CN216982147U - 一种电磁加热机构及半导体芯片封装装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电磁加热技术领域，尤其涉及一种电磁加热机构，包括安装板和设置其上的线圈盘和加热件，线圈盘对应加热件均匀布设有多个，线圈盘包括固定板和设置其上的电磁线圈，电磁线圈与交流电源相连通；电磁线圈通过耐高温粘合剂进行粘合排布，保证了加热的均匀性的同时避免自身结构松散。当电磁线圈中流过某一频率的交流电流时，会产生相同频率的交变磁通，交变磁通在加热件内部产生同频感应电动势，加热件自身产生感应涡流，成为热源，产生焦耳热。加热件采用导磁材料并与安装板平行设置，安装板采用不导磁材料；本申请通过多个小线圈构成矩阵线圈的模式精准加热，提高被加热面板的均匀性，且多个线圈能够排布灵活，结构简单，适用性强。

Description

一种电磁加热机构及半导体芯片封装装置

技术领域

本实用新型涉及电磁加热技术领域，尤其涉及一种电磁加热机构及半导体芯片封装装置。

背景技术

半导体芯片封装设备中的加热装置，其加热性能直接影响到半导体封装的成品率；目前采用较多的两种加热方式为电阻式加热和红外加热，其中，电阻式加热热惯性大，容易引起大超调量，滞后性严重；红外加热属于辐射传热，被加热件的吸光性能会随温度上升而降低，导致加热后程升温速度减小；因此，两者电热转化效率较低，且能耗大，副作用大。

电磁感应加热矩阵线圈，运用法拉第电磁感应原理，当线圈中流过某一频率的交流电流时，会产生相同频率的交变磁通，交变磁通在被加热件内部产生同频感应电动势，被加热件自身产生感应涡流，成为热源并产生焦耳热。传统大线圈的套设方式存在加热不均匀的现象，影响半导体芯片封装过程中整体的温度均匀性。

鉴于上述问题的存在，开发一种加热更加均匀，整体性能更加优异的电磁加热机构很有必要。

实用新型内容

本实用新型的目的就是针对现有技术中存在的缺陷提供一种电磁加热机构。

为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种电磁加热机构，包括：安装板和设置其上的线圈盘和加热件，所述线圈盘固定在所述安装板上，所述加热件与所述线圈盘非接触设置，且位于所述线圈盘远离所述安装板的一侧；

所述线圈盘对应所述加热件均匀布设有多个，所述线圈盘包括固定板和设置其上的电磁线圈；

所述加热件采用导磁材料并与所述安装板平行设置，所述安装板采用不导磁材料。

进一步的，所述电磁线圈采用一根线缆以同一心轴圈绕并向四周扩展形成，所述电磁线圈线缆的首尾两端分别位于所述固定板的边缘处和中心处。

进一步的，在所述固定板上开设有卡孔、通孔和导向槽，所述卡孔和所述通孔均贯穿所述固定板的两平面，且分别位于所述固定板的边缘处和中心处，所述导向槽设置在所述固定板远离所述电磁线圈的一面，并将所述通孔和所述固定板的周向侧面相导通；

所述电磁线圈线缆的一端穿过所述卡孔与外界连通，另一端穿过所述通孔并通过所述导向槽与外界连通。

进一步的，所述加热件上设置温度传感器。

进一步的，所述电磁线圈(22)线缆通过高温固定胶与所述固定板(21)固定连接。

进一步的，所述电磁线圈线缆通过多股细直径漆包线拧合而成。

进一步的，在所述加热件和所述线圈盘之间设置有隔板，所述隔板通过第一凸台和第二凸台分别与所述安装板和所述加热件固定连接；

所述第一凸台和所述第二凸台分别在所述隔板两侧的边缘处均设有多个。

进一步的，所述隔板设置为玻璃板，所述第一凸台和所述第二凸台均采用无导磁性材质。

进一步的，所述线圈盘对应所述加热件形状排布成不同矩阵，多个所述电磁线圈以串联或者并联方式电连接，相邻的两所述电磁线圈分别通过其线缆的首尾两端相连通。

一种半导体芯片封装装置，包含上述电磁加热装置。

本实用新型的有益效果为：

1.本实用新型申请提供一种电磁加热机构，通过多个小线圈构成矩阵线圈的模式精准加热，提高被加热面板的均匀性，且多个线圈能够排布灵活，结构简单，适用性强。尤其适用于在半导体芯片封装过程中对整体的温度均匀性要求较高的场景中。

2.本实用新型线圈盘与被加热的加热件不接触，通过中间玻璃间隔易于实现真空或可控气氛环境，增加在半导体芯片封装领域的应用。

3.本实用新型加热件自身发热，无其它传热介质，不对外围设备产生副作用。

4.本实用新型整体制造成本低。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，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的附图。

图1为本实用新型中电磁加热机构的结构示意图；

图2为本实用新型中电磁加热机构的爆炸结构示意图；

图3为本实用新型中多个线圈盘在安装板上的安装示意图；

图4为本实用新型中线圈盘的结构示意图；

图5为本实用新型中固定板的结构示意图；

图6为本实用新型中多个线圈盘与控制电路并联示意图；

图7为本实用新型中多个线圈盘与控制电路串联示意图。

附图标记：1、安装板；2、线圈盘；21、固定板；211、卡孔；212、通孔；213、导向槽；22、电磁线圈；3、加热件；4、隔板；41、第一凸台；42、第二凸台；5、控制电路。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一 个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元 件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用 的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目 的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1至图7所示的一种电磁加热机构，包括安装板1和设置其上的线圈盘2和加热件3，线圈盘2固定在安装板1上，加热件3与线圈盘2非接触设置，且位于线圈盘2远离安装板1的一侧；线圈盘2对应加热件3均匀布设有多个，线圈盘2包括固定板21和设置其上的电磁线圈22，电磁线圈22均与控制电路5的交流电源相连通；加热件3采用导磁材料并与安装板1平行设置，安装板1采用不导磁、导热系数低的材料如云母板。

本申请提供一种电磁加热机构，通过多个小线圈构成矩阵线圈的模式精准加热，单个线圈在加热件3上的投影即为热源，提高被加热件如加热面板的均匀性，且多个线圈能够排布灵活，结构简单，适用性强。具体的，加热件3可以采用金属或非金属的导磁材料，例如石墨等。

在本申请中，电磁线圈22采用一根线缆以同一心轴圈绕并向四周扩展形成，电磁线圈22线缆的首尾两端分别位于固定板21的边缘处和中心处。进一步的，在固定板21上开设有卡孔211、通孔212和导向槽213，卡孔211和通孔212均贯穿固定板21的两平面，且分别位于固定板21的边缘处和中心处，导向槽213设置在固定板21远离电磁线圈22的一面，并将通孔212和固定板21的周向侧面相导通；电磁线圈22线缆的一端穿过卡孔211与外界连通，另一端穿过通孔212并通过导向槽213与外界连通。

具体的，通过设置在加热件3下方的多个电磁线圈22，且设置每一线圈圈数相同，均与控制电路5接通。当电磁线圈22中流过某一频率的交流电流时，会产生相同频率的交变磁通，交变磁通在加热件3内部产生同频感应电动势，加热件3自身产生感应涡流，成为热源，产生焦耳热，涡流的分布近似为单个电磁线圈22在加热件3表面的投影。电磁线圈22优选设为螺旋型或菱形或方形。具体可根据应用场景选用。

在本实施例中，固定板21采用聚磁材料并通过高温粘合剂固定在安装板1上，电磁线圈22线缆采用耐高温导磁漆包线，并通过高温固定胶与固定板21固定连接；电磁线圈22线缆通过高温固定胶与固定板21固定连接；电磁线圈22线缆通过多股细直径漆包线拧合而成。进一步的，加热件上设置温度传感器，用于实时检测待加热件的温度。

电磁线圈22通过耐高温粘合剂进行粘合排布，保证了加热的均匀性的同时避免自身结构松散。加热件3是直接与工件接触热传导的部件，可以根据加热设备或者工件的特点设计成圆形、长方形或者正方形。材质具有导磁性，例如不锈钢。

在本申请中，加热件3不与下方的电磁线圈22接触，通过隔板4形成不同的空间。具体的，在加热件3和线圈盘2之间设置有隔板4，隔板4通过第一凸台41和第二凸台42分别与安装板1和加热件3固定连接；第一凸台41和第二凸台42分别在隔板4两侧的边缘处均设有多个。隔板4设置为玻璃板，第一凸台41和第二凸台42均采用无导磁性材质。

具体的，第一凸台41和第二凸台42用于连接隔板4和加热件3以及安装板1，选择无导磁性材质，且是热的不良导体，耐500℃以上的高温，例如硅酸钙。隔板4设置为玻璃用于隔离电磁线圈22和待加热件3，可以与加热设备腔体相连形成封闭空间抽真空，使得待加热件3处在真空环境下加热工件。更具体的，采用无导磁性且导热系数低的微晶玻璃，可以隔离线圈盘2和加热件，使得加热件可处在真空环境下加热工件。

在本实施例中，线圈盘2对应加热件3形状排布成不同矩阵，多个电磁线圈22与控制电路5串联或者并联，相邻的两电磁线圈22分别通过其线缆的首尾两端相连通。如图6所示，多个电磁线圈22并联形成各种排布，如矩阵形式排布；如图7所示，多个电磁线圈22串联形成矩阵。本申请还公开了一种半导体芯片封装装置，采用上述电磁加热装置。

本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种电磁加热机构，其特征在于，包括：安装板(1)和设置其上的线圈盘(2)和加热件(3)，所述线圈盘(2)固定在所述安装板(1)上，所述加热件(3)与所述线圈盘(2)非接触设置，且位于所述线圈盘(2)远离所述安装板(1)的一侧；

所述线圈盘(2)对应所述加热件(3)均匀布设有多个，所述线圈盘(2)包括固定板(21)和设置其上的电磁线圈(22)；

所述加热件(3)采用导磁材料并与所述安装板(1)平行设置，所述安装板(1)采用不导磁材料。

2.根据权利要求1所述的电磁加热机构，其特征在于，所述电磁线圈(22)采用一根线缆以同一心轴圈绕并向四周扩展形成，所述电磁线圈(22)线缆的首尾两端分别位于所述固定板(21)的边缘处和中心处。

3.根据权利要求2所述的电磁加热机构，其特征在于，在所述固定板(21)上开设有卡孔(211)、通孔(212)和导向槽(213)，所述卡孔(211)和所述通孔(212)均贯穿所述固定板(21)的两平面，且分别位于所述固定板(21)的边缘处和中心处，所述导向槽(213)设置在所述固定板(21)远离所述电磁线圈(22)的一面，并将所述通孔(212)和所述固定板(21)的周向侧面相导通；

所述电磁线圈(22)线缆的一端穿过所述卡孔(211)与外界连通，另一端穿过所述通孔(212)并通过所述导向槽(213)与外界连通。

4.根据权利要求3所述的电磁加热机构，其特征在于，所述固定板(21)采用聚磁材料并通过高温粘合剂固定在所述安装板(1)上，所述电磁线圈(22)线缆采用耐高温导磁漆包线，并通过高温固定胶与所述固定板(21)固定连接。

5.根据权利要求3所述的电磁加热机构，其特征在于，所述加热件(3)上设置温度传感器。

6.根据权利要求3所述的电磁加热机构，其特征在于，所述电磁线圈(22)线缆通过高温固定胶与所述固定板(21)固定连接。

7.根据权利要求1所述的电磁加热机构，其特征在于，在所述加热件(3)和所述线圈盘(2)之间设置有隔板(4)，所述隔板(4)通过第一凸台(41)和第二凸台(42)分别与所述安装板(1)和所述加热件(3)固定连接；

所述第一凸台(41)和所述第二凸台(42)分别在所述隔板(4)两侧的边缘处均设有多个。

8.根据权利要求7所述的电磁加热机构，其特征在于，所述隔板(4)设置为玻璃板，所述第一凸台(41)和所述第二凸台(42)均采用无导磁性材质。

9.根据权利要求1所述的电磁加热机构，其特征在于，所述线圈盘(2)对应所述加热件(3)形状排布成不同矩阵，多个所述电磁线圈(22) 以串联或者并联方式电连接，相邻的两所述电磁线圈(22)分别通过其线缆的首尾两端相连通。

10.一种半导体芯片封装装置，其特征在于：包含上述权利要求1-9任一项所述的电磁加热机构。

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