CN209561334U - 一种铟封封接装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种封接设备，尤其是一种铟封封接装置。包括封接装置本体，所述封接装置本体包括外置容纳装置、内置封接器以及压力反馈机构，所述内置封接器包括分别与压力反馈机构配合连接的上封接组件和下封接组件。本实用新型通过合理的选择或布置加热元件和压力检测元件构建温度反馈控制机构和压力反馈控制系统进而提供良好的加热均温性以及精确的压力控制精度，以提高铟封质量。本实用新型的封接系统集主体设备与控制系统于一体，操作方便，设备美观；本实用新型的封接系统有别于目前市场上用于封接的设备的造价高昂、结构复杂的特点；本实用新型的设备成本较低，控制精度较高，产品封接质量能够满足工作和实验需求。

Description

一种铟封封接装置

技术领域

本实用新型涉及一种封接设备，尤其是一种铟封封接装置。

背景技术

在上世纪八十年代，很多电真空器件的封接主要是采用高温钎焊技术来实现，但随着科学技术的发展，各种电真空器件的结构也在进行着改进，因此现有的高温钎焊技术己不能满足一些结构特殊的真空器件的需要。为了消除因膨胀系数相差较大而在封接处产生的较大应力，需要选用具有良好延展性能的金属作为焊料来实现石英玻璃与金属之间的封接。铟由于具有熔点低、延展性好、真空蒸汽压低等特点，能把一些线膨胀系数不同的材料进行封接，因此铟封接技术逐步被采用。

热铟封接技术是铟封接技术的一种，采用在真空系统中以纯铟或者铟合金作为焊料，融化后通过毛细作用填充到被封接零件之间的一种封接方法；相对于冷铟封接技术简单实用，热铟封接所需封接压力较小，设备造价低；但随着铟封技术在电真空等领域的大量应用，对封接器件的精度、一致性、可靠性以及气密性等性能指标要求愈发严格；

进行压封时，需对热压工艺进行严格的过程控制，主要包括温度、压力和时间。在整个工艺中，升温、保温和加压、保压的过程对批量压封器件的一致性和质量的稳定性十分重要。因此在热封接设备中，加热系统和压力系统对封接工艺质量的影响至关重要。

目前，美国德国等国外公司所研制的热铟封接设备有很好的使用性能；但是其价格昂贵，很难在国内普及。

实用新型内容

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种具有良好的温度均温性，精确的压力控制性的铟封封接装置，该系统通过采用温度反馈控制机构和压力反馈控制系统解决了封接环境可靠性差，封接质量稳定性差等问题。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种铟封封接装置，包括封接装置本体，所述封接装置本体包括外置容纳装置、内置封接器以及压力反馈机构，所述内置封接器包括分别与压力反馈机构配合连接的上封接组件和下封接组件。

进一步，所述压力反馈机构包括压力传感器、位移传感器、压力传动装置，所述位移传感器和压力传感器设置于上封接单元。

进一步，所述压力传动装置包括伺服电机、减速器、传动丝杠，所述伺服电机通过减速器与传动丝杠连接。

进一步，所述下封接单元内置有加热装置。

进一步，所述加热装置包括传导式加热平台和加热丝，所述加热平台内置有均匀布置的加热丝。

进一步，所述外置容纳装置本体为真空封接室。

进一步，所述真空封接室上设置有真空测量接口、温度测量接口、真空管道接口，所述真空封接室一侧设置有通过氟橡胶密封连接的密封门，所述密封门上设置有用于观察的视窗。

进一步，还包括真空控制机构，所述真空控制机构包括设置有充气阀的充气管路和设置有主抽泵、机械泵、高真空插板阀、隔断阀的抽气管路以及设置在真空封接室上的真空规。

进一步，所述主抽泵主体为分子泵。

进一步，还包括温度反馈控制机构，所述温度反馈系统包括热电偶、温控仪和调压变压器，所述热电偶设置在加热装置内；所述温度反馈控制机构的热电偶与温控仪电连接，所述温控仪与调压变压器电连接。

进一步，所述连接件主体为金属波纹管。

本实用新型的有益效果是：

1、本装置通过合理的选择或布置加热元件和压力检测元件构建温度反馈控制机构和压力反馈控制系统进而提供良好的加热均温性以及精确的压力控制精度，以提高铟封质量；

2、本装置的封接系统集主体设备与控制系统于一体，操作方便，设备美观；

3、本装置的封接系统有别于目前市场上用于封接的设备的造价高昂、结构复杂的特点；本发明的设备成本较低，控制精度较高，产品封接质量能够满足工作和实验需求。

附图说明

图1为本实用新型结构连接示意图。

图2为本实用新型温度反馈系统结构连接示意图。

图3为本实用新型部件连接结构示意图。

其中，1、伺服电机，2、减速机，3、传动丝杠，4、上封接组件，5、真空封接室，6、封接材料，7、加热平台，8、加热丝，9、热电偶，10、压力传感器，11、下封接组件，12、金属波纹管，13、温控仪，14、调压变压器，15、位移传感器，16、密封门，17、视窗，18、真空规，19、高真空插板阀，20、隔断阀I，21、隔断阀II，22、充气阀，23、分子泵，24、机械泵，25、充气管路，26抽气管路。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见附图3所示：

本实用新型提供了一种铟封封接装置，包括真空封接室、真空控制系统、温度反馈系统和压力反馈系统，真空封接室的下方装有真空控制系统，真空封接室后侧通过金属波纹管12与真空控制系统连接，真空封接室的上侧和下侧分别装有压力反馈系统和温度反馈系统。

真空控制系统包括充气管路25、抽气管路26和用于检测的真空规18，充气管路25上装有用于控制的充气阀22，抽气管路26上依次装有两个分支管路，一个管路上依次装有高真空插板阀19、分子泵23、隔断阀I20，一个管路上装有隔断阀II21，两个管路交汇处装有机械泵24，其中在真空封接室5上装有真空规18，主抽泵采用分子泵23，连接件采用金属波纹管12。

真空封接室5采用方形不锈钢结构，有效工作区大于300mm×300mm×350mm，真空封接室5上分别开设有真空测量接口、温度测量接口、真空管道接口等常用接口，接口采用金属密封结构，真空封接室5与密封门16之间填充有氟橡胶，密封门16采用方形不锈钢结构，密封门16上装有由石英玻璃和密封结构件组成的用于观察的视窗17，真空封接室5采用上述结构提高了设备的密封性并有效降低密封材料的放气率。

真空封接室5内装有由可移动的上压头4和固定设置的下压头11构成的铟封装置，可移动的上压头4通过支撑座装在真空封接室5的上方，固定设置的下压头11通过支撑座装在真空封接室5的下方，上压头4外联有压力反馈系统，压力反馈系统包括压力传感器10、位移传感器15、压力传动装置，位移传感器15装在上压头4上部，压力传感器10装在上压头和压力传动装置之间。其中压力传动装置包括伺服电机1、减速器2、传动丝杠3，所述伺服电机1通过减速器2与传动丝杠3连接。

下压头11装有由传导式加热平台7和均匀布置的加热丝8构成的加热装置，加热装置外接有由热电偶9、温控仪13和调压变压器14构成的温度反馈系统，热电偶9与温控仪13电连接，所述温控仪13与调压变压器14电连接，热电偶9布置在加热丝8周围，用于测量工件实时温度，以保证较好的温度控制。

本铟封封接装置可采用选择手动和自动模式，根据封接材料具体选择。现以手动操作为例的工作步骤为：

1、放置封接物品：将上压头4复位，打开密封门16，将待封接材料6放置在下压头11上。

2、加压工作：开启伺服电机1，通过减速机2带动传动丝杠3运动，传动丝杠3将上压头4实现上下纵向进给运动，通过上压头上的位移传感器15计算位移距离，并通过下压头11下装有的压力传感器实时检测压力数据，当压力达到使用要求后，暂停伺服电机1。

3、建立真空系统：开机前一定要检查是否开启系统的总电源，是否打开冷却水，并将冷却水流量调到适当大小；检查完毕后合上设备总电源空气开关，三相电源指示灯亮，将选择开关打到手动挡；在系统没有报警情况下可进行以下操作：1、启动机械泵24；2、打开隔断阀II21；当真空计显示低于10Pa后，关闭隔断阀II21同时打开隔断阀I20，当真空计显示低于10Pa后，打开高真空插板阀19，当真空计显示低于5Pa后，打开分子泵23，观察分子泵23，当分子泵23达到满转270000，则真空系统建立完成。

4、加热封接：

当压力基本达到目标值后，点击加热按钮启动加装装置，加热丝8进行加热，热电偶9进行测温，经智能温控仪运算，并输出控制信号至可控硅调压变压器，调节输出电压控制加热功率，从而使炉温按预定的曲线升温。其中温度控制采用日本岛电MR13型智能温控仪，能实现升温、恒温、降温的自动控制功能，具有工艺曲线存储功能，可存储多条不同的工艺曲线；具有升降温速度可调及准确的时钟功能，可以同时显示实际温度和设定温度等多种参数；具有PID参数自运算及掉电保护功能。当升温结束后，先将压头复位后停止真空系统。

5、关闭真空系统

关机时确定工件达到工艺所要求的指标，关闭高真空插板阀19和分子泵23，分子泵23进入减速状态；待分子泵23完全停止后，点击关闭隔断阀I20和机械泵24。

上述各实施例仅是本发明的优选实施方式，在本技术领域内，凡是基于本发明技术方案上的变化和改进，不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims (10)

1.一种铟封封接装置，包括封接装置本体，其特征在于，所述封接装置本体包括外置容纳装置、内置封接器以及压力反馈机构，所述内置封接器包括分别与压力反馈机构配合连接的上封接组件和下封接组件。

2.根据权利要求1所述的一种铟封封接装置，其特征在于，所述压力反馈机构包括压力传感器(10)、位移传感器(15)、压力传动装置，所述位移传感器(15)和所述压力传感器(10)设置于上封接单元。

3.根据权利要求2所述的一种铟封封接装置，其特征在于，所述压力传动装置包括伺服电机(1)、减速器(2)、传动丝杠(3)，所述伺服电机(1)通过减速器(2)与传动丝杠(3)连接。

4.根据权利要求1所述的一种铟封封接装置，其特征在于，所述下封接单元内置有加热装置。

5.根据权利要求4所述的一种铟封封接装置，其特征在于，所述加热装置包括传导式加热平台(7)和加热丝(8)，所述加热平台(7)内置有均匀布置的加热丝(8)。

6.根据权利要求1所述的一种铟封封接装置，其特征在于，所述外置容纳装置本体为真空封接室(5)。

7.根据权利要求6所述的一种铟封封接装置，其特征在于，所述真空封接室(5)上设置有真空测量接口、温度测量接口、真空管道接口，所述真空封接室(5)一侧设置有通过氟橡胶密封连接的密封门(16)，所述密封门(16)上设置有用于观察的视窗(17)。

8.根据权利要求1所述的一种铟封封接装置，其特征在于，还包括真空控制机构，所述真空控制机构包括设置有充气阀(22)的充气管路(25)和设置有主抽泵、机械泵(24)、高真空插板阀(19)、隔断阀(20)的抽气管路(26)以及设置在真空封接室(5)上的真空规(18)。

9.根据权利要求8所述的一种铟封封接装置，其特征在于，所述主抽泵主体为分子泵(23)。

10.根据权利要求1所述的一种铟封封接装置，其特征在于，还包括温度反馈控制机构，所述温度反馈控制机构包括热电偶(9)、温控仪(13)和调压变压器(14)，所述热电偶(9)设置在加热装置内；所述温度反馈控制机构的热电偶(9)与温控仪(13)电连接，所述温控仪(13)与调压变压器(14)电连接。