单独设置用于安装\n感应线圈的穿孔，便于加工、维护。另外，电磁感应加热的热惰性小，断电即断磁，易于实现对电路的控制。\n[0030] 本实施例中，腔体1的外周面上连接有多个间隔分布的支撑件4，支撑件4 为L型结\n构，支撑件4一端连接在腔体1上，支撑件4的另一端抵接于分隔板3 的底面，用于支撑分隔板3。在一个具体的实施方式中，腔体1呈矩形结构，腔体1的每个侧壁上均安装有两个支撑件4，从而提升了腔体1与分隔板3之间的连接稳定性以及二者接触面之间的密封性。\n[0031] 进一步地，支撑件4包括相连接的连接板和抵持板，连接板和抵持板相互垂直，连\n接板与腔体1的侧壁固定连接，分隔板3搭抵在抵持板的顶部。\n[0032] 具体地，本实施方式中，腔体1外壁开设有多个盲孔，支撑件4上连接板的一端开设有安装孔，螺钉或螺栓等紧固件穿过安装孔后螺纹连接在腔体1外壁的盲孔内，从而将支撑件4固定安装在腔体1上，采用这种结构，方便实施，简单可靠。在其他实施方式中，安装孔还可以省略，此时，连接板的一端凸设有插柱，插柱插接在盲孔内实现过盈配合，从而实现支撑板4与腔体1之间的连接关系。\n[0033] 腔体1的下端面与分隔板3的上端面之间挤压设置有密封件7，密封件7用于密封腔\n体1底面与分隔板3上表面之间的缝隙。具体地，腔体1的下端面上开设有环形密封槽11，密封件7对应设置在环形密封槽11内，密封件7的外径大于环形密封槽11的槽深，如此，当分隔板3通过支撑件4安装在腔体1上时，支撑板4的抵持板向上挤压分隔板3，从而使得密封件7\n受压变形，此时，提升了分隔板3与腔体1底面之间的密封性。另外，在其他未示出的实施方式中，环形密封槽11还可以开设在分隔板3的上端面上，或者环形密封槽11同时对应开设在腔体1的下端面及分隔板3的上端面上，此处不作限定。\n[0034] 本实施例中，密封件7为密封圈，密封圈采用耐酸型的氟橡胶材质制成，寿命长，耐酸耐高温，密封效果可靠。\n[0035] 本实施例中分隔板3为耐高温微晶玻璃板，上下两个面均为光滑平面，分隔板3的\n正投影范围覆盖腔体1下端开口的正投影范围。同时，采用耐高温微晶玻璃板隔离载板2与\n电磁感应加热模块5，不会影响腔体1内部的冷却、充气等其他工艺，效果显著，方便操作。\n[0036] 载板2通过垫块8支撑设置于分隔板3上方。载板2下部设有温度传感器安装孔，用\n于安装温度传感器，方便工作人员实时知晓载板2的温度，进而确保待焊接芯片焊料的融化过程能够正常高效进行。具体地，垫块8具有四个，分别位于长方形结构的载板2的四个边角处，垫块8一端抵接在分隔板3上，另一端抵接在载板2上，用于支撑载板2。本实施例中的载板2为石墨板，耐高温耐腐蚀耐老化，抗酸性好，导电性能优越。工作过程中，热量主要由载板2 产生，而电磁感应加热模块5本身产生的热量很少，不需要对电磁感应加热模块5本身\n的温度进行单独控制，省去了保护电磁感应加热模块5的措施，加工方便且节省了成本。\n[0037] 如图5和图6所示，电磁感应加热模块5包括安装框架51和导磁线52，安装框架51由\n不导电非金属材料制成，其上开设有回转型凹槽，所述回转型凹槽用于放置导磁线52。本实施方式中，安装框架51包括中心板512和多个支撑条 513，多个支撑条513以中心板512为中心呈辐射状连接在中心板512的四周，中心板512上开设有沿回转方向设置的第一限位槽\n5121，每个支撑条513上均沿各自的长度方向开设有多个第二限位槽5131，回转型凹槽由第一限位槽5121 及第二限位槽5131配合构成。使用时，导磁线52放置在第一限位槽5121及第二限位槽5131内，具体的，结合附图5所示，第一限位槽5121可以设为回型槽，通过围绕中心板512设置的多个L型件与直条件的组合沿回转方向依次延伸设置形成第二限位槽5131，其\n中，支撑条513用于支撑导磁线52，第二限位槽5131用于固定导磁线52，支撑条513与导磁线\n52相互配合，提升了导磁线 52与安装框架51之间的连接稳定性。当然，第一限位槽5121也可以设为螺旋型槽，相应的第二限位槽5131由多个弧形件的组合沿回转方向依次延伸设置\n而形成。本实用新型对第一限位槽5121和第二限位槽5131的具体设置形式不做限制。\n[0038] 另外，中心板512的中心处开设有穿孔5122，其中一个支撑条513相对限位槽5131\n的端面上开设有埋线槽511，埋线槽511与穿孔5122连通。使用时，导磁线52的一端由安装框架51的一端依次穿过埋线槽511及穿孔5122后回旋放置在回转型凹槽内，导磁线52盘绕后\n形成感应线圈。安装时，位于安装框架 51底部的导磁线52埋设在埋线槽511内，结构紧凑，且可避免导磁线52因凸出至安装框架51的外部而与其他零部件发生缠绕等情况发生。\n[0039] 进一步地，所述回转型凹槽的槽深大于导磁线52的外径，不仅方便安装，还可有效避免安装或使用时对导磁线52造成挤压。\n[0040] 在一个具体的实施方式中，中心板512呈矩形平板状结构，支撑条513具有八个，其中，四个支撑条513与中心板512的四个夹角连接，另外四个支撑条513与中心板512的四条\n侧边连接，使得安装框架51整体呈“米”字形结构。相较于传统的整体平板式框架结构而言，在保证结构强度的前提下，节省了材料，有效控制了生产成本，实现了轻量化生产；并且，每相邻两个支撑条513 之间均形成一空档，该空档有利于热量的散失，避免了热量集中而导\n致零部件损坏。\n[0041] 本实施方式中，中心板512与支撑条513为一体成型结构，从而方便加工，有利于控制生产成本。可以理解地，在其他未示出的实施方式中，中心板512 与支撑条513之间还可以通过卡接或螺栓、螺钉等紧固件等拆卸的方式连接，以更换或增减支撑条513，从而满足不同场合的使用需求。\n[0042] 在其他未示出的实施方式中，安装框架51整体为平板状结构，回转型凹槽直接设\n置在安装框架51的端面上，回转型凹槽呈回字型或螺旋型结构等，此处不作限定。此时，为了节省材料以及便于散热，可以在安装框架51上开设贯通安装框架51上下两端面的缺槽。\n[0043] 导磁线52由导磁材料制成，本实施方式中，导磁线52为铜线。在其他实施方式中，导磁线52还可以由铁硅系合金、铁铝系合金或镍铁系合金等材料制成。\n[0044] 本实施例中，安装电磁感应加热模块5时，安装框架51的上表面通过胶水与分隔板\n3的底面固定连接。电磁感应加热模块5的正投影范围覆盖载板2的正投影范围，这样可以对整个载板2进行加热，并且载板2板面的温度均匀性好，减少了载板2因受热而发生的变形，保证了载板2的工作稳定性，避免了载板2因变形而影响焊接效果。\n[0045] 本实施例的磁通集中模块6包括多个呈方形矩阵排列的磁通集中器，且相邻两个\n磁通集中器之间具有间隙。磁通集中器呈矩形结构，采用铁氧体材质制成。安装时用胶水将磁通集中器与安装框架51胶粘接，结构简单可靠。且磁通集中模块6的覆盖范围超过电磁感应线圈，磁通集中模块6用于将感应线圈产生的交变磁通集中起来，提高磁通利用率。\n[0046] 使用时，先将待焊接芯片的焊料放置到载板2上，然后开启电源，对感应线圈通电，根据法拉第电磁感应原理，当感应线圈内流过某一频率的交流电流时，感应线圈会产生相\n同频率的交变磁通，通过磁通集中模块6集中后，交变磁通穿过载板2并在载板2上产生感应电势，使载板2上产生涡流进而发热，进而将热量传导给待焊接芯片的焊料使其融化。\n[0047] 本实用新型的一种电磁感应加热装置，电磁感应加热模块5与载板2采用分离式布\n局，无直接接触，热量由载板2产生，电磁感应加热模块5的热量增加非常小，不易氧化，因此无需额外进行保护；能量通过电磁感应进行传递，热能损失较小，能量传递效率可达80％以上；而且采用电磁感应的加热方式，将电能直接转变成热能，转化效率高，加热快，热惯性小，断电后可立即断磁，停止加热，另外还可以通过控制交流电参数来实现精确的载板2温度控制，灵敏度高；整体结构体积小，结构紧凑，制造成本低，相较于其他加热方式，更加环保节能。\n[0048] 本实用新型还公开了一种焊接设备，该焊接设备包括上述电磁感应加热装置，因\n其具有上述电磁感应加热装置的全部技术特征，故具有与上述电磁感应加热装置相同的技\n术效果。\n[0049] 对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种\n相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本实用新型权利要求的保护\n范围之内。

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