一種電磁加熱的單腔熱壓機的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種電磁加熱的單腔熱壓機，包括：具有一定內部空間的壓合室；用于在所述壓合室內產生真空的抽氣裝置；設置于所述壓合室內的壓合組件，該壓合組件包括相互平行的兩塊壓合板，所述兩塊壓合板相距有一定的距離從而構成壓合腔；外接于所述壓合組件的液壓裝置，所述液壓裝置的驅動部為所述壓合組件提供壓合壓力；其中，所述壓合室內設有電磁加熱組件，所述電磁加熱組件包括能夠產生交變磁場的電磁感應線圈。本實用新型提供的電磁加熱的單腔熱壓機，可確保在熱壓過程中，通過提高溫度傳遞的均勻性及穩定性，來減少壓制過程中PCB板的變形率，減少報廢率，提高成品率，降低生產成本。
【專利說明】
一種電磁加熱的單腔熱壓機
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種PCB板層壓機，更具體地，涉及一種電磁加熱的單腔熱壓機。
【背景技術】
[0002]PCB板即PCB線路板(Printed circuit board)，亦稱為印制電路板或者印刷電路板，是電子元器件電氣連接的提供者。一般來講，印刷電路板:是在非導電基板上面覆蓋一層/ 二層銅箔(導電層)一一稱之為單/雙面電路板，然后采用印制的方法，將設計好的電路連接需保留的線條印制(耐腐蝕介質)在銅箔上，浸入在腐蝕性液體中腐蝕掉沒有保護涂層的銅箔，清洗掉腐蝕性殘液，定位打孔，涂上助焊劑等，即告完成。PCB板的作用猶如農作物需要生長在土壤中一樣:一是通過銅箔線條為電子元件相互之間提供電氣連接;二是為電子元器件提供物理支撐。采用PCB板的主要優點是大大減少布線和裝配的差錯，提高了自動化水平和勞動生產率。
[0003]現階段，PCB板的壓合工序中，特別是針對2層及2層以上PCB板產品，壓合工序主要包括熱壓和冷壓。熱壓是通過加熱半固化片(如環氧樹脂材料)，并施加一定壓力比如200-500PSI/cm2使半固化片融化并凝固成需要的多層線路板。冷壓工藝是在熱壓結束后對線路按照工藝要求的冷卻速度冷卻到需要的溫度。在現有銅箔導電加熱壓合機中，都是通過連續纏繞銅箔片導電加熱線路板。現階段的PCB板層壓機主要存在的缺點有:大多數現有層壓機采用的加熱方式為電熱棒加熱或是熱煤油加熱，使用壽命短，維修難度大，熱滯后較大，不易精確控溫。
【實用新型內容】
[0004]針對上述技術中存在的不足之處，本實用新型的目的是提供一種電磁加熱的單腔熱壓機，確保在熱壓過程中，通過提高溫度傳遞的均勻性及穩定性，來減少壓制過程中PCB板的變形率，減少報廢率，提高成品率，降低生產成本。
[0005]為了實現根據本實用新型的上述目的和其他優點，提供了一種電磁加熱的單腔熱壓機，包括:具有一定內部空間的壓合室；用于在所述壓合室內產生真空的抽氣裝置;設置于所述壓合室內的壓合組件，該壓合組件包括相互平行的兩塊壓合板，所述兩塊壓合板相距有一定的距離從而構成壓合腔;外接于所述壓合組件的液壓裝置，所述液壓裝置的驅動部為所述壓合組件提供壓合壓力;其中，所述壓合室內設有電磁加熱組件，所述電磁加熱組件包括能夠產生交變磁場的電磁感應線圈。
[0006]優選的，至少一塊所述壓合板內設置有所述電磁感應線圈。
[0007]優選的，至少一塊所述壓合板上設置有加熱板，所述加熱板內均設置有所述電磁感應線圈。
[0008]優選的，所述壓合板與所述加熱板固定連接或一體成型。
[0009]優選的，所述電磁加熱組件還包括與所述電磁感應線圈電連接的電磁加熱控制器。
[0010]優選的，所述電磁感應線圈的軸線與所述壓合板的中心法線相平行。
[0011]優選的，所述電磁感應線圈設置呈多重“S”形折疊狀或螺旋狀。
[0012]優選的，所述的電磁加熱的單腔熱壓機還包括用于對壓合板進行加熱的輔助加熱組件，所述輔助加熱組件包括設置于所述壓合板內的加熱管、加熱箱和輸送栗，所述加熱管的入液口和出液口、輸送栗、加熱箱構成加熱循環回路。
[0013]優選的，所述的電磁加熱的單腔熱壓機還包括銅箔加熱組件，其包括設置在所述壓合腔中的銅箔片、及與所述銅箔片電連接的功率控制器。所述銅箔片往復折疊成多重“S”型折疊狀結構，從而形成有多個間隔設置的容納室。
[0014]優選的，所述壓合室內還設置有至少兩根導柱，所述壓合板均可沿所述導柱上下滑動。所述導柱的內部設置呈中空結構，所述導柱的一端開設有抽氣口，所述抽氣口外接有抽氣裝置，所述導柱的外壁開設有與導柱內部相聯通的通氣孔。
[0015]本實用新型與現有技術相比，其有益效果是:
[0016]1、由于采用電磁加熱的供熱方式，電磁加熱因電磁感應線圈本身基本不會產生熱量，壽命長，檢修及維護更換成本低廉，加熱板或壓合板經可變電磁場作用發熱，熱量利用充分，熱量散失較小，熱量聚集于加熱板或壓合板內部，電磁感應線圈表面溫度略高于室溫，可以安全觸摸，無需熱防護，安全可靠;采用內部發熱的加熱方式，使得所述加熱板或壓合板直接感應磁能而生熱，熱響應快速，平均預熱時間比傳統加熱如電阻圈加熱方式縮短60%以上，同時熱效率高達90%以上，在同等條件下，比電阻圈加熱節電30?70%，同時提高了生產效率，電磁感應線圈本身不發熱，熱阻滯小，熱慣性低，溫度控制實時準確，明顯改善產品質量；
[0017]2、U形槽部具有兩個端部，分別為靠近所述壓合室的門框的內側端部與遠離所述壓合室的門框的外側端部，外側端部的寬度大于內側端部的寬度，對壓合室外部空氣進入壓合室內設置了多重密封;此外，室門與壓合室的門框之間設有的密封圈進一步提高了室門的密封性。
【附圖說明】
[0018]詳細說明將參考下述附圖，在附圖中:
[0019]圖1是示出用于制造PCB板的PCB板包在根據本實用新型的PCB板單腔層壓機中的結構示意圖；
[0020]圖2為本實用新型所述的電磁加熱的單腔熱壓機的軸測圖；
[0021]圖3為本實用新型所述的電磁加熱的單腔熱壓機的俯視圖；
[0022]圖4為本實用新型所述的電磁加熱的單腔熱壓機的正視圖；
[0023]圖5為本實用新型所述的電磁加熱的單腔熱壓機的右視圖；
[0024]圖6是圖4中沿A-A方向剖視圖；
[0025]圖7是圖4中沿B-B方向剖視圖；
[0026]圖8是圖4中C處的局部放大圖；
[0027]圖9為本實用新型所述壓合組件的第一軸測圖；
[0028]圖10為本實用新型所述壓合組件的第二軸測圖；
[0029]圖11為本實用新型所述的電磁加熱的單腔熱壓機中壓合組件的右視圖；
[0030]圖12為本實用新型所述壓合組件的內部結構圖；
[0031]圖13是圖12中D處的局部放大圖；
[0032]圖14為本實用新型所述的電磁加熱的單腔熱壓機中壓合板的軸測圖；
[0033]圖15為本實用新型所述的電磁加熱的單腔熱壓機中壓合板的正視圖；
[0034]圖16是圖15中沿E-E方向的剖視圖；
[0035]圖17是圖1中PCB板包堆160的結構圖；
[0036]圖18為本實用新型所述電磁感應線圈設置于壓合板中的結構示意圖；
[0037]圖19為本實用新型所述電磁感應線圈設置于加熱板中的結構示意圖；
[0038]圖20為本實用新型所述電磁感應線圈的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0039]下面結合附圖對本實用新型做進一步的詳細說明，本實用新型的前述和其它目的、特征、方面和優點將變得更加明顯，以令本領域技術人員參照說明書文字能夠據以實施。
[0040]參照圖1與圖17，根據本實用新型的復合加熱的單腔熱壓機100的壓合腔154b中放置有待壓制的PCB板包160，該待壓制的PCB板包160由至少一塊PCB板依次層疊堆置而成，為了防止PCB板在壓制過程中粘連，相鄰兩塊PCB板之間及PCB板與壓合板154之間設置有導熱并防粘的隔板161。在一實施例中，復合加熱的單腔熱壓機100中設有壓合腔154b，壓合腔154b中放置有待壓制的PCB板包160，該待壓制的PCB板包160由PCB板Cl、C2、C3從上至下依次層疊堆置而成。每層PCB板的結構如圖17所示，主要包括位于最外側的上下兩片銅箔162、與銅箔162鄰接的兩片半固化片163、由半固化片163夾持的內層線路板164。
[0041]參照圖1一20所示，電磁加熱的單腔熱壓機100包括:控制系統(未圖示)、壓合室110、液壓裝置120、室門130、安全開關組件140、以及壓合組件150，其中，壓合室110具有一定的內部空間，且該壓合室110包括用于在其內部產生真空的抽氣裝置(未圖示)，壓合室110內還設有電磁加熱組件;壓合組件150設置于壓合室110的內部空間內，且該壓合組件150包括相互平行的兩塊壓合板154，所述兩塊壓合板154相距有一定的距離從而構成壓合腔154b，待壓制的PCB板包160放置于壓合腔154b中進行熱壓和冷壓，位于上層的壓合板154的上表面與位于下層的壓合板154的下表面分別鄰接有上隔熱板155與下隔熱板153，上隔熱板155與下隔熱板153均由具有一定結構強度的電絕緣且絕熱的材料制成，壓合板154由具有一定結構強度且導熱的材料制成，所述液壓裝置120、安全開關組件140、電磁加熱組件均與所述控制系統電連接。
[0042]作為一實施例，所述電磁加熱組件包括能夠產生交變磁場的電磁感應線圈190、與所述電磁感應線圈190電連接的電磁加熱控制器(未圖示)。
[0043]作為一實施例，至少一塊所述壓合板154內設置有所述電磁感應線圈190，壓合板154由具有一定結構強度的導磁性材料制成。
[0044]作為一實施例，所述電磁感應線圈190設置于加熱板180內，加熱板180由具有一定結構強度的導磁性材料制成，至少一塊所述壓合板154上設置有所述加熱板180，所述壓合板154與所述加熱板180固定連接或一體成型，所述加熱板180包括基板和罩蓋于所述基板上的蓋板，所述基板上開設有與所述電磁感應線圈190的形狀相匹配的凹槽。
[0045]作為一實施例，所述電磁加熱控制器分別與所述電磁感應線圈的第一接線點193和第二接線點194電連接，從而構成電磁加熱回路，以致使電磁感應線圈190產生變化的交變磁場;電磁加熱控制器將交流電整流變成直流電，再將直流電轉換成高頻高壓電，高速變化的高頻高壓電流流過電磁感應線圈190會產生高速變化的交變磁場，當磁場內的磁力線通過導磁性的壓合板154或加熱板180時，即使得壓合板154或加熱板180自行高速發熱。
[0046]作為一實施例，所述電磁感應線圈190的內部呈中空狀以形成貫通其兩端的冷卻通道195，所述電磁感應線圈的一端開設有入液口 191，所述電磁感應線圈的另一端開設有出液口 192，所述冷卻通道195與所述電磁感應線圈的入液口 191和出液口 192相連通;所述電磁感應線圈的入液口 191和出液口 192外接連通有冷卻系統，所述冷卻系統、電磁感應線圈的入液口 191和出液口 192、冷卻通道195構成冷卻循環回路;通過在冷卻通道195內通入溫度及流量可控的冷卻液(油或水等介質)，從而對電磁感應線圈190及壓合板154或加熱板180進行高效快速冷卻，除了能夠進一步提高冷卻速度外，還能夠對電磁感應線圈190及壓合板154或加熱板180起到冷卻保護作用，提高其可靠性，降低設備維修及更換成本，此外，采用在電磁感應線圈的冷卻通道195內通入冷卻液的方法，能夠最大化地降低結構復雜度且不影響冷卻效率。
[0047]作為一實施例，所述電磁感應線，190設置呈多重“S”形折疊狀或螺旋狀，以及能夠產生交變磁場的其他形狀。
[0048]作為一實施例，所述電磁感應線圈190的軸線Zl與所述壓合板154或加熱板180的中心法線Z2相平行。
[0049]在一實施例中，還包括銅箔加熱組件，其設置在所述壓合腔154b中的銅箔片、及與所述銅箔片電連接的功率控制器，以對銅箔片進行加熱控制，所述銅箔片往復折疊成多重“S”型折疊狀結構，從而使得所述銅箔片內形成有多個間隔設置的容納室(未圖示)，待壓制的PCB板包160放置于所述容納室后，再放置于壓合腔154b中。
[0050]在一實施例中，壓合室110包括左側板111、右側板112、頂板113、以及中板114，如圖2所示，左側板111、右側板112、頂板113、以及中板114構成了具有一定內部空間的壓合室110，左側板111的底部設有左底座11 Ia，右側板112的底部設有右底座112a，可以在用螺栓通過將左底座Illa與右底座112a固定于地面上從而實現壓合室110與地面的固定連接。左側板111與右側板112上開設有至少一個觀察窗115，在一實施例中，左側板111與右側板112上開設有兩個觀察窗115。
[0051]在一實施例中，壓合室110內還設置有至少兩根導柱156、設置于下隔熱板153之下的墊板152、以及設置于墊板152之下的支撐板151，其中，壓合板154及上隔熱板155、下隔熱板153均被限制于導柱156之間并可沿導柱156上下滑動;液壓裝置120外接于壓合組件150，所述液壓裝置120的驅動部為所述壓合組件150提供壓合壓力。作為一實施例，液壓裝置120包括驅動電機、若干管路、液壓缸121及由該驅動電機驅動的油栗，所述液壓缸121的驅動端為位于最下層的壓合板154提供壓合動力。在一實施例中，液壓裝置120的液壓缸121的驅動端穿過支撐板151后與墊板152的下表面相抵觸，液壓裝置120與所述控制系統電連接。在一實施方式中，導柱156設有4根，分別設置于壓合板154及上隔熱板155、下隔熱板153的兩側，導柱156貫穿頂板113、墊板152、及支撐板151，從而使得頂板113、墊板152、及支撐板151成為一個穩固的整體，其中，墊板152可在液壓裝置120的液壓缸121的驅動端驅動下沿導柱156上下滑動。
[0052]在一實施方式中，每根導柱156的內側開設有滑軌槽156b，每塊壓合板154的兩側前后端部均設有滾輪154a，壓合板154通過滾輪154a與滑軌槽156b的配合，從而實現壓合板154沿導柱156上下滑移。
[0053]在一實施方式中，導柱156的內部設置呈中空結構，導柱156的一端開設有抽氣口156a，所述抽氣口 156a與抽氣裝置相接，位于壓合室110內部的導柱156的外壁設有與導柱156內部相聯通的通氣孔，通過這種結構可在抽氣口 156a處往外抽氣從而制造壓合室110內部的真空環境。在一實施方式中，每個壓合腔154b內設有至少一個壓力傳感器及溫度傳感器(未圖示)，所述壓力傳感器及溫度傳感器均與所述控制系統電連接，用于對壓合腔內154b的壓力及溫度進行實時監控。
[0054]在一實施例中，還包括用于對壓合板進行加熱的輔助加熱組件，其包括加熱管154c、加熱箱和輸送栗，所述加熱管154c設置于所述壓合板154內，所述加熱管154c的入液口和出液口、輸送栗、加熱箱構成加熱循環回路;工作時，加熱箱中的傳導液(可為油或水等介質)在輸送栗的驅動下，將加熱后的傳導液輸送入加熱管154c的入液口，并經加熱管154c的的出液口回流入加熱箱中，以此構成加熱循環回路;在一實施例中，加熱管154c與所述加熱箱之間設有集油組件158，該集油組件158包括內部中空的進油柱158b與回油柱158a，所述加熱管的入液口通過柔性管159與進油柱158b相連通，所述加熱管的出液口通過柔性管159與回油柱158a相連通，進油柱的進油口 158b ’與回油柱的回油口 158a ’分別與所述加熱箱相連通。
[0055]在一實施方式中，所述加熱管154c設置呈多重“S”型折疊狀結構，及其他利于加熱管154c均勻排布于壓合板154內的形狀均可，所述壓合板154內設置有兩組加熱管154c，所述兩組加熱管154c相對所述壓合板154的對稱中心對稱設置，從而增加了加熱管154c內的傳導液的流通面積，以提高加熱管154c在壓合板01內的加熱效率。
[0056]在一實施例中，壓合室110設有至少一扇與外界相通且可開合的室門130，該室門130包括:
[0057]具有一定結構強度并絕熱的材料制成的門板132;以及
[0058]設于所述門板兩側的門套131，
[0059]其中，門套131與通往壓合室110內部的門框相固接，門板132嵌套在兩個門套131之間且可沿門套131上下滑動以實現壓合室110的開啟或閉合。在一實施方式中，壓合室110的前后兩側各設有一扇室門130。
[0060]在一實施例中，門套131包括:門套主體、以及形成于所述門套主體中的U形槽部131c，其中，U形槽部131c沿所述門套主體的高度方向延伸，門板132的兩側均設有至少一個軸承132a，軸承132a與U形槽部131 c相卡接，從而實現門板132沿門套131上下滑動，U形槽部131c具有兩個端部，分別為靠近壓合室110的門框的內側端部131a與遠離壓合室110的門框的外側端部131b，外側端部13Ib的寬度大于內側端部13Ia的寬度。在一實施方式中，門板132的兩側均設有4個軸承132a。在一實施方式中，每個門套131的側面均設置有用于驅動門板132上下滑動的驅動氣缸133。
[0061]在一實施方式中，兩個門套131之間設置有安全開關組件140，具體地，安全開關組件140包括分別設置于門板132兩側門套131上的信號發射器141與信號接收器142，驅動氣缸133及安全開關組件140均與所述控制系統電連接，當門板132處于如圖3所示的開啟狀態時，如信號發射器141與信號接收器142之間有物體或操作人員阻隔時，控制系統發送控制信號，此時門板132不會落下，直到號發射器141與信號接收器142之間沒有其他物體或操作人員，從而防止門板132碰壞或是壓傷操作人員。
[0062]在一實施例中，室門130與壓合室110的門框之間設有密封圈134，密封圈134由具有一定彈性的絕熱材料制成。在一實施例中，門板132上還設有將門板132與密封圈134壓緊以實現對壓合室110進行密封的壓緊裝置(未圖示)。
[0063]工作原理:
[0064]1、工人先將用于制造PCB板的材料如圖17結構進行組成堆疊，最終組裝成如圖1所示的待壓制的PCB板包堆160;
[0065]2、組裝完成后，將待壓制的PCB板包堆160放入壓合腔154b中等待壓制；
[0066]3、控制系統控制室門130的門板132落下，閉合壓合室110，抽氣裝置開始將壓合室110的內部空間抽成真空環境；
[0067]4、液壓裝置120的液壓缸121的驅動端開始工作，施加一定的壓力于墊板152之下，從而依次推動壓合板154開始擠壓壓合腔154b內的待壓制的PCB板包堆160，與此同時，電磁加熱組件開始工作，從而對待壓制的PCB板包堆160進行加熱，壓制過程中的壓力大小、溫度高低、壓制時間由控制系統進行反饋調節;壓制完成后，電磁加熱組件停止工作等待后續的加工工作。
[0068]盡管本實用新型的實施方案已公開如上，但其并不僅限于說明書和實施方式中所列運用，它完全可以被適用于各種適合本實用新型的領域，對于熟悉本領域的人員而言，可容易地實現另外的修改，因此在不背離權利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本實用新型并不限于特定的細節和這里示出與描述的圖例。
【主權項】
1.一種電磁加熱的單腔熱壓機，其特征在于，包括: 具有一定內部空間的壓合室； 用于在所述壓合室內產生真空的抽氣裝置； 設置于所述壓合室內的壓合組件，該壓合組件包括相互平行的兩塊壓合板，所述兩塊壓合板相距有一定的距離從而構成壓合腔； 外接于所述壓合組件的液壓裝置，所述液壓裝置的驅動部為所述壓合組件提供壓合壓力； 其中，所述壓合室內設有電磁加熱組件，所述電磁加熱組件包括能夠產生交變磁場的電磁感應線圈。2.如權利要求1所述的電磁加熱的單腔熱壓機，其特征在于，至少一塊所述壓合板內設置有所述電磁感應線圈。3.如權利要求1所述的電磁加熱的單腔熱壓機，其特征在于，至少一塊所述壓合板上設置有加熱板，所述加熱板內均設置有所述電磁感應線圈。4.如權利要求3所述的電磁加熱的單腔熱壓機，其特征在于，所述壓合板與所述加熱板固定連接或一體成型。5.如權利要求1所述的電磁加熱的單腔熱壓機，其特征在于，所述電磁加熱組件還包括與所述電磁感應線圈電連接的電磁加熱控制器。6.如權利要求1所述的電磁加熱的單腔熱壓機，其特征在于，所述電磁感應線圈的軸線與所述壓合板的中心法線相平行。7.如權利要求1所述的電磁加熱的單腔熱壓機，其特征在于，所述電磁感應線圈設置呈多重“S”形折疊狀或螺旋狀。8.如權利要求1所述的電磁加熱的單腔熱壓機，其特征在于，還包括用于對壓合板進行加熱的輔助加熱組件，所述輔助加熱組件包括設置于所述壓合板內的加熱管、加熱箱和輸送栗，所述加熱管的入液口和出液口、輸送栗、加熱箱構成加熱循環回路。9.如權利要求1所述的電磁加熱的單腔熱壓機，其特征在于，還包括銅箔加熱組件，其包括設置在所述壓合腔中的銅箔片、及與所述銅箔片電連接的功率控制器;所述銅箔片往復折疊成多重“S”型折疊狀結構，從而形成有多個間隔設置的容納室。10.如權利要求1所述的電磁加熱的單腔熱壓機，其特征在于，所述壓合室內還設置有至少兩根導柱，所述壓合板均可沿所述導柱上下滑動，所述導柱的內部設置呈中空結構，所述導柱的一端開設有抽氣口，所述抽氣口外接有抽氣裝置，所述導柱的外壁開設有與導柱內部相聯通的通氣孔。
【文檔編號】B32B37/06GK205667031SQ201620532517
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月3日
【發明人】沈金明
【申請人】蘇州市嘉明機械制造有限公司