氧傳感器芯片填孔設備的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種氧傳感器芯片填孔設備，包括機體，機體上方設置有芯片填孔機構，所述芯片填孔機構包括設置在機體上用于放置氧化鋯板以及金屬漿料的下模和通過固定在機體上的立柱設置在機體上與下模相對應的上模；所述上模與立柱之間滑動配合，上模通過設置在機體上的汽缸控制機構在立柱內上下移動。本發明結構簡單、成本低廉、裝配方便，通過擠壓填充的方式，對打孔后氧化鋯片完成孔內金屬漿料的填充，保證了填孔的質量，從而提高了氧傳感器芯片的可靠性。
【專利說明】氧傳感器芯片填孔設備
【技術領域】
[0001] 本發明涉及機械設備領域，特別是一種用于對氧傳感器芯片進行填孔的設備。
【背景技術】
[0002] 氧傳感器是現代汽車中一個非常重要的傳感器，通過氧傳感器監測發動機排氣中 氧的含量或濃度，并根據所測得的數據輸出信號電壓，然后反饋給發動機控制器，從而控制 噴油量的大小。氧傳感器芯片是由多個帶有電路的氧化鋯板疊壓燒結而成，氧化鋯板上設 置有作為多成互連的通孔。在制作氧傳感器芯片的過程中，有一項工藝為芯片的填孔工藝， 即向氧化鋯板上的通孔中填充金屬漿料；作為提高芯片可靠性的有力保障，填孔的質量即 就決定了產品的性能，所以，性能可靠的填孔設備就起著關鍵性的作用。
【發明內容】
[0003] 本發明的目的是提供一種結構簡單、裝配方便、成本低廉的氧傳感器芯片填孔設 備。
[0004] 為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案如下。
[0005] -種氧傳感器芯片填孔設備，包括機體，機體上方設置有芯片填孔機構，所述芯片 填孔機構包括設置在機體上用于放置氧化鋯板以及金屬漿料的下模和通過固定在機體上 的立柱設置在機體上與下模相對應的上模；所述上模與立柱之間滑動配合，上模通過設置 在機體上的汽缸控制機構在立柱內上下移動。
[0006] 本發明所述上模的具體結構為：所述上模包括倒U型上壓基臺，倒U型上壓基臺的 兩側支柱穿接在立柱上設置的堅直軌道中，倒U型上壓基臺頂板的下方通過穿過倒U型上 壓基臺頂板的導向桿設置一上壓板；所述倒U型上壓基臺頂板與上壓板之間設置有受汽缸 控制機構控制的上氣囊。
[0007] 所述上模的改進在于：所述導向桿為帶螺帽的螺釘，螺釘的釘尖與上壓板固定連 接，螺釘的螺帽與倒U型上壓基臺頂板的上端面之間設置有用于復位上壓板的彈簧。
[0008] 所述上模的進一步改進在于：所述倒U型上壓基臺頂板的下端面上垂直設置有用 于對上壓板進行導向的導向板。
[0009] 本發明所述下模的具體結構為：所述下模包括位于機體上方的下壓基臺，下壓基 臺上設置有垂直于下壓基臺的定位柱，定位柱與下壓基臺上端面之間的空間內自下而上依 次放置下壓板、塑料膜片、灌裝金屬漿料的橡膠槽以及與氧化鋯板相匹配的模板，所述塑料 膜片、橡膠槽以及模板通過固定框定位在定位柱的頂端；所述下壓板與下壓基臺的上端面 之間設置有受汽缸控制機構控制的下氣囊。
[0010] 所述下模的改進在于：所述模板上設置有通過定位銷定位氧化鋯板的定位孔。
[0011] 所述下模的進一步改進在于：所述下壓基臺與立柱相對應的端面上設置有導軌， 立柱的內側面上設置有與導軌滑動配合的水平滑槽。
[0012] 所述下模的改進還在于：所述下壓基臺的下端面上設置有用于支撐下壓基臺的可 折疊支腿。
[0013] 本發明所述汽缸控制機構的具體結構為：所述汽缸控制機構包括無桿汽缸、氣源、 電氣比例閥以及控制按鈕；所述無桿汽缸的輸出端與倒U型上壓基臺的支柱連接，氣源通 過導氣管分別與上氣囊和下氣囊連通，電氣比例閥設置在導氣管上。
[0014] 本發明的改進還在于：所述上壓板的下端面上以及下壓板的上端面上分別設置有 橡膠墊。
[0015] 由于采用了以上技術方案，本發明所取得技術進步如下。
[0016] 本發明結構簡單、成本低廉、裝配方便，通過擠壓填充的方式，對打孔后氧化鋯片 完成通孔內金屬漿料的填充，以達到多層氧化鋯板間電路互通的目的，保證了填孔的質量， 從而提高了氧傳感器芯片的可靠性，滿足的實際生產的要求。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017] 附圖1為本發明的結構示意圖； 附圖2為本發明的俯視圖。
[0018] 其中：1.機體，2.下氣囊，3.下壓板，4.下橡膠墊，5.塑料膜片，6.螺釘A，7.固 定框，8.模板，9.氧化鋯片，10.橡膠槽，11.上橡膠墊，12.上壓板，13.上氣囊，14.上壓 基臺，15.螺釘B，16.彈簧，17.下壓基臺，18.導軌，19.無桿氣缸，20.定位銷，21.立柱， 22.導向板，23.定位柱，24.可折疊支腿。
【具體實施方式】
[0019] 下面將結合附圖和具體實施例對本發明進行進一步詳細說明。
[0020] -種氧傳感器芯片填孔設備，其結構如圖1和如圖2所示。包括機體1，機體上方 設置有芯片填孔機構。芯片填孔機構包括相配裝的上模和下模；下模設置在機體上，用于放 置待填孔的氧化鋯板以及金屬漿料；上模通過固定在機體上的立柱設置在機體上，上模與 立柱21之間滑動配合，上模通過設置在機體上的汽缸控制機構在立柱內上下移動。
[0021] 上模包括上橡膠墊11、上壓板12、上氣囊13以及上壓基臺14。其中上壓基臺14 為倒U型結構，倒U型上壓基臺14包括頂板和設置在頂板兩側的支柱；倒U型上壓基臺的 支柱穿接在立柱上設置的堅直軌道中。上壓板12通過穿過倒U型上壓基臺14頂板的導向 桿設置在倒U型上壓基臺14頂板的下方；上氣囊13設置在倒U型上壓基臺頂板與上壓板 12之間，并受汽缸控制機構控制充放氣；上橡膠墊11緊貼上壓板12下端面設置。
[0022] 本實施例中導向桿為帶螺帽的螺釘，螺釘的釘尖與上壓板固定連接，螺釘的螺帽 與倒U型上壓基臺頂板的上端面之間設置有彈簧16,用于在上氣囊放氣時復位上壓板12。 所述倒U型上壓基臺頂板的下端面上還垂直設置有兩塊導向板22,用于對上壓板12進行導 向。
[0023] 下模包括位于機體上方的下壓基臺17、下氣囊2、下壓板3、下橡膠墊4、塑料膜片 5、橡膠槽10、模板8以及固定框7。
[0024] 下壓基臺17上設置有垂直于下壓基臺的定位柱23,定位柱與上模的導向板位置 相對應，塑料膜片5和模板8自下而上放置在定位柱的頂端，并通過固定框7定位，固定框 則通過螺釘A6固定在定位柱頂端。橡膠槽10設置在塑料膜片5和模板8之間，橡膠槽的 空腔內灌裝有金屬漿料。模板8與氧化鋯板相匹配，模板8上設置有通過定位銷20定位氧 化鋯板的定位孔。下氣囊2位于下壓板3與下壓基臺的上端面之間，受汽缸控制機構控制 充放氣。下橡膠墊4粘附在下壓板3的上端面上。
[0025] 本實施例中，下壓基臺17與立柱相對應的端面上還設置有導軌18,立柱21的內側 面上設置有與導軌18滑動配合的水平滑槽，可以使得下壓基臺在取放氧化鋯板的過程中 沿水平滑槽拉出，方便作業，如圖2所示。下壓基臺17的下端面上設置有可折疊支腿24,用 于支撐下壓基臺。
[0026] 汽缸控制機構包括無桿汽缸19、氣源、電氣比例閥以及控制按鈕。無桿汽缸的輸出 端與倒U型上壓基臺的支柱連接，控制上模上下運動。氣源通過導氣管分別與上氣囊13和 下氣囊2連通，電氣比例閥設置在導氣管上，用于控制氣源向上氣囊13和下氣囊2中充放 氣。
[0027] 本發明使用時，首先將下壓基臺17沿水平滑槽拉出，將塑料膜片5放在下壓板3 上方的下橡膠墊上；其次，確定模板8上填孔的位置，填孔位置對應橡膠槽10的空腔；將橡 膠槽10放在塑料膜片5上，把要填孔的金屬漿料放入橡膠槽10的空腔內，放上模板8 ;然 后用螺釘A把固定框7、模板8、橡膠槽10、塑料膜片5固定在下壓基臺17上。在模板8上 的定位孔里放上定位銷20,將要填孔的氧化鋯片9套在模板8的定位銷20上，保證氧化鋯 片9上要填充的孔和模板8上的孔對齊即可。安裝好后，將下壓基臺推入上模下方，并打開 可折疊支腿，支撐下壓基臺，減輕導軌受力。
[0028] 通過汽缸控制機構設置好壓力和保壓時間后，按下啟動開關，控制無桿氣缸19動 作。無桿氣缸19帶著上壓基臺14向下運動；當上壓基臺14的導向板底端與下壓基臺17 的定位柱頂端相接觸時，打開電氣比例閥，電氣比例閥會給下氣囊2和上氣囊13分別通氣， 使上壓板12向下運動，下壓板3同時向上運動。此時橡膠槽10、塑料膜片5和模板8之間 形成一個腔體，在壓力作用下，腔體內的金屬漿料只會由模板8上的模板孔注入氧化鋯片9 的欲填充孔內。上壓板在下行過程中，彈簧16同時被壓縮。下橡膠墊4和上橡膠墊11在 填孔過程中起緩沖作用，橡膠墊和電氣比例閥共同保證壓力的均勻性。
[0029] 保壓時間結束后，下氣囊2和上氣囊13內氣壓被釋放，螺釘A上套裝的彈簧16回 復原位將上壓板12拉起。控制無桿氣缸19動作，無桿氣缸19帶動上壓基臺14回到原位。
[0030] 最后再將下壓基臺沿水平滑槽拉出，手動取下氧化鋯片9,即填孔結束。
【權利要求】
1. 一種氧傳感器芯片填孔設備，其特征在于：包括機體（1)，機體上方設置有芯片填孔 機構，所述芯片填孔機構包括設置在機體上用于放置氧化鋯板以及金屬漿料的下模和通過 固定在機體上的立柱設置在機體上與下模相對應的上模；所述上模與立柱（21)之間滑動 配合，上模通過設置在機體上的汽缸控制機構在立柱內上下移動。
2. 根據權利要求1所述的氧傳感器芯片填孔設備，其特征在于：所述上模包括倒U型 上壓基臺（14)，倒U型上壓基臺（14)的兩側支柱穿接在立柱上設置的堅直軌道中，倒U型 上壓基臺（14)頂板的下方通過穿過倒U型上壓基臺（14)頂板的導向桿設置一上壓板（12); 所述倒U型上壓基臺頂板與上壓板（12)之間設置有受汽缸控制機構控制的上氣囊（13)。
3. 根據權利要求2所述的氧傳感器芯片填孔設備，其特征在于：所述導向桿為帶螺帽 的螺釘，螺釘的釘尖與上壓板固定連接，螺釘的螺帽與倒U型上壓基臺頂板的上端面之間 設置有用于復位上壓板（12)的彈簧（16)。
4. 根據權利要求3所述的氧傳感器芯片填孔設備，其特征在于：所述倒U型上壓基臺 頂板的下端面上垂直設置有用于對上壓板（12)進行導向的導向板（22)。
5. 根據權利要求1所述的氧傳感器芯片填孔設備，其特征在于：所述下模包括位于機 體上方的下壓基臺（17)，下壓基臺（17)上設置有垂直于下壓基臺的定位柱（23)，定位柱與 下壓基臺上端面之間的空間內自下而上依次放置下壓板（3)、塑料膜片（5)、灌裝金屬漿料 的橡膠槽（10)以及與氧化鋯板相匹配的模板（8)，所述塑料膜片（5)、橡膠槽（10)以及模板 (8)通過固定框（7)定位在定位柱的頂端；所述下壓板（3)與下壓基臺的上端面之間設置有 受汽缸控制機構控制的下氣囊（2 )。
6. 根據權利要求5所述的氧傳感器芯片填孔設備，其特征在于：所述模板（8)上設置有 通過定位銷（20)定位氧化锫板的定位孔。
7. 根據權利要求5所述的氧傳感器芯片填孔設備，其特征在于：所述下壓基臺（17)與 立柱相對應的端面上設置有導軌（18)，立柱（21)的內側面上設置有與導軌（18)滑動配合 的水平滑槽。
8. 根據權利要求7所述的氧傳感器芯片填孔設備，其特征在于：所述下壓基臺（17)的 下端面上設置有用于支撐下壓基臺的可折疊支腿（24 )。
9. 根據權利要求2或5所述的氧傳感器芯片填孔設備，其特征在于：所述汽缸控制機 構包括無桿汽缸（19)、氣源、電氣比例閥以及控制按鈕；所述無桿汽缸的輸出端與倒U型上 壓基臺（14)的支柱連接，氣源通過導氣管分別與上氣囊（13)和下氣囊（2)連通，電氣比例 閥設置在導氣管上。
10. 根據權利要求2或5所述的氧傳感器芯片填孔設備，其特征在于：所述上壓板（12) 的下端面上以及下壓板（3)的上端面上分別設置有橡膠墊。
【文檔編號】H01L21/60GK104103535SQ201410323898
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年7月8日 優先權日:2014年7月8日
【發明者】謝蒙蒙 申請人:無錫隆盛科技股份有限公司