CN211939046U - 升降式气氛烧结装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型有关一种升降式气氛烧结装置，主要包括有一密闭式炉体，其内部设有气密腔，包括有气密腔体，该气密腔体内设有上输送道及下输送道，上输送道与下输送道间设有升降装置，升降装置包括有动力源，动力源连有传动装置，传动装置连接升降平台，气密腔为气密式，并导入保护气体，上输送道依制程区分有升温区及高温热压区，下输送道依制程区分有冷却区，冷却区具有冷却装置，高温热压区设有加压装置，待热压烧结物置于模具中，模具则置于载板上，载板推入上输送道经升温区的预热，及高温热压区的高温加压使待热压烧结物烧结结合，借升降装置由上输送道降至下输送道，再经冷却区的冷却后送出炉体外部，具有连续、高效率、高质量及快速冷却的功效。

Description

升降式气氛烧结装置

技术领域

本实用新型属气氛烧结技术领域，特别指一种除具有连续、高效率及高质量热压烧结产品功效外，更具有急速冷却功效的升降式气氛烧结装置。

背景技术

对二金属的烧结结合(例如：扩散焊接)，以下将以均温板为例。已用电子组件的散热大都采用金属散热片，或结合热导管、致冷芯片、散热风扇等方式，普遍具有散热效果不佳、散热速度不够迅速、散热模块结构复杂、成本高等缺点。而热管这项技术早在1963年就在位于美国的LosAlamos国家实验室中诞生了。其发明人是G.M.Grover。热管属于一种传热组件，它充分利用了热传导原理与致冷介质的快速热传递性质，通过热管将发热物体的热量迅速传递到热源外，其导热能力已远远超过任何已知金属的导热能力。以前热管技术一直被广泛应用在航天、军工等行业，被引入散热器制造业还是近几年的事情。热管技术为什么会有如此的高性能呢，这个问题我们要从热力学的角度看。物体的吸热、放热是相对的，凡是有温度差存在的时候，就必然出现热从高温处向低温处传递的现象。热传递有3种方式：辐射、对流、传导，其中热传导最快。热管就是利用蒸发制冷，使得热管两端温度差很小，使热量快速传导。常见的热管均是由管壳、吸液芯和端盖组成。制作方法是将热管内部抽成负压状态，然后充入适当的液体，这种液体沸点很低，容易挥发。管壁有吸液芯，由毛细多孔材料构成。热管一端为蒸发端，另外一端为冷凝端。当热管一段受热时，毛细管中的液体迅速蒸发，蒸气在微小的压力差下流向另外一端，并且释放出热量，重新凝结成液体。液体再沿多孔材料靠毛细力的作用流回蒸发段，如此循环不止。热量由热管一端传至另外一端，这种循环是快速进行的，热量可以被源源不断地传导开来。然而，现行鳍片式散热器在热量传导上的效率不彰，无法瞬间吸收大量热量为其缺失，如何结合热管与鳍片式散热器来提升散热效率，乃有均温板的发明。如中国台湾专利M255446号平板型扩热板(2005年01月11日专利公告数据参照)，其主要包括有一对导热良好的壳体，该对壳体一侧具有开口，内具有适当数量的支柱，并形成有气流通道，该壳体内缘烧结有一层多孔性导热良好的粉末层，并借封盖密封，使壳体的内部形成数个交错的管状通道，且经注入工作流体并抽真空，使该金属粉末层吸附有工作流体，而构成平板型扩热板。已用均温板在二壳体内或烧结有导热性良好的粉末、或设置导热性良好的金属网所构成，虽然均具有扩热均温的效能，但在现今使用于4G机房的电子组件，其可能在瞬间因为大流量产生瞬间高热，已用均温板的结构，其热扩散均温的速度不够快速，将会导致电子组件过热当机或损坏的缺失。申请人先前申请一种均温组件(中国台湾，公告号M494289)，其主要包括有一对导热佳金属构成的壳体，该对壳体内部并具有一工作空间，工作空间内具有适当数量的导热柱连结该对壳体，借密封该对壳体，使壳体内部形成数个交错的通道，再经抽真空并注入适量工作流体，而构成均温板，该导热柱为导热佳的粉末构成多孔洞结构，借该多孔洞结构的导热柱吸附工作流体，在工作时具有更佳的毛细现象，确能加速温度的扩散，具有更高效率的均温效果。

所述均温板(均温板为热压烧结物举例，热压烧结物包括但不限定为均温板)的二金属壳体以扩散焊接方式封闭为较佳的封闭方式。所谓扩散焊接(Diffusion BondingTechnology)是一种固态接合技术，在真空(气氛)环境下利用高温及压力使两件工件的接触面之间的距离达到原子间距，令原子间相互嵌入扩散结合，从而接合金属及或陶瓷部件。相对传统的焊接技术，扩散焊接能令接合面更坚固及减少变形情况。但由于已用的热压烧结装置或不能连续、高效率及高质量热压烧结产品，更因炉内气密腔的热压区与冷却区在同一平面上，其在冷却制程时易受到高温热压制程的辐射热影响，不能急速的冷却热压烧结产品，使待烧结(扩散焊接)金属物的晶相过大，造成其结合密度不足，严重影响产品质量，这一问题成为业界亟待克服的难题。

实用新型内容

本实用新型研发人鉴于前述已用技术的缺失，积其多年实际从事精密陶瓷科技工业产品的设计制造专业知识，经不断研究、改良后，终有本实用新型的研发成功。

本实用新型的主要目的在于，提供一种升降式气氛烧结装置，主要包括有一密闭式炉体，该炉体的内部设有气密腔，包括有气密腔体，该气密腔体内设有上输送道及下输送道，该上输送道与该下输送道间设有升降装置，该升降装置包括有动力源，该动力源连接有传动装置，该传动装置连接升降平台，所述气密腔为气密式，并导入保护气体，该上输送道依制程区分有升温区及高温热压区，该下输送道依制程区分有冷却区，所述升温区及高温热压区内设有至少一层断热层，且该断热层的中央形成热场，该热场内设有视制程程序所需温度的加热组件，所述冷却区设有冷却装置，所述高温热压区设有加压装置，待热压烧结物置于模具中，该模具则置于载板上，该载板推入所述上输送道经升温区的预热，及高温热压区的高温加压使待热压烧结物烧结结合，借该升降装置将该模具由该上输送道降至该下输送道，再经冷却区的冷却后送出炉体的外部，具有连续、高效率、高质量及快速冷却的功效。

在一些实施例中，本实用新型所述加压装置由压缸、加压轴与加压柱构成，该加压柱为石墨或石墨复合材料构成，以耐高温。

在一些实施例中，本实用新型所述炉体的外部的二端分别设有入口端交换系统和出口端交换系统，所述上输送道连接该入口端交换系统，所述下输送道连接该出口端交换系统。

在一些实施例中，本实用新型所述气密腔内设有的上输送道及下输送道内并设有滑轨，以作为所述载板移动的轨道。

在一些实施例中，本实用新型所述下输送道依制程区分另设有急速冷却区，所述急速冷却区具有急速冷却装置。

在一些实施例中，本实用新型所述载板为石墨或石墨复合材料构成，以耐高温。

在一些实施例中，本实用新型所述模具为石墨或石墨复合材料构成，以耐高温。

在一些实施例中，本实用新型所述升降装置与该下输送道间设有气密门，以防止所述上输送道辐射热进入该下输送道。

如此构成的本实用新型，待热压烧结物置于该模具中，该模具则置于该载板上，该载板移入该气密腔，经该升温区的预热，及该高温热压区的高温加压，使待热压烧结物烧结结合，借该升降装置将该模具由该上输送道降至该下输送道的高度位置，再借该位移推进装置将该载板连同其上的该模具推入该下输送道内，再经该冷却区的冷却后，送出该炉体外部。

附图说明

图1为本实用新型实施例正面剖示图(升降平台上端定位)；

图2为本实用新型实施例正面剖示图(升降平台下端定位)；

图3为本实用新型实施例高温热压区剖示图。

附图中的符号说明：

1 炉体；

2 气密腔；

200 滑轨；

20 气密腔体；

21 上输送道；

22 下输送道；

23 升温区；

24 高温热压区；

25 冷却区；

26 断热层；

27 热场；

270 加热组件；

28 冷却装置；

29 急速冷却区；

290 急速冷却装置；

3 升降装置；

30 动力源；

31 传动装置；

32 升降平台；

33 位移推进装置；

34 气密门；

4 加压装置；

40 压缸；

41 加压轴；

42 加压柱；

5 载板；

6 模具；

7 交换系统；

70 入口端交换系统；

71 出口端交换系统；

72 气密门；

73 推进装置；

74 气密门；

75 出口承接装置。

具体实施方式

为说明达成本实用新型所述目的的技术方案，列举一实施例，并配合附图说明如后，可由此对本实用新型的结构、特征及所达成的功效，获致更佳的了解。

本实用新型升降式气氛烧结装置针对热压烧结(如扩散焊接)产品所设计，本实用新型热压烧结物，包括但不限定为均温板的热压烧结。请参阅图1、2、3所示，其主要包括有：

炉体1，为密闭式，炉体1内部设有气密腔2；

气密腔2，设于炉体1内部，包括有气密腔体20，气密腔体20内具有上输送道21及下输送道22，上输送道21与下输送道22间设有升降装置3，该气密腔2为气密式，并导入保护气体（一般为惰性气体，如氮气，提供保护气体的装置为已用技术，不多赘言），上输送道21依制程区分有升温区23及高温热压区24，下输送道22依制程区分有冷却区25，升温区23及高温热压区24内设有至少一层断热层26，且断热层26中央形成热场27，热场27内设有视制程程序所需温度的加热组件270（温度控制等装置为已用技术，不多赘言），冷却区25具有冷却装置28（冷却装置28为习用技术，不多赘言），高温热压区24设有加压装置4；

升降装置3，包括有动力源30，该动力源30连接有传动装置31，该传动装置31连接升降平台32，以将移入升降平台32的载板5连同其上的模具6下降至下方的下输送道22高度位置，并具有一位移推进装置33，将载板5连同其上的模具6推入下输送道22内；

加压装置4，主要由压缸40、加压轴41与加压柱42构成；

如此构成的本实用新型，待热压烧结物置于模具6中，模具6则置于载板5上，载板5移入气密腔2上输送道21，经升温区23的预热（避免温度变化太快损坏），及高温热压区24的高温加压，使待热压烧结物烧结结合，借升降装置3将该模具6由该上输送道21降至该下输送道22高度位置，再借位移推进装置33将载板5连同其上的模具6推入下输送道22内，再经冷却区25的冷却后，送出炉体1外部。本实用新型除具有连续、高效率及高质量热压烧结产品功效外，由于高温烧结与低温冷却制程分别设于不同高度的上输送道21及下输送道22，上输送道21的辐射热不会影响到下输送道22，故具有更高更快速的冷却效果。

本实用新型所述炉体1的二侧设有交换系统7，包括入口端交换系统70和出口端交换系统71，上输送道21连接入口端交换系统70，下输送道22链接出口端交换系统71，入口端交换系统70包括有作为密闭炉体1的气密门72及作为将载板5推入炉体1内的入口推进装置73，出口端交换系统71包括有作为密闭炉体1的气密门74及作为将载板5移出炉体1外的出口承接装置75。

本实用新型所述下输送道22依制程区分另设有急速冷却区29，前述急速冷却区29具有急速冷却装置290（急速冷却装置290 为已用技术，不多赘言），以行急速冷却制程。

本实用新型所述加压装置4的加压柱42为石墨或石墨复合材料构成，以耐高温。

本实用新型所述气密腔2内设有的上输送道21及下输送道22内并设有滑轨200，以作为载板5移动的轨道。

本实用新型所述载板5为石墨或石墨复合材料构成，以耐高温。

本实用新型所述模具6为石墨或石墨复合材料构成，以耐高温。

本实用新型所述升降装置3与下输送道22间设有气密门34，以防止上输送道21辐射热进入下输送道22。

以上所述，仅为本实用新型的一较佳可行实施例而已，并非用以拘限本实用新型的范围，举凡熟悉此项技艺的人士，运用本实用新型说明书及申请权利要求范围所作的等效结构变化，理应包括于本实用新型的专利范围内。

Claims (8)

1.一种升降式气氛烧结装置，其特征在于，包括有：

炉体，为密闭式，该炉体的内部设有气密腔；

所述气密腔，设于该炉体的内部，包括有气密腔体，该气密腔体内具有上输送道及下输送道，该上输送道与该下输送道间设有升降装置，该气密腔为气密式，并导入保护气体，该上输送道依制程区分有升温区及高温热压区，该下输送道依制程区分有冷却区，该升温区及该高温热压区内设有至少一层断热层，且该断热层的中央形成热场，该热场内设有视制程程序所需温度的加热组件，该冷却区具有冷却装置，该高温热压区设有加压装置；

所述升降装置，包括有动力源，该动力源连接有传动装置，该传动装置连接升降平台，以将移入该升降平台的载板连同其上的模具下降至下方的该下输送道的高度位置，并具有一位移推进装置，将该载板连同其上的该模具推入该下输送道内；

所述加压装置，由压缸、加压轴与加压柱构成。

2.如权利要求1所述的升降式气氛烧结装置，其特征在于，所述炉体的二侧分别设有入口端交换系统和出口端交换系统，所述上输送道连接该入口端交换系统，所述下输送道连接该出口端交换系统，该入口端交换系统包括有作为密闭所述炉体的气密门及作为将所述载板推入所述炉体内的入口推进装置，该出口端交换系统包括有作为密闭所述炉体的气密门及作为将所述载板移出所述炉体外的出口承接装置。

3.如权利要求1所述的升降式气氛烧结装置，其特征在于，所述下输送道依制程区分另设有急速冷却区，所述急速冷却区具有急速冷却装置，以行急速冷却制程。

4.如权利要求1项所述的升降式气氛烧结装置，其特征在于，所述加压装置的该加压柱为石墨或石墨复合材料构成，以耐高温。

5.如权利要求1项所述的升降式气氛烧结装置，其特征在于，所述气密腔内设有的该上输送道及该下输送道内并设有滑轨，以作为所述载板移动的轨道。

6.如权利要求1所述的升降式气氛烧结装置，其特征在于，所述载板为石墨或石墨复合材料构成，以耐高温。

7.如权利要求1所述的升降式气氛烧结装置，其特征在于，所述模具为石墨或石墨复合材料构成，以耐高温。

8.如权利要求1所述的升降式气氛烧结装置，其特征在于，所述升降装置与该下输送道间设有气密门，以防止该上输送道辐射热进入该下输送道。

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