CN209119550U

CN209119550U - 一种封装外壳烧结模具

Info

Publication number: CN209119550U
Application number: CN201822231406.7U
Authority: CN
Inventors: 阚云辉; 郭玉廷
Original assignee: Suzhou China Airlines Tiancheng Electronic Technology Co Ltd; Hefei China Airlines Tiancheng Electronic Technology Co Ltd
Current assignee: Suzhou China Airlines Tiancheng Electronic Technology Co Ltd; Hefei China Airlines Tiancheng Electronic Technology Co Ltd
Priority date: 2018-12-28
Filing date: 2018-12-28
Publication date: 2019-07-16
Anticipated expiration: 2028-12-28

Abstract

本实用新型公开了一种封装外壳烧结模具，包括石墨壳体和牵拉机构，石墨壳体底板上表面设有环槽，金属环框套装于环槽内部，金属环框与环槽均为矩形，环槽具有第一内环侧面和第一外环侧面，金属环框具有第二内环侧面和第二外环侧面，金属环框左端设有第一安装孔，第一安装孔用于组装玻璃绝缘子和引线，第一内环侧面左端抵住第二内环侧面左端，牵拉机构作用于金属环框上，用于向金属环框施加向右的牵引力，第一外环侧面右端与第二外环侧面右端之间具有用于金属环框膨胀的间隙；本实用新型通过对金属环框左端进行定位，避免金属环框在石墨壳体中晃动，从而保证金属环框相对于引线的定位有效。

Description

一种封装外壳烧结模具

技术领域

本实用新型属于烧结模具技术领域，具体是涉及一种封装外壳烧结模具。

背景技术

封装外壳烧结主要是金属环框、引线和玻璃绝缘子的封接，先将玻璃绝缘子套装于引线外部，然后将玻璃绝缘子套装于金属环框表面设有的第一安装孔内，形成半成品，然后将半成品水平放入烧结模具中，再将烧结模具送入烧结炉中，在高温下烧结；烧结模具一般由石墨制成，其不与玻璃绝缘子润湿，也不与金属环框相粘接，是一种较理想的玻璃-金属封接模具。

激光器由于功率大，散热要求高，所以激光器的封装外壳采用的金属环框由不锈钢制成，在900℃烧结温度下，不锈钢的线性热膨胀系数α_零件高达19ppm/℃，而烧结模具采由石墨制成，石墨的线性热膨胀系数α_模具仅为4.8 ppm/℃；在900℃烧结时，烧结模具内部要预留出一定的空间，满足金属环框膨胀的需求，需要计算不锈钢比石墨膨胀的增长量∆L，∆L=T*(α_零件﹣α_模具)*L/10⁶，其中，T为烧结温度，为900℃；L为金属环框的最大长度，一般为32mm；将相关数值带入，可得∆L=0.4mm，即烧结模具内部要预留出0.4mm间隙；由于装配公差准许值为±0.10mm；在烧结模具送入烧结炉过程中，这0.4mm间隙会使金属环框在烧结模具中晃动，从而导致引线相对于金属环框的位置改变，即金属环框相对于引线的定位会失效。

发明内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种封装外壳烧结模具，通过对金属环框左端进行定位，在本实用新型送入烧结炉过程中，避免金属环框晃动，从而保证金属环框相对于引线的定位有效。

为了达到上述目的，本实用新型一种封装外壳烧结模具，包括石墨壳体和牵拉机构，石墨壳体底板上表面设有环槽，金属环框套装于环槽内部，金属环框与环槽均为矩形，环槽具有第一内环侧面和第一外环侧面，金属环框具有第二内环侧面和第二外环侧面，金属环框左端设有第一安装孔，第一安装孔用于组装玻璃绝缘子和引线，第一内环侧面左端抵住第二内环侧面左端，牵拉机构作用于金属环框上，用于向金属环框施加向右的牵引力，第一外环侧面右端与第二外环侧面右端之间具有用于金属环框膨胀的间隙。

进一步，所述牵拉机构包括滚动体，第一内环侧面右端为倾斜面，倾斜面由右下方向左上方倾斜，滚动体抵于倾斜面与第二内环侧面右端之间，滚动体可沿倾斜面滚动。

进一步，所述滚动体为圆棒，圆棒沿前后方向水平延伸。

进一步，所述金属环框右端设有第二安装孔，第二安装孔内部组装有导管，圆棒外圆表面抵住导管左端。

进一步，还包括定位柱，所述导管外圆表面设有开口向下的第一凹槽，第一凹槽位于第二外环侧面右侧，石墨壳体底板上表面设有用于容纳定位柱的第二凹槽，定位柱可在第二凹槽与第一凹槽围成的腔体内滚动，定位柱抵于第一凹槽与第二凹槽之间。

进一步，所述圆棒由不锈钢制成。

进一步，所述第一内环侧面左端设有定位台阶面，引线、玻璃绝缘子和第一安装孔由内向外依次套装，引线右端呈扁平状且穿过第一安装孔贴合于定位台阶面上。

进一步，第一内环侧面左端抵住玻璃绝缘子右端。

本实用新型的有益效果在于：

1.本实用新型一种封装外壳烧结模具能够保证金属环框相对于引线的定位有效，这里，牵拉机构作用于金属环框上，向金属环框施加向右的牵引力，保证第一内环侧面左端抵住第二内环侧面左端，从而对金属环框左端进行定位，在本实用新型送入烧结炉过程中，避免金属环框晃动；而金属环框左端设有第一安装孔，第一安装孔用于组装玻璃绝缘子和引线，因此，金属环框左端与引线之间的相对位置不会改变，即金属环框相对于引线的定位有效。

2.本实用新型一种封装外壳烧结模具所述牵拉机构的结构简单，这里，牵拉机构包括滚动体，利用滚动体在自身重力作用下沿倾斜面滚动的特性，在本实用新型送入烧结炉过程中以及在金属环框受热膨胀过程中，滚动体能够一直抵于倾斜面与第二内环侧面右端之间，使得金属环框一直受到向右的牵引力且牵引力稳定。

3.本实用新型一种封装外壳烧结模具所述滚动体优选为圆棒，圆棒结构简单易于加工制造；在此基础上，圆棒还可以对组装在金属环框右端的导管进行定位；在金属环框受热膨胀过程中，金属环框右端向右伸展，同时，圆棒外圆表面一直抵住导管左端，保证导管左端与第二内环侧面右端齐平，即保证金属环框相对于导管的有效定位。

附图说明

为了使本实用新型的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本实用新型提供如下附图进行说明：

图1为本实用新型一种封装外壳烧结模具的立体图；

图2为本实用新型一种封装外壳烧结模具的俯视图；

图3为图2中D-D处的剖视图；

图4为图3中B处的放大结构示意图；

图5为本实用新型一种封装外壳烧结模具所述石墨壳体的俯视图；

图6为图5中A-A处的剖视图；

图7为本实用新型一种封装外壳烧结模具所述封装外壳的俯视图；

附图标记：1-石墨壳体；2-牵拉机构；3-封装外壳；4-间隙；5-定位柱；11-环槽；12-第二凹槽；13-定位台阶面；31-金属环框；32-玻璃绝缘子；33-引线；34-导管；111-第一内环侧面；112-第一外环侧面；311-第二内环侧面；312-第二外环侧面。

具体实施方式

下面将结合附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的描述。

如图1至图7所示；本实用新型一种封装外壳3烧结模具，包括石墨壳体1和牵拉机构2，石墨壳体1底板上表面设有环槽11，金属环框31套装于环槽11内部，金属环框31与环槽11均为矩形，环槽11具有第一内环侧面111和第一外环侧面112，金属环框31具有第二内环侧面311和第二外环侧面312，金属环框31左端设有第一安装孔，第一安装孔用于组装玻璃绝缘子32和引线33，第一内环侧面111左端抵住第二内环侧面311左端，牵拉机构2作用于金属环框31上，用于向金属环框31施加向右的牵引力；第一外环侧面112右端与第二外环侧面312右端之间具有用于金属环框31膨胀的间隙4，这里，为激光器为例，其采用的金属环框31由不锈钢制成，间隙4沿左右方向的水平间距应不小于∆L，∆L=T*(α_零件﹣α_模具)*L/10⁶，其中，T为烧结温度，这里取值为900℃；L为金属环框31的最大长度，这里取值为32mm；α_零件为不锈钢的线性热膨胀系数，在900℃的烧结温度下，α_零件取值为19ppm/℃；α_模具为石墨的线性热膨胀系数，在900℃的烧结温度下，α_模具取值为4.8ppm/℃，将相关数值带入，可得∆L=0.4mm。

本实施方式原理：通过牵拉机构2向金属环框31施加向右的牵引力，使得第一内环侧面111左端抵住第二内环侧面311左端，实现对金属环框31左端的定位，从而避免金属环框31在石墨壳体1中晃动；并且，引线33通过第一安装孔组装在金属环框31左端，因此，金属环框31左端与引线33之间的相对位置不会改变，即金属环框31相对于引线33的定位有效。

优选地，牵拉机构2包括滚动体，第一内环侧面111右端为倾斜面，倾斜面由右下方向左上方倾斜，滚动体抵于倾斜面与第二内环侧面311右端之间，滚动体可沿倾斜面滚动；这里，滚动体采用圆棒，圆棒沿前后方向水平延伸；圆棒由不锈钢制成。

利用滚动体在自身重力作用下沿倾斜面滚动的特性，在本实施方式送入烧结炉过程中以及在金属环框31受热膨胀过程中，滚动体能够一直抵于倾斜面与第二内环侧面311右端之间，使得金属环框31一直受到向右的牵引力。

在此基础上，金属环框31右端设有第二安装孔，第二安装孔内部组装有导管34，圆棒外圆表面抵住导管34左端。引线33、玻璃绝缘子32、金属环框31以及导管34组装形成待烧结的封装外壳3，封装外壳3连同石墨壳体1一起送入烧结炉中，封装外壳3在烧结炉中主要经历两个阶段：第一阶段，烧结炉内温度升高，金属环框31受热膨胀，金属环框31右端向右伸展，该过程中，圆棒外圆表面一直抵住导管34左端，保证导管34左端与第二内环侧面311右端齐平，即保证金属环框31相对于导管34的有效定位；第二阶段，烧结炉内温度降低，引线33通过玻璃绝缘子32与金属环框31左端粘接在一起，金属环框31右端与导管34粘接在一起，由于温度降低，金属环框31右端向左回缩，粘接作用下，金属环框31右端连同导管34一同运动，即冷却过程中，仍保证导管34左端与第二内环侧面311右端齐平。

这里，本实施方式还包括定位柱5，所述导管34外圆表面设有开口向下的第一凹槽，第一凹槽位于第二外环侧面312右侧，石墨壳体1底板上表面设有用于容纳定位柱5的第二凹槽12，定位柱5可在第二凹槽12与第一凹槽围成的腔体内滚动，定位柱5抵于第一凹槽与第二凹槽12之间。通过定位柱5支撑导管34右端，在金属环框31右端向右伸展过程中，圆棒外圆表面一直抵住导管34左端并向右移动，该过程中，定位柱5滚动，不会阻碍导管34的运动；除此之外，定位柱5能够防止导管34转动。

除此之外，第一内环侧面111左端设有定位台阶面13，引线33、玻璃绝缘子32和第一安装孔由内向外依次套装，引线33右端呈扁平状且穿过第一安装孔贴合于定位台阶面13上。通过定位台阶面13对引线33进行定位，即引线33右端具有的扁平面平行于定位台阶面13。

这里，第一内环侧面111左端抵住玻璃绝缘子32右端。对玻璃绝缘子32进行定位，保证玻璃绝缘子32右端与金属环框31的第二内环侧面311左端齐平。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本实用新型进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本实用新型权利要求书所限定的范围。

Claims

1.一种封装外壳烧结模具，其特征在于：包括石墨壳体和牵拉机构，石墨壳体底板上表面设有环槽，金属环框套装于环槽内部，金属环框与环槽均为矩形，环槽具有第一内环侧面和第一外环侧面，金属环框具有第二内环侧面和第二外环侧面，金属环框左端设有第一安装孔，第一安装孔用于组装玻璃绝缘子和引线，第一内环侧面左端抵住第二内环侧面左端，牵拉机构作用于金属环框上，用于向金属环框施加向右的牵引力，第一外环侧面右端与第二外环侧面右端之间具有用于金属环框膨胀的间隙。

2.如权利要求1所述的一种封装外壳烧结模具，其特征在于：所述牵拉机构包括滚动体，第一内环侧面右端为倾斜面，倾斜面由右下方向左上方倾斜，滚动体抵于倾斜面与第二内环侧面右端之间，滚动体可沿倾斜面滚动。

3.如权利要求2所述的一种封装外壳烧结模具，其特征在于：所述滚动体为圆棒，圆棒沿前后方向水平延伸。

4.如权利要求3所述的一种封装外壳烧结模具，其特征在于：所述金属环框右端设有第二安装孔，第二安装孔内部组装有导管，圆棒外圆表面抵住导管左端。

5.如权利要求4所述的一种封装外壳烧结模具，其特征在于：还包括定位柱，所述导管外圆表面设有开口向下的第一凹槽，第一凹槽位于第二外环侧面右侧，石墨壳体底板上表面设有用于容纳定位柱的第二凹槽，定位柱可在第二凹槽与第一凹槽围成的腔体内滚动，定位柱抵于第一凹槽与第二凹槽之间。

6.如权利要求3所述的一种封装外壳烧结模具，其特征在于：所述圆棒由不锈钢制成。

7.如权利要求1～6任一项所述的一种封装外壳烧结模具，其特征在于：所述第一内环侧面左端设有定位台阶面，引线、玻璃绝缘子和第一安装孔由内向外依次套装，引线右端呈扁平状且穿过第一安装孔贴合于定位台阶面上。

8.如权利要求7所述的一种封装外壳烧结模具，其特征在于：第一内环侧面左端抵住玻璃绝缘子右端。