CN102489819A - 波动式管体焊料真空浇注器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种波动式真空浇注器，用于微光像增强器铟封工艺。该浇注器包括带旋钮和压杆的波动导向组件、带闸门杆、焊料池的焊料池组件、管体定位夹具和进料筒。使用时，焊料池、管体分别通过波动导向组件和管体定位夹具以分离方式固定在真空室中，焊料通过进料筒放入焊料池中；当焊料在真空室熔化之后，旋动位于真空室外的旋钮，使压杆推动闸门杆而打开焊料池的闸口，使焊料熔液浇注到管体定位夹具上，再通过闸门杆的挤压，使焊料熔液均匀地流入管体的上化铟槽和下化铟槽中。本发明彻底解决了焊料熔化合格率低及铟量不足带来的铟封漏气问题，进而大大提高了微光像增强器的制作成品率。

Description

波动式管体焊料真空浇注器

技术领域

本发明属于光电成像技术领域，主要涉及制作微光像增强器中阴极与管体封接工艺用的一种辅助工具，尤其涉及一种波动式管体焊料真空浇注器。

背景技术

在微光成像器件光制作过程中，光电阴极与管体和荧光屏的封接是关键工艺。目前这种封接工艺是先将焊料直接放在管体化铟槽，再连同管体放入真空室，通过真空室内部热辐射加热来熔化焊料。焊料熔化合格后装成整管，然后送入综合制管台进行阴极制作，待阴极制作完毕后，再采用磁力传递方法将阴极与带有熔化焊料的管体进行封接。然而，这种直接把铟焊料放入管体化铟槽进行化铟工艺存在的弊端是，(1)不能对焊料进行独立彻底地除气，而存留于焊料内的剩余气体和杂质会使焊料溶层内产生气孔，导致铟封气密性能变坏；(2)焊料加热融化覆盖在化铟槽表面，阻挡了化铟槽表面气体的释放，从而造成化铟槽体表面净化除气效果不佳；(3)熔化后的焊料无外力干预只能靠自力完成流动，因流动性较差易使焊料层产生断裂、墩堆和溶层断开；(4)化铟槽放置的焊料量有限，导致熔化后的焊料不能满足封接需要。上述弊端将导致封接漏气，最终造成制管失败。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对现有封接工艺将焊料直接放置到管体上熔化带来的弊病，提供一种波动式管体焊料真空浇注器，该真空浇注器可将焊料在其内熔化后浇注到微光器件管体的化铟槽中。

为解决上述技术问题，本发明提供的管体焊料真空浇注器包括波动导向组件，焊料池组件，管体定位夹具和进料筒，

在所述波动导向组件中：导向筒为⊥形圆柱体，其竖圆柱为带外螺纹的圆筒且内壁带有环形定位台，横圆为带有中心通孔的圆盘，其上下端面分别带有第一、第二环形焊接突起，圆盘设有两个对称连杆孔；螺杆座4带有中心螺孔；压杆上端带有外螺纹，下端带有锥台压头；第二波管和法兰盘依次空套在所述圆筒外部，第二旋钮位于法兰盘的上端并与圆筒螺纹连接；第二波管的两端分别与法兰盘的下端面以及所述第一环形焊接突起密封连接，所述压杆的螺纹端位于所述导向筒中且锥台压头一端空套第一波管后位于导向筒的下方，第一波管的两端分别与所述第二环形焊接突起以及所述锥台压头的大端面密封连接，螺杆座、第一旋钮依次与所述压杆螺纹连接且螺杆座定位在所述的环形定位台上，千分表固定在所述压杆的上端；

在所述焊料池组件中：闸门杆一端带外螺纹，另一端带有端面大内侧小的锥形阀且端面中心带有挤压突起；托杆一端带有定位头另一端带有外螺纹；焊料池为碗状结构体且碗体内壁采用黑化工艺处理，底部向下依次带有扩径底座和缩径突起，扩径底座上带有对称的两个过孔和圆环突起，圆环突起位于两个过孔之间，碗体内腔底部至缩径突起之间带有阶梯孔且大孔是与所述锥形阀相对应的锥孔即阀口；所述闸门杆位于所述焊料池中且所述锥形阀插进所述阀口中，压簧空套在焊料池碗体外部且压簧下端位于圆环突起之内，弹簧盖的中心孔空套在闸门杆的上段且与压簧的另一端接触，闸门杆旋钮位于弹簧盖的上方并与闸门杆螺纹连接，所述两根托杆分别插入焊料池的两个过孔中且螺纹端冲上；

在所述管体定位夹具中：上筒、下筒、压盖和支撑座均为U形件，下筒和压盖底部均带中心孔且压盖端口带有外翻边，支撑座内壁带环形支撑台，导料柱和导料座均为T形圆柱体，T形的横梁外壁为下部内收的锥面，横梁上表面设有中心圆凹槽和由该凹槽延伸到横梁周边的多条流溢槽，中心圆凹槽的直径和深度分别大于所述挤压突起的直径和高度，T形的竖杆则带有与中心圆凹槽相通的竖孔；支撑座和微光像增强器的管体依次放置在下筒中，支撑座的外底与下筒的内底接触，所述管体的下化铟槽外沿端面定位在支撑座的环形支撑台上，所述导料座插入到所述管体的空腔中且导料座的横梁与支撑座的内底接触，横梁的锥面与管体下化铟槽的内沿紧密接触；所述导料柱的竖杆插入到导料座的竖孔中且导料柱的锥面与所述管体上化铟槽的内沿紧密接触；所述压盖的敞口端面与管体上化铟槽的外沿端面接触；所述上筒的敞口端插入到所述下筒中且两者螺纹连接，所述压盖的底部由上筒的中心孔伸出且所述上筒的内底面定位在所述外翻边上；

使用时，所述波动式管体焊料真空浇注器装入真空室内且所述千分表、第二、第二旋钮暴露在真空室之外，其余部分装入真空室中，其中，所述法兰盘与真空室的连接法兰固连，所述焊料池组件位于所述波动导向组件之下，所述两根托杆的螺纹端与所述导向筒的两个连杆孔对应连接，所述压杆的锥形压头正对所述闸门杆；所述进料筒的小端依次穿过所述法兰盘、导向筒和压盖上的过孔进入所述焊料池的内腔；所述管体定位夹具放置在真空室的旋转底盘上且位于所述焊料池组件的下方，其中，焊料池的缩径突起正对所述压盖的中心孔。

本发明的整体技术效果体现在以下几个方面：

(一)在本发明中，焊料位于焊料池中，而微光像增强器管体则独立安装在定位夹具中，使用时，焊料池和管体以分离方式放置到真空室中，使得焊料和管体能够独立除气并使两者都能达到最佳除气效果，彻底消除了焊料体内的杂质和有害气体，解决了除气不彻底导致的溶层气泡问题，为最终确保微光像增强器具有可靠的铟封气密性提供了相应的技术支持。

(二)本发明中的焊料池通过波动导向组件固定于真空室中，由于波动导向组件的操作旋钮暴露在真空室外，因此本发明通过两个波管来保证真空室内的波动导向组件部分与外界组件部分的绝对密封问题；此外，本发明还通过与旋钮连接的压杆打开焊料池闸口而将焊料熔液浇注到管体定位夹具上，通过在锥形阀端面上设置挤压突起，为流入到导料柱和导料座圆形凹槽中的焊料熔液施加外力，克服了现有技术中焊料熔液墩堆和不连续的问题，从而保证了焊料层连续和溶层流散均匀。

(三)在本发明中，焊料池采用碗状结构并对碗体的内表面进行黑化处理，故能有效防止焊料熔化状态向池内表面扩散，使两者之间产生明显互不扩散界面层，能够有效防止在焊料池表面形成合金层而影响焊料池的使用寿命，同时也保证了焊料的纯度，进而大大提高了管体铟封的气密性。

(四)本发明的焊料池相对管体的化铟槽来说是超大的，所能容纳的焊料熔液足够多，因而熔化一次焊料，可同时对多个管体的化铟槽进行充分浇注，不仅解决了现有技术中铟量不足带来的铟封漏气问题，同时也为微光像增强器铟封工艺的批量化奠定了基础。

附图说明

图1是本发明波动式真空浇注器结构组成示意图。

图2是图1中所示的波动导向组件组成示意图。

图3是图2中所示的导向筒的结构示意图。

图4是图1中所示的焊料池组件组成示意图。

图5是图4中所示的焊料池结构示意图。

图6是图1中所示的管体装夹具组成示意图。

图7是图6中所示导流柱的溢流槽示意图。

具体实施方式

下面结合附图及优选实例对本发明作进一步详述。

正如图1所示，本发明波动式真空浇注器的优选实例包括波动导向组件A，焊料池组件B，管体定位夹具C和进料筒D。进料筒D为不锈钢材质的T形筒。

根据图2所示，波动导向组件A含有千分表1、法兰盘3、螺杆座4、导向筒9，第一、第二旋扭2、6，第一、第二波管7、8，压杆10。导向筒9为圆筒9-1和带有中心通孔的圆盘9-2构成的⊥形件(参见图3)，圆筒9-1的外壁为螺纹状且圆筒9-1内部带有环形定位台9-1-1，圆盘9-2的上下端面分别带有第一、第二环形焊接突起9-2-2、9-2-1，圆盘9-2的周边通过减重保留四个花瓣，在相对的两个花瓣上各设有一个连杆孔9-2-3，其中一个花瓣上还设有过孔即料管孔9-2-4。第一、第二波管7、8均为不锈钢叠片波管，第一波管7的直径为10mm、第二波管8的直径为30mm。螺杆座4带有中心螺孔。压杆10上端带有外螺纹，下端带有锥台压头。法兰盘3带有中心孔和相应的连接孔。第二波管8和法兰盘3依次空套在导向筒9的圆筒9-1外部，第二旋钮6位于法兰盘3的上端并与圆筒9-1螺纹连接；第二波管8的两端分别与法兰盘3的下端面和导向筒9上第一环形焊接突起9-2-2氩弧焊接。压杆10的螺纹端位于导向筒9中且锥台压头一端空套第一波管7后位于导向筒9的下方，第一波管7的两端分别与第二环形焊接突起9-2-1以及压杆10锥台压头的大端面氩弧焊接，螺杆座4和第一旋钮2依次与压杆10螺纹连接且螺杆座4定位在导向筒9的环形定位台9-1-1上，千分表1固定在压杆10的上端。导向筒9、压杆10、法兰盘3和螺杆座4均采用不锈钢材料。

根据图4所示，焊料池组件B含有弹簧盖11、闸门杆12、闸门杆旋钮13、两根托杆14、压簧15、焊料池16。闸门杆12一端带外螺纹，另一端带有端面大内侧小的锥形阀且端面中心带有挤压突起，挤压突起的高度为2mm，直径为6mm。托杆14一端带有定位头另一端带有外螺纹。弹簧盖11带有中心通孔。焊料池16为不锈钢材料制作的碗状结构体(参见图5)，其碗体内壁经过黑化工艺处理，底部向下依次带有扩径底座16-1和缩径突起16-2，扩径底座16-1上带有对称的两个过孔和圆环突起，圆环突起位于两个过孔之间；碗体内腔底部至缩径突起16-2之间带有阶梯孔且大孔是与所述锥形阀相对应的锥孔即阀口。闸门杆12位于焊料池16中且锥形阀插进阀口中，压簧15空套在焊料池16碗体外部且压簧15的下端位于扩径凸形底座16-1的圆环突起之内，弹簧盖11空套在闸门杆12的上段且与压簧15的另一端接触，闸门杆旋钮13位于弹簧盖11的上方并与闸门杆12螺纹连接，两根托杆14分别插入焊料池16的两个过孔中且螺纹端冲上。弹簧盖11、闸门杆12、闸门杆旋钮13、两根托杆14和压簧15也均采用不锈钢材料。

根据图6所示，管体定位夹具C含有上筒17、下筒18、压盖19、导料柱20、导料座21和23。上筒17和下筒18均为不锈钢U形件，上筒17的端口带有外螺纹且底部带有中心孔，下筒18的端口带有内螺纹。压盖19为底部带有中心孔的不锈钢U形件，其端口带有外翻边且盖顶上带有过孔。导料柱20为不锈钢T形圆柱体，其横梁带有向下内收的锥面，横梁上表面设有中心圆凹槽20-1和四条流溢槽20-2(参见图7)，中心圆凹槽20-1的深度为5mm，直径为8mm，流溢槽20-2的深度2mm，宽度3mm；四条流溢槽20-2均布且两端分别与中心圆凹槽20-1以及横梁周边相通；竖杆则带有与中心圆凹槽20-1相通的竖孔。导料座21的结构形式及材料均与导料柱20相同，只是其上的竖孔直径大于导料柱20竖孔直径。支撑座23是不锈钢材料制作的U形件且内壁带环形支撑台。支撑座23和微光像增强器的管体22依次放置在下筒18中，支撑座23的外底面与下筒18的内底面接触，管体22的下化铟槽外沿端面定位在支撑座23的环形支撑台上。导料座21插入到管体22的空腔中且导料座21的横梁端面与支撑座23的内底面接触，横梁的锥面与管体22的下化铟槽内沿紧密接触，以实现对管体22内部下端的密封。导料柱20的竖杆插入到导料座21的竖孔中且导料柱20的横梁锥面与管体22上化铟槽的内沿紧密接触，以实现对管体22内部上端的密封。压盖19的敞口端面与管体22上化铟槽的外沿端面接触。上筒17与下筒18螺纹连接且上筒17的内底面与压盖19外翻边端面接触。

使用本发明时，焊料池组件B和管体定位夹具C全部装入真空室内，波动导向组件A除千分表1、第二、第二旋钮2、6暴露在真空室之外，其余部分装入真空室中，其中，法兰盘3与真空室的连接法兰通过螺钉固连，焊料池组件B位于波动导向组件A之下，且两根托杆14的螺纹端与导向筒9的两个连杆孔9-2-3对应连接，压杆10的锥形压头正对闸门杆12，初始状态下，锥形压头和闸门杆12两者不接触。进料筒D的小端依次穿过法兰盘3、导向筒9和压盖19上的过孔进入焊料池16的内腔。管体定位夹具C放置在真空室的旋转底盘上且位于焊料池组件B的下方，其中，焊料池16的缩径突起16-2正对压盖19的中心孔。当焊料由进料筒D送入焊料池16内腔后，将进料筒D的进料端用橡胶密封。然后，通过抽真空使真空室的真空度达到要求值后，对真空室加热以熔化焊料池16中的焊料，再对管体22和焊料进行除气工艺后，旋动第二旋钮6，通过导向筒9带动焊料池16向下移动，从而使焊料池16的缩径突起16-2完全插入到压盖19的中心孔中；再旋动第一旋钮2，使压杆10的锥台压头与闸门杆12接触，之后观察千分表1的数值，继续旋动第一旋钮2，压杆10的锥台压头向下挤压闸门杆12，使闸门杆12的锥形阀伸出阀口而将阀口打开，在压杆10向下移动的同时，压簧5受力储能，且千分表1的数值变化表示阀口的打开程度，焊料熔液由焊料池16的阀口流向导料柱20的中心凹槽20-1中，焊料熔液在重力作用下通过导料柱20的竖孔流入到导料座21的中心凹槽，当压杆10的挤压突起插入到中心凹槽20-1时，焊料熔液受挤压而快速流动，其一方面通过导料柱20的的四条流溢槽20-2流入管体22的上化铟槽中，另一方面通过导料座21的四条流溢槽流入到管体22的下化铟槽中。待管体22的上化铟槽和下化铟槽均注满焊料熔液后，反方向旋动第一旋钮2，使压杆10脱离与闸门杆12的接触，而闸门杆12在压簧5的簧力作用下上移并使其锥形阀堵住焊料池16的阀口，之后，再反方向旋动第二旋钮6，使焊料池16恢复到初始安装状态，关闭加热电源且自然降温后从真空室取出波动式管体焊料真空浇注器及管体22。

Claims (4)

1.一种波动式管体焊料真空浇注器，其特征在于：它包括波动导向组件(A)、焊料池组件(B)、管体定位夹具(C)和进料筒(D)，

在所述波动导向组件(A)中：导向筒(9)为⊥形圆柱体，其竖圆柱为带外螺纹的圆筒(9-1)且内壁带有环形定位台(9-1-1)，横圆为带有中心通孔的圆盘(9-2)，其上下端面分别带有第一、第二环形焊接突起(9-2-2、9-2-1)，圆盘(9-2)设有两个对称连杆孔(9-2-3)；螺杆座(4)带有中心螺孔；压杆(10)上端带有外螺纹，下端带有锥台压头；第二波管(8)和法兰盘(3)依次空套在所述圆筒(9-1)外部，第二旋钮(6)位于法兰盘(3)的上端并与圆筒(9-1)螺纹连接；第二波管(8)的两端分别与所述法兰盘(3)的下端面以及所述第一环形焊接突起(9-2-2)密封连接，所述压杆(10)的螺纹端位于所述导向筒(9)中且锥台压头一端空套第一波管(7)后位于导向筒(9)的下方，第一波管(7)的两端分别与所述第二环形焊接突起(9-2-1)以及所述锥台压头的大端面密封连接，螺杆座(4)、第一旋钮(2)依次与所述压杆(10)螺纹连接且螺杆座(4)定位在所述环形定位台(9-1-1)上，千分表(1)固定在所述压杆(10)的上端；

在所述焊料池组件(B)中：闸门杆(12)一端带外螺纹，另一端带有端面大内侧小的锥形阀且端面中心带有挤压突起；托杆(14)一端带有定位头另一端带有外螺纹；焊料池(16)为碗状结构体且碗体内壁采用黑化工艺处理，底部向下依次带有扩径底座(16-1)和缩径突起(16-2)，扩径底座(16-1)上带有对称的两个过孔和圆环突起，圆环突起位于两个过孔之间，碗体内腔底部至缩径突起(16-2)之间带有阶梯孔且大孔是与所述锥形阀相对应的锥孔即阀口；所述闸门杆(12)位于所述焊料池(16)中且所述锥形阀插进所述阀口中，压簧(15)空套在焊料池(16)碗体外部且压簧(15)下端位于圆环突起之内，弹簧盖(11)的中心孔空套在闸门杆(12)的上段且与压簧(15)的另一端接触，闸门杆旋钮(13)位于弹簧盖(11)的上方并与闸门杆(12)螺纹连接，所述两根托杆(14)分别插入焊料池(16)的两个过孔中且螺纹端冲上；

在所述管体定位夹具(C)中：上筒(17)、下筒(18)、压盖(19)和支撑座(23)均为U形件，下筒(18)和压盖(19)底部均带中心孔且压盖(19)端口带有外翻边，支撑座(23)内壁带环形支撑台，导料柱(20)和导料座(21)均为T形圆柱体，T形的横梁外壁为下部内收的锥面，横梁上表面设有中心圆凹槽和由该凹槽延伸到横梁周边的多条流溢槽，中心圆凹槽的直径和深度分别大于所述挤压突起的直径和高度，T形的竖杆则带有与中心圆凹槽相通的竖孔；支撑座(23)和微光像增强器的管体(22)依次放置在下筒(18)中，支撑座(23)的外底与下筒(18)的内底接触，所述管体(22)的下化铟槽外沿端面定位在支撑座(23)的环形支撑台上，所述导料座(21)插入到所述管体(22)的空腔中且导料座(21)的横梁与支撑座(23)的内底接触，横梁的锥面与管体(22)下化铟槽的内沿紧密接触；所述导料柱(20)的竖杆插入到导料座(21)的竖孔中且导料柱(20)的锥面与所述管体(22)上化铟槽的内沿紧密接触；所述压盖(19)的敞口端面与管体(22)上化铟槽的外沿端面接触；所述上筒(17)的敞口端插入到所述下筒(18)中且两者螺纹连接，所述压盖(19)的底部由上筒(17)的中心孔伸出且所述上筒(17)的内底面定位在所述外翻边上；

使用时，所述波动式管体焊料真空浇注器装入真空室内且所述千分表(1)、第二、第二旋钮(2、6)暴露在真空室之外，其余部分装入真空室中，其中，所述法兰盘(3)与真空室的连接法兰固连，所述焊料池组件(B)位于所述波动导向组件(A)之下，所述两根托杆(14)的螺纹端与所述导向筒(9)的两个连杆孔(9-2-3)对应连接，所述压杆(10)的锥形压头正对所述闸门杆(12)；所述进料筒(D)的小端依次穿过所述法兰盘(3)、导向筒(9)和压盖(19)上的过孔进入所述焊料池(16)的内腔；所述管体定位夹具(C)放置在真空室的旋转底盘上且位于所述焊料池组件(B)的下方，其中，焊料池(16)的缩径突起(16-2)正对所述压盖(19)的中心孔。

2.根据权利要求1所述的波动式管体焊料真空浇注器，其特征在于：所述的第一、第二波管(7、8)均采用不锈钢叠片波管，第一波管(7)的直径为10mm、第二波管(8)的直径为30mm。

3.根据权利要求1所述的波动式管体焊料真空浇注器，其特征在于：所述闸门杆(12)挤压突起的直径为6mm，高度为2mm；所述中心圆凹槽的深度为5mm，直径为8mm，所述流溢槽的深度为2mm，宽度为3mm。

4.根据权利要求1所述的波动式管体焊料真空浇注器，其特征在于：所述料池(16)、弹簧盖(11)、闸门杆(12)、闸门杆旋钮(13)、上筒(17)、下筒(18)、压盖(19)、导料柱(20)、导料座(21)、支撑座(23)、托杆(14)和压簧(15)均采用不锈钢材料制作。

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