CN113351957A - 自动超声波涂铟设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种自动超声波涂铟设备，涉及涂铟技术领域。自动超声波涂铟设备，包括：超声涂铟装置、滑动平台和支撑台。超声涂铟装置包括超声振动系统和铟槽，超声振动系统的超声振动头伸入铟槽内，铟槽用于容置铟液，超声振动系统的振动头座与滑动平台连接，支撑台用于放置待涂铟对象且能够带动待涂铟对象转动，滑动平台用于带动超声涂铟装置沿着预设方向移动并对待涂铟对象涂铟。本申请的自动超声波涂铟设备，通过超声涂铟装置与滑动平台、支撑台的配合，能够使得旋转靶材或者背管被自动化涂铟，且涂铟的效果好，品质高，对于铟液的浪费也少，大大提高了自动化水平且降低了成本，有效解决了现有问题。

Description

自动超声波涂铟设备

技术领域

本申请涉及涂铟技术领域，具体而言，涉及一种自动超声波涂铟设备。

背景技术

半导体、液晶玻璃等都离不开靶材，随着技术的发展，旋转靶材的应用越来越多。旋转靶材需要与背管通过铟钎焊连接在一起，目前主要使用人工的方式进行钎焊，将靶材内部和背管外侧都使用超声波烙铁涂铟，然后将靶材套在背管外面进行钎焊连接。

但人工涂铟的效率低，品质差，自动涂铟设备是必然趋势。

发明内容

本申请的目的在于提供一种自动超声波涂铟设备，其能够改善现有的人工涂铟的效率低且品质差的问题。

本申请的实施例是这样实现的：

本申请的实施例提供了一种自动超声波涂铟设备，包括：超声涂铟装置、滑动平台和支撑台；

所述超声涂铟装置包括超声振动系统和铟槽，所述超声振动系统的超声振动头伸入所述铟槽内，所述铟槽用于容置铟液，所述超声振动系统的振动头座与所述滑动平台连接，所述支撑台用于放置待涂铟对象且能够带动待涂铟对象转动，所述滑动平台用于带动所述超声涂铟装置沿着预设方向移动并对待涂铟对象涂铟。

另外，根据本申请的实施例提供的自动超声波涂铟设备，还可以具有如下附加的技术特征：

在本申请的可选实施例中，所述铟槽具有流道和容置腔，所述超声涂铟装置还包括铟液泵，所述超声振动头处于所述流道内，所述铟液泵用于从所述容置腔向所述流道泵送铟液，从所述流道的出口涌出的铟液能够流入所述容置腔。

在本申请的可选实施例中，所述铟槽内具有铟液。

在本申请的可选实施例中，所述铟液的材质为纯铟、铟锡合金或者锡铋合金。

在本申请的可选实施例中，所述铟槽内设有加热器，所述加热器用于将涂铟材料熔化成铟液。

在本申请的可选实施例中，所述支撑台包括加热装置和支撑架，所述支撑架用于放置待涂铟对象且能够带动待涂铟对象转动，所述加热装置设置于所述支撑架附近且用于对待涂铟对象加热。

在本申请的可选实施例中，所述加热装置包括固定架和加热单元，所述固定架架设于所述支撑架上方且笼罩所述支撑架，所述加热单元设置于所述固定架。

在本申请的可选实施例中，所述支撑架包括第一支撑层和第二支撑层，所述第一支撑层处于所述第二支撑层的上方，所述滑动平台能够设置于所述第一支撑层或者所述第二支撑层。

在本申请的可选实施例中，所述滑动平台包括滑台和传动台，所述传动台能够带动所述滑台沿着所述预设方向运动，所述滑台与所述超声振动系统的振动头座连接。

在本申请的可选实施例中，所述超声振动系统的超声振动头的超声频率为15~60kHz，功率为60~2000W。

本申请的有益效果是：

本申请的自动超声波涂铟设备，通过超声涂铟装置与滑动平台、支撑台的配合，能够使得旋转靶材或者背管被自动化涂铟，且涂铟的效果好，品质高，对于铟液的浪费也少，大大提高了自动化水平且降低了成本，有效解决了现有问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为旋转靶材和背管通过铟焊接在一起的示意图；

图2为自动超声波涂铟设备的滑动平台与支撑台的示意图；

图3为支撑台的圆轴与背管配合的示意图；

图4为自动超声波涂铟设备的超声涂铟装置的示意图；

图5为自动超声波涂铟设备的超声涂铟装置与背管配合的示意图；

图6为自动超声波涂铟设备与背管配合的示意图；

图7为自动超声波涂铟设备的超声涂铟装置与旋转靶材配合的示意图；

图8为自动超声波涂铟设备与旋转靶材配合的示意图。

图标：1-旋转靶材；2-背管；3-示例铟；4-超声振动头；5-铟槽；6-滑台；7-支撑架；71-圆轴；8-传动台；9-加热单元；91-固定架；10-铟液泵。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

实施例

如图1所示，旋转靶材1和背管2都需要涂铟，然后套设成图1的式样进行钎焊连接。需要说明的是，图1中的旋转靶材1和背管2之间的部分为示例铟3，后续图示中涉及到的标号为3的部分，都是铟液，示例铟和铟液成分相同，只是状态不同，所以都标注为3，后文不再赘述。

请结合图2至图8，为了提高效率且保障焊接后的品质，本申请提供了一种自动超声波涂铟设备，包括：超声涂铟装置、滑动平台和支撑台。

其中，超声涂铟装置包括超声振动系统和铟槽5，超声振动系统的超声振动头4伸入铟槽5内，铟槽5用于容置铟液，超声振动系统的振动头座与滑动平台连接，支撑台用于放置待涂铟对象且能够带动待涂铟对象转动，滑动平台用于带动超声涂铟装置沿着预设方向移动并对待涂铟对象涂铟。

请结合图2，支撑台包括加热装置和支撑架7，支撑架7用于放置待涂铟对象且能够带动待涂铟对象转动，加热装置设置于支撑架7附近且用于对待涂铟对象加热。其中，本实施例中的待涂铟对象即为旋转靶材1和背管2。

其中，加热装置包括固定架91和加热单元9，固定架91架设于支撑架7上方且笼罩支撑架7，加热单元9设置于固定架91。本实施例中的加热单元9为红外加热管，红外加热管在固定架91的顶部均匀分布，通过辐射加热的方式对支撑架7上的旋转靶材1或者背管2进行加热。并且笼罩的形式还有助于减少热量的散失，提高热效率。通过辐射加热，可以一边涂铟一边加热，不需要在支撑台上为旋转靶材1或者背管2提供加热。

请结合图2，支撑架7包括第一支撑层和第二支撑层，第一支撑层处于第二支撑层的上方，滑动平台能够设置于第一支撑层或者第二支撑层。其中，滑动平台包括滑台6和传动台8，图2中的传动台8就设置于第二支撑层，传动台8能够带动滑台6沿着预设方向运动，滑台6与超声振动系统的振动头座连接。其中，滑台6可以在电机的驱动下在传动台8上左右横移。

请结合图3，图3为支撑台的支撑架7上的圆轴71与背管2配合的示意图，通过圆轴71的转动，可以带动背管2转动。可以理解的是，对于旋转靶材1的驱动，也是依靠该圆轴71实现。本实施例的圆轴71为两个，且并排设置于所述第一支撑层。

设置两个支撑层可以分别为旋转靶材1和背管2提供涂铟服务，如图7和图8所示，当针对旋转靶材1进行涂铟时，可以将滑动平台设置于第一支撑层，这样就能够带动超声涂铟装置，并可以在移动的过程中，对旋转靶材1的内壁进行涂铟。如图5和图6所示，当针对背管2涂铟时，则可以将滑动平台设置于第二支撑层，这样就能够带动超声涂铟装置，并可以在移动的过程中，对背管2的外壁进行涂铟。

在本实施例中，超声振动系统的超声振动头4的超声频率为15~60kHz，功率为60~2000W。

请结合图4，本实施例的铟槽5具有流道和容置腔，超声涂铟装置还包括铟液泵10，超声振动头4处于流道内。如图4中的箭头所示，铟液泵10用于从容置腔向流道泵送铟液，从流道的出口涌出的铟液能够流入容置腔。

如图所示，铟槽5内具有铟液。铟液的材质为纯铟、铟锡合金或者锡铋合金。铟槽5内设有加热器（图中未示出），加热器用于将涂铟材料熔化成铟液。在进行涂铟时，铟液在超声振动头4的超声波振动下会鼓起，并可以对旋转靶材1或者背管2进行涂覆，形成均匀的膜层。而超声波可以避免铟被氧化，从而避免铟的浪费，也避免膜层形成的过程中有铟的氧化渣被一并涂覆。由于铟液泵10一直在进行鼓铟，可以一直提供无氧化铟液，从而能够提高涂铟的品质。

本实施例的原理是：

现有的涂铟工作基本依靠人工完成，以旋转靶材1的涂铟为例，需要将熔化的铟用金属刷刷在旋转靶材1内表面，然后再涂铟，涂铟时，旋转靶材1内表面还未来得及被涂到的铟会发生氧化，并形成氧化渣，从而造成了铟的浪费。此外，涂铟时的环境是高温环境，人工操作容易烫伤，并且这样差的工作环境使得人工操作时无法保持涂铟的力度和速度，导致涂铟后的膜层很难保持一致性，厚薄不均。

一些涂铟设备一定程度减少了人工的操作，但是涂铟的品质依然是参差不齐，膜层厚度不均且设备的自动化水平有限，依然需要人工时常提供铟液，使得工人大部分时候依然处于较差的工作环境中。

基于这样的现状，本申请提供了一种自动超声波涂铟设备。

具体的，依然以旋转靶材1为例，首先将旋转靶材1放置于圆轴71并使之旋转，然后通过红外加热管进行辐射加热，旋转的过程中，旋转靶材1受热均匀。在加热到120~200℃之后，超声涂铟装置被滑台6移送到指定位置，然后开始鼓铟并激发超声，涂完一圈之后，继续移动超声涂铟装置，并逐渐完成整个内壁面的涂铟工作。整个涂铟过程完全实现了自动化，并且在这个过程中，铟槽5内始终有足够的铟液，不需要人工时常补充铟液，也不需要人工将铟液送到超声振动头4所在处，全由铟液泵10提供，进一步提升自动化水平。需要说明的是，本实施例所指的自动化，是指的涂铟以及铟液供应方面，而将旋转靶材1或者背管2放置到圆轴71上的这个上料过程，不属于涂铟的过程，因此不能限制性地理解为本申请未实现自动化涂铟。当然，本领域人员基于本申请，也可以设计自动上料的装置，与本申请的自动超声波涂铟设备配套形成自动涂铟系统，以供使用。

其中，由于采用了超声鼓铟技术，不管是旋转靶材1还是背管2，都实现了润湿效果好，膜层均匀，并且这个过程中，铟的浪费极少，降低了成本。

此外，由于铟液的加热是靠铟槽5内的加热器，不是靠红外加热管，所以只需要将旋转靶材1加热到适宜温度即可，无需为了熔化铟而加热到更高温度。

这是由于，半导体行业对靶材晶粒的尺寸极为苛刻，高温易导致晶粒长大，从而影响晶粒的一致性。由于铟的熔点较高，如果要通过红外加热管来加热，则容易使得旋转靶材1的表面的晶粒长大，影响其尺寸的一致性。所以本实施例的方案不需要将旋转靶材1加热到更高的温度，只需要加热到适宜涂铟的温度即可，比如本实施例中，可以加热到120℃，然后铟液温度设置为180℃，这样就能减少晶粒长大的风险。

完整工艺参数设置示例：超声频率22kHz，功率600W，旋转速度为每分钟6转，辐射加热温度150℃，铟液温度180℃，超声涂铟装置的滑台6移动速度为500mm/MIN。如此，可以获得均匀一致的铟膜。

综上所述，本申请的自动超声波涂铟设备，通过超声涂铟装置与滑动平台、支撑台的配合，能够使得旋转靶材1或者背管2被自动化涂铟，且涂铟的效果好，品质高，对于铟液的浪费也少，大大提高了自动化水平且降低了成本，有效解决了现有问题。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自动超声波涂铟设备，其特征在于，包括：超声涂铟装置、滑动平台和支撑台；所述超声涂铟装置包括超声振动系统和铟槽，所述超声振动系统的超声振动头伸入所述铟槽内，所述铟槽用于容置铟液，所述超声振动系统的振动头座与所述滑动平台连接，所述支撑台用于放置待涂铟对象且能够带动待涂铟对象转动，所述滑动平台用于带动所述超声涂铟装置沿着预设方向移动并对待涂铟对象涂铟。

2.根据权利要求1所述的自动超声波涂铟设备，其特征在于，所述铟槽具有流道和容置腔，所述超声涂铟装置还包括铟液泵，所述超声振动头处于所述流道内，所述铟液泵用于从所述容置腔向所述流道泵送铟液，从所述流道的出口涌出的铟液能够流入所述容置腔。

3.根据权利要求1或2所述的自动超声波涂铟设备，其特征在于，所述铟槽内具有铟液。

4.根据权利要求3所述的自动超声波涂铟设备，其特征在于，所述铟液的材质为纯铟、铟锡合金或者锡铋合金。

5.根据权利要求1或2所述的自动超声波涂铟设备，其特征在于，所述铟槽内设有加热器，所述加热器用于将涂铟材料熔化成铟液。

6.根据权利要求1所述的自动超声波涂铟设备，其特征在于，所述支撑台包括加热装置和支撑架，所述支撑架用于放置待涂铟对象且能够带动待涂铟对象转动，所述加热装置设置于所述支撑架附近且用于对待涂铟对象加热。

7.根据权利要求6所述的自动超声波涂铟设备，其特征在于，所述加热装置包括固定架和加热单元，所述固定架架设于所述支撑架上方且笼罩所述支撑架，所述加热单元设置于所述固定架。

8.根据权利要求6所述的自动超声波涂铟设备，其特征在于，所述支撑架包括第一支撑层和第二支撑层，所述第一支撑层处于所述第二支撑层的上方，所述滑动平台能够设置于所述第一支撑层或者所述第二支撑层。

9.根据权利要求1或8所述的自动超声波涂铟设备，其特征在于，所述滑动平台包括滑台和传动台，所述传动台能够带动所述滑台沿着所述预设方向运动，所述滑台与所述超声振动系统的振动头座连接。

10.根据权利要求1所述的自动超声波涂铟设备，其特征在于，所述超声振动系统的超声振动头的超声频率为15~60kHz，功率为60~2000W。

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