CN208216222U - 热辐射加热成型热复合装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种热辐射加热成型热复合装置，通过热辐射加热直接加热金属片，热复合时间大大缩短，6‑8秒即可完成热复合过程。生产效率大幅提高，特别适用于自动化生产。使用本装置进行成型热复合的产品，热复合前后，非金属膜的厚度及外观基本不会发生变化，特别是台阶部位，由于非金属膜热熔后可以流动，台阶部位的非金属膜厚度也不会减薄。大幅提高产品的绝缘性能和使用安全性。使用本装置进行成型热复合的产品，其金属与非金属膜的粘接强度大幅提高，从而能大幅提高产品的信赖性和使用安全性。本装置中热辐射后的产品冷却快速，冷压整形效果好，大大提高了产品的合格率。

Description

热辐射加热成型热复合装置

技术领域

本实用新型为一种热辐射加热成型热复合装置，用于对电子元器件中的金属和固态非金属膜进行热复合。

背景技术

电子元器件中有大量单体元器件需要用金属和固态非金属膜进行热复合，使固态非金属膜与金属通过热熔、加压牢固粘接为一个整体，以实现该单体元器件与其他元器件组合使用时能达到绝缘和密封的使用效果。这种热复合工艺通常分三步实现，第一步是将固态非金属膜贴在金属表面（单面或双面，通常称为贴片，见图1），第二步是将固态非金属膜与金属表面间的空气排净（通常叫预封，预封和热复合采用相同设备实现，但是，预封需要带PET保护膜进行预封），第三步才是热复合成型（带PET保护膜按传统热复合方式进行热复合，以下简称热复合）。

传统的热复合成型方式为热传导热复合见图2，热传导热复合设备包括热复合机架、下热传导板（右）、上热传导板（右）、控制面板（控制上下热传导板温度及热复合时间）、热复合工位气缸（右）、热复合工位气缸（左）、上热传导板（左）、下热传导板（左）、左工位启动按钮、左工位急停按钮、右工位启动按钮、右工位急停按钮。

传统热复合机的操作是：由人工进行左右工位的热复合操作，以右工位为例，操作过程为：将需要进行热复合的产品放入上、下热传导板之间（下热传导板的上表面），开启右工位的启动按钮，右上热传导板由右热复合工位气缸驱动向下与下热传导板贴合并施加一定的压力，保温100-120秒，热复合机自动开启，人工取出热复合好的产品，按同样的操作步骤操作左工位。重复以上操作进入下一个工作循环。

传统热复合通常一人操作一至两台热复合机，其存在的主要问题是：

1）传统热复合采用的是热传导方式进行热复合，其工作原理是：上下热传导板上的热量同时传导到金属和固态非金属膜表面，将固态非金属膜熔融，通过加压，使金属与固态非金属膜牢固的粘接为一个整体，这就要求上下热传导板的温度控制必须非常准确，温度过高，则固态非金属膜过熔，固态非金属膜会严重变形，其绝缘和密封性严重下降。反之则金属与固态非金属膜粘接不牢固，其密封性无法满足产品的使用要求，然而传统的热复合机不能满足此要求。

2）由于热复合过程中必须加压力，因此，热复合后的固态非金属膜层变薄，局部（阶梯部位）可能不足正常厚度的50%。

3）由于传统的热复合方式不能使固态非金属膜充分熔融（需要保持固态非金属膜的形状基本不变），外加压力又必须进行适当控制，因此，金属与固态非金属膜粘接强度较低，无法满足高性能金属与非金属（高粘接强度）热复合元器件的要求。

4）生产效率低，传统热复合通常需要100-120秒的保温时间才能满足热复合要求，难以实现自动化生产。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种热辐射加热成型热复合装置。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种热辐射加热成型热复合装置，包括机架，所述机架上设有热辐射加热器支座和冷压整形装置总成，所述热辐射加热器支座的下方设有下热辐射加热器升降气缸，上方设有上热辐射加热器升降气缸，所述下热辐射加热器升降气缸的伸缩杆连接下热辐射加热器，所述上热辐射加热器升降气缸的伸缩杆连接上热辐射加热器，待加热产品通过产品夹持机械手夹紧放置在上热辐射加热器与下热辐射加热器之间，所述上热辐射加热器和下热辐射加热器与待加热产品不接触，所述上热辐射加热器的正上方还设有热辐射加热温度检测传感器；

所述冷压整形装置总成包括上冷压支撑板和下冷压支撑板，所述上冷压支撑板的下方通过上冷压铜块升降气缸连接上冷压铜块，所述下冷压支撑板的上方通过下冷压铜块升降气缸连接下冷压铜块。

优选的，所述上热辐射加热器到待加热产品上表面的距离为0.1-0.2mm，所述下热辐射加热器到待加热产品下表面的距离为0.1-0.2mm。

优选的，所述机架上还设有线性模组，所述线性模组内设有滑槽，所述滑槽内连接线性模组移动滑块，所述线性模组移动滑块与产品夹持机械手相连。

优选的，所述机架的下方设有电控箱。

优选的，所述冷压整形装置总成的后侧放置有成品料盒，产品夹持机械手将冷压好的成品放入成品料盒。

优选的，所述热辐射加热器支座右侧上还设有强制冷却风嘴。

优选的，所述强制冷却风嘴为两个，对称分布在待加热产品的上下侧。

与现有技术相比，本实用新型利用热辐射加热器快速加热金属表面，并利用金属表面的热量将附着在其表面的固态非金属膜快速、充分熔融，从而不仅使金属与固态非金属膜能牢固的粘接成一个整体，而且使固态非金属膜的外形基本保持不变，本装置结构简单，易于实现自动化生产，并且还具有以下有益效果：

1、本装置通过快速加热金属导体进行成型热复合，热复合时间大大缩短，6-8秒即可完成热复合过程。生产效率大幅提高（传统热复合需要100-120秒），因此，特别适用于自动化生产。

2、使用本装置进行成型热复合的产品，热复合前后，非金属膜的厚度及外观基本不会发生变化，特别是台阶部位，由于非金属膜热熔后可以流动，台阶部位的非金属膜厚度也不会减薄。大幅提高产品的绝缘性能和使用安全性。

3、使用本装置进行成型热复合的产品，其金属与非金属膜的粘接强度大幅提高（提高30%-40%），从而能大幅提高产品的信赖性和使用安全性。

4、本装置中热辐射后的产品冷却快速，冷压整形效果好，大大提高了产品的合格率。

附图说明

图1为金属表面贴附固态非金属膜的产品示意图。

图2为原先的热复合机的结构示意图。

图3为本实用新型热辐射加热成型热复合装置的结构示意图。

其中：1、机架；2、线性模组；3、线性模组移动滑块；4、下热辐射加热器升降气缸；5、产品夹持机械手；6、下热辐射加热器；7、待加热产品；8、上热辐射加热器；9、上热辐射加热器升降气缸；10、热辐射加热器支座；11、热辐射加热温度检测传感器；12、强制冷却风嘴；13、冷压整形装置总成；14、上冷压支撑板；15、上冷压铜块升降气缸；16、上冷压铜块；17、成品料盒；18、下冷压铜块；19、下冷压铜块升降气缸；20、下冷压支撑板；21、电控箱。

具体实施方式

参见图3，本实用新型涉及一种热辐射加热成型热复合装置，包括机架1，所述机架1上设有热辐射加热器支座10和冷压整形装置总成13，所述热辐射加热器支座10的下方设有下热辐射加热器升降气缸4，上方设有上热辐射加热器升降气缸9，所述下热辐射加热器升降气缸4的伸缩杆连接下热辐射加热器6，所述上热辐射加热器升降气缸9的伸缩杆连接上热辐射加热器8，待加热产品7通过产品夹持机械手5夹紧放置在上热辐射加热器8与下热辐射加热器6之间，所述上热辐射加热器8和下热辐射加热器6通过上热辐射加热器升降气缸9和下热辐射加热器升降气缸4的升降作相向运动接近待加热产品7，且保证上热辐射加热器8和下热辐射加热器6与待加热产品不接触，所述上热辐射加热器8的正上方还设有热辐射加热温度检测传感器11，用于控制控制热复合温度。

所述上热辐射加热器8到待加热产品7上表面的距离为0.1-0.2mm，所述下热辐射加热器6到待加热产品7下表面的距离为0.1-0.2mm。

所述冷压整形装置总成包括上冷压支撑板14和下冷压支撑板20，所述上冷压支撑板14的下方通过上冷压铜块升降气缸15连接上冷压铜块16，所述下冷压支撑板19的上方通过下冷压铜块升降气缸19连接下冷压铜块18。所述热辐射加热器支座10右侧上还设有强制冷却风嘴12，用于对结束热辐射加热的产品进行冷却。通过气缸控制冷压铜块的运动，热辐射加热后的产品通过产品夹持机械手5放在上冷压铜块16和下冷压铜块18之间后，上冷压铜块16和下冷压铜块18同时相向运动对产品进行冷压。

所述机架1上还设有线性模组2，所述线性模组2内设有滑槽，所述滑槽内连接线性模组移动滑块3，所述线性模组移动滑块3与产品夹持机械手5相连，产品夹持机械手5可以在线性模组2的滑槽内滑动。

所述机架1的下方设有电控箱21，控制各类电器开关。

所述冷压整形装置总成13的后侧放置有成品料盒17，产品夹持机械手5将冷压好的成品放入成品料盒17。

所述强制冷却风嘴12为两个，对称分布在待加热产品7的上下侧，使结束热辐射加热的产品能够快速冷却，缩短冷却时间。

利用本机进行热复合，需要去掉PET保护膜，让极耳裸露进行热复合，本机工作过程为：

1、将经过贴片、预封的产品（去掉PET保护膜的产品，以下简称半成品）手动（或自动）送入产品夹持机械手的夹爪内夹紧。

2、产品夹持机械手横向平移至上下热辐射加热器之间。

3、上下热辐射加热器相向运动接近产品，加热金属片,加热时间为6-8秒，利用金属片的热量将金属片上的固态非金属膜进行熔融，使固态非金属膜牢固的粘结在金属片表面。

4、强制冷却，上下热辐射加热器加热结束后，退回原位，启动强制冷却风嘴进行冷却，冷却时间3-4秒。

5、产品夹持机械手将经过初步冷却(产品仍然有一定温度)的产品横向平移至冷压装置总成进行冷压整形，冷压装置总成的上、下气缸同时启动，带动上、下冷压铜块同时相向运动进行冷压。

6、产品夹持机械手平移将热复合好的成品放入成品料盒。

除上述实施例外，本实用新型还包括有其他实施方式，凡采用等同变换或者等效替换方式形成的技术方案，均应落入本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种热辐射加热成型热复合装置，其特征在于：包括机架（1），所述机架（1）上设有热辐射加热器支座（10）和冷压整形装置总成（13），所述热辐射加热器支座（10）的下方设有下热辐射加热器升降气缸（4），上方设有上热辐射加热器升降气缸（9），所述下热辐射加热器升降气缸（4）的伸缩杆连接下热辐射加热器（6），所述上热辐射加热器升降气缸（9）的伸缩杆连接上热辐射加热器（8），待加热产品（7）通过产品夹持机械手（5）夹紧放置在上热辐射加热器（8）与下热辐射加热器（6）之间，所述上热辐射加热器（8）和下热辐射加热器（6）与待加热产品（7）不接触，所述上热辐射加热器（8）的正上方还设有热辐射加热温度检测传感器（11）；

所述冷压整形装置总成（13）包括上冷压支撑板（14）和下冷压支撑板（20），所述上冷压支撑板（14）的下方通过上冷压铜块升降气缸（15）连接上冷压铜块（16），所述下冷压支撑板（20）的上方通过下冷压铜块升降气缸（19）连接下冷压铜块（18）。

2.根据权利要求1所述的一种热辐射加热成型热复合装置，其特征在于：所述上热辐射加热器（8）到待加热产品（7）上表面的距离为0.1-0.2mm，所述下热辐射加热器（6）到待加热产品（7）下表面的距离为0.1-0.2mm。

3.根据权利要求1所述的一种热辐射加热成型热复合装置，其特征在于：所述机架（1）上还设有线性模组（2），所述线性模组（2）内设有滑槽，所述滑槽内连接线性模组移动滑块（3），所述线性模组移动滑块（3）与产品夹持机械手（5）相连。

4.根据权利要求1所述的一种热辐射加热成型热复合装置，其特征在于：所述机架（1）的下方设有电控箱（21）。

5.根据权利要求1所述的一种热辐射加热成型热复合装置，其特征在于：所述冷压整形装置总成（13）的后侧放置有成品料盒（17），产品夹持机械手（5）将冷压好的成品放入成品料盒（17）。

6.根据权利要求1所述的一种热辐射加热成型热复合装置，其特征在于：所述热辐射加热器支座（10）右侧上还设有强制冷却风嘴（12）。

7.根据权利要求6所述的一种热辐射加热成型热复合装置，其特征在于：所述强制冷却风嘴（12）为两个，对称分布在待加热产品（7）的上下侧。