技术领域
[0001] 本发明是一种自动控制电堆烧结系统,涉及磁芯检测领域。
相关背景技术
[0002] 基片电堆烧结是电子制造领域中的一项重要工艺,它涉及到将基片与电堆中的其他组件在高温环境下进行结合,以达到所需的电气性能和机械性能,当基片进行电堆烧结时,就是使用高温处理使材料颗粒间产生相互键联,从而减少空隙和气孔,增加密度,形成致密的多晶烧结体。在基片电堆烧结中,通过加热使基片与电堆中的其他材料(如电极、电解质等)在高温下相互粘结,形成一个完整的电堆结构如果无法通过自动化设备来执行这一关键步骤,可能会带来一系列问题。以下是对可能出现问题的详细阐述:
[0003] 无法自动化意味着需要依赖人工操作进行基片烧结。这将极大地增加操作过程中的不确定性和人为错误的风险,缺乏自动化设备的支持,烧结过程将难以达到精确控制。烧结过程中需要精确控制温度、时间等参数,以确保基片达到所需的电气性能和机械性能。人工操作往往难以达到这种精确控制,这可能导致烧结质量的不均匀性,甚至可能损坏基片,因此,我们单位现亟需一种自动控制电堆烧结系统来解决以上的问题。
具体实施方式
[0032] 为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。
[0033] 请参阅图1至图5,本发明提供一种技术方案:一种自动控制电堆烧结系统,包括:外支撑框架1、加压部件5、加热炉一6以及电堆部件11,外支撑框架1上端内侧设有一组用于与加压部件5安装固定的上安装板4;
[0034] 上安装板4内部设有若干组用于螺栓贯穿连接的内固定孔,上安装板4前侧设有一组用于对电堆内部基片提供压力的加压部件5;
[0035] 加压部件5上端后侧与上安装板4通过螺栓连接固定,加压部件5下端设有一组用于进行烧结作业的电堆部件11,电堆部件11左侧设有一组用于对其左端外侧加热的加热炉一6,电堆部件11右侧设有一组用于对其右端外侧加热的加热炉二7,能够通过使用加热炉一6以及加热炉二7来对电堆部件11的左右两端进行均匀加热。
[0036] 加热炉一6与加热炉二7规格相同,加热炉一6以及加热炉二7下端均设有一组用于对加热炉一6以及加热炉二7左右移动的滑座9,滑座9下端设有一组用于带动滑座9导向移动的移动轨10,能够通过使用滑座9以及移动轨10来根据不同大小的电堆部件11来调节加热炉一6以及加热炉二7之间的距离。
[0037] 两组移动轨10下端设有一组用于将加热炉一6以及加热炉二7温度进行隔绝的内隔温挡板2,内隔温挡板2中间位置下端设有一组用于控制加热炉一6以及加热炉二7内部温度的控制箱11e,控制箱11e左右两侧均设有一组用于对控制箱11e内部进行散热的侧散热板3,能够通过使用侧散热板3来对控制箱11e内部进行散热。
[0038] 加压部件5包括侧安装架51、水冷散热座55以及刚玉上压杆56。
[0039] 侧安装架51设有两组,且分布在电缸53的上下两端后侧,每组侧安装架51均与电缸53上下两端通过螺栓连接固定,侧安装架51右侧横截面为一种三角结构;
[0040] 两组侧安装架51前后两侧均设有一组用于电缸53上下两端定位的定位头52,两组定位头52内侧设有一组用于对刚玉上压杆56施加向下压力的电缸53,电缸53下端设有一组用于检测电缸53向下压力的压力传感器54,刚玉上压杆56上端设有一组用于对刚玉上压杆56温度进行冷却的水冷散热座55,水冷散热座55横截面为一种环形结构,且水冷散热座55内部设有一组水冷腔,水冷腔右侧分别设有一组出水管以及进水管,且出水管以及进水管与外部冷却液循环设备密封连接,能够通过使用压力传感器54来检测电缸53向下压力,通过使用水冷散热座55来对刚玉上压杆56温度进行持续冷却。
[0041] 请参阅图1‑图5,作为本发明的第一实施例:当工作人员需要将若干组基片进行高温电堆烧结作业时,首先将需要烧结的基片放置在电堆部件11内部,随后工作人员通过使用触控一体面板8来控制电缸53挤压压力传感器54以及刚玉上压杆56向下移动,并使刚玉上压杆56向下移动,在基片在高温状态下对电堆主体11f进行挤压,此时电堆主体11f为高温状态,其电堆主体11f的高温会通过刚玉上压杆56将高温进行传导,由于刚玉上压杆56上端设有一组用于对刚玉上压杆56温度进行冷却的水冷散热座55,水冷散热座55横截面为一种环形结构,且水冷散热座55内部设有一组水冷腔,水冷腔右侧分别设有一组出水管以及进水管,且出水管以及进水管与外部冷却液循环设备密封连接,其水冷散热座55能够对刚玉上压杆56提供冷却,从而防止高温温度传导至压力传感器54以及电缸53,并对其产生损坏,同时在刚玉上压杆56对电堆主体11f进行挤压时,其压力传感器54能够试试检测待压电堆主体11f所承受的压力大小,从而便于工作人员观察压力。
[0042] 加热炉一6包括外壳板61、内隔温座64、内聚热层65以及加热腔67,外壳板61内部设有若干组用于将内聚热层65内部热量进行排出的排热漏网62;
[0043] 排热漏网62内部设有若干组用于将内隔温座64以及内聚热层65内部的热量主动排出的导热风机,导热风机以内嵌安装方式安装在排热漏网62内部,外壳板61内侧设有一组用于将内聚热层65外侧热量进行隔绝的内隔温座64,内隔温座64为一种玻璃纤维材料制造而成,能够通过使用内隔温座64来将聚热层外侧热量进行隔绝。
[0044] 内隔温座64内侧设有一组用于将电加热片66热量进行汇集、保温的内聚热层65,内聚热层65内侧设有一组用于对基片烧结的加热腔67;
[0045] 加热炉一6与加热炉二7以电堆部件11横截面中心位置为基准面进行对称设置,加热炉一6与加热炉二7下端分别与一组滑座9通过螺栓连接固定,外壳板61内侧、内隔温座64内侧以及内聚热层65内侧均设有一组用于与刚玉上压杆56外侧嵌合的嵌槽63,能够通过使用加热炉一6以及加热炉二7内部嵌槽63来与刚玉上压杆56外侧嵌合。
[0046] 电堆部件11包括碳化硅下基板11a以及电堆主体11f,碳化硅下基板11a下端设有若干组用于进行支撑碳化硅下基板11a并将下端压力传递至电堆主体11f的刚玉垫柱11b;
[0047] 碳化硅下基板11a上端设有若干组用于对基片进行烧结作业的电堆主体11f,电堆主体11f内部设有若干组用于将外部氢气导入的通气内腔11c,电堆主体11f内部设有若干组用于装载待烧结基片的基片烧结腔,若干租刚玉垫柱11b下端设有一组用于支撑刚玉垫柱11b的下支撑座11d,能够通过使用电堆主体11f来将氢气导入并对待烧结的基片进行烧结作业。
[0048] 请参阅图1‑图5,作为本发明的第二实施例:基于第一实施例中阐述,进一步地,当工作人员通过加压部件5将电堆主体11f进行夹持完成后,由于加热炉一6以及加热炉二7下端均设有一组用于对加热炉一6以及加热炉二7左右移动的滑座9,滑座9下端设有一组用于带动滑座9导向移动的移动轨10,其加热炉一6以及加热炉二7根据所需加热的电堆主体11f大小来调节之间距离,并使加热炉一6以及加热炉二7内部的嵌槽63分别与刚玉上压杆56的左右两侧贴合,随后工作人员操作触控一体面板8来通过控制箱11e控制加热炉一6以及加热炉二7内部电加热片66的加热温度,并直至将加热炉一6以及加热炉二7内部的温度加热到800℃‑900℃,由于外壳板61内侧设有一组用于将内聚热层65外侧热量进行隔绝的内隔温座64,内隔温座64为一种玻璃纤维材料制造而成,并通过内聚热层65来保持加热炉一6以及加热炉二7内部恒温,然后工作人员将外部氢气通过导入通气内腔11c,并在电堆主体11f内部使氢气与基片发生反应并产生能量,待反应结束后,工作人员将对加热炉一6以及加热炉二7进行降温,从而取出基片样品。
[0049] 请参阅图1‑图5,作为本发明的第三实施例:基于第一实施例、第二实施例中阐述,进一步地,为了解决无法自动化意味着需要依赖人工操作进行基片烧结,这将极大地增加操作过程中的不确定性和人为错误的风险,缺乏自动化设备的支持,烧结过程将难以达到精确控制的问题,由于外支撑框架1前侧右端中间位置设有一组用于控制加热炉一6以及加热炉二7内部电加热片66温度、电缸53伸缩长度、压力传感器54实时压力检测以及控制箱11e内部控制设备启动的触控一体面板8,触控一体面板8下端设有一组用于对其支撑的调节支架,通过使用触控一体面板8来控制加热炉一6以及加热炉二7内部电加热片66温度、电缸53伸缩长度、压力传感器54实时压力检测以及控制箱11e内部控制设备启动。
[0050] 以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0051] 此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。