一种用于真空共晶炉的气路系统的制作方法

1.本实用新型涉及焊接炉技术领域，具体为一种用于真空共晶炉的气路系统。


背景技术：

2.真空共晶炉主要用于军工院所、企事业或高等院校科研实验室、航天航空行业等高端制造业领域，如用于芯片封装、汽车产品、列车控制、激光二极管封装、实验室材料试验、集成电路封装、芯片与基板、管壳盖板等的无缝焊接，这些产品对于焊接要求相对较高，真空共晶炉能够保证其焊接材料在真空环境、惰性气体环境下工作，避免空洞化及氧化过度，对于提高焊接点的准确性和保证产品性能的精确性具有良好作用。公开号为cn205789889u的实用新型专利中公开了一种带有甲酸注入系统的真空共晶炉，并具体公开了包括真空共晶炉本体和一套与真空共晶炉本体连通的甲酸注入系统。甲酸注入系统用于向真空共晶炉本体的内腔注入甲酸气体，以提高内腔中芯片的焊接质量。甲酸注入系统包括进气通道、出气通道及连接在进气通道和出气通道之间的储液装置。储液装置内用于存放液体甲酸，进气通道用于向储液装置引人带有压力的氮气，出气通道则将气体甲酸引入到真空共晶炉本体的内腔中。上述技术方案通过在真空共晶炉中通入还原性气体以进一步提升焊接质量。但是，不可避免的，在焊接的过程中仍可能出现二次氧化的问题，因此，如何避免焊接过程中的二次氧化现象，提供一种更加精确、稳定的气体氛围以提供更优异的焊接环境是亟待解决的问题。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种用于真空共晶炉的气路系统，能够解决上述背景技术中提及的技术问题。
4.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种用于真空共晶炉的气路系统，包括和炉腔连通的：真空管路，所述真空管路上串联真空第一阀体；惰性气体管路，所述惰性气体管路上串联惰性气体第一阀体、第一流量控制部、惰性气体第二阀体；还原气体管路，所述还原气体管路上依次串联惰性气体第三阀体、第二流量控制部、惰性气体第四阀体以及还原气体第一阀体，还原气体源设置于惰性气体第四阀体和还原气体第一阀体之间；冷却管路，所述冷却管路用于充入冷却气体。
5.作为优选方案，所述真空第一阀体和真空源之间的管路串联真空气控阀，所述第一阀体是电磁阀。
6.作为优选方案，所述第一阀体和真空气控阀之间的管路连接单向废气排出器。
7.作为优选方案，所述第一流量控制部和第二流量控制部是质量流量计。
8.作为优选方案，所述惰性气体管路和还原气体管路共用同一惰性气体源。
9.作为优选方案，所述冷却管路包括冷却气体进入管路，所述冷却气体进入管路上串联冷却第一阀体。
10.作为优选方案，所述冷却第一阀体和炉腔之间的管路串联冷却气控阀。
11.作为优选方案，所述冷却管路还包括冷却气体排出管路，所述冷却气体排出管路并联于单向废气排出器和炉腔之间的真空管路。
12.作为优选方案，所述冷却气体排出管路上连接排出阀体。
13.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
14.1.本实用新型所提供的用于真空共晶炉的气路系统，通过设置真空管路、惰性气体管路、还原气体管路，能够确保共晶炉炉腔内的惰性气体环境，以及避免在升温焊接过程中所容易发生的焊料氧化，确保焊接质量。
15.2.通过冷却管路的设置以及氮气冷却环境，能够避免在焊接过程中所出现的二次氧化现象，进一步提升焊接质量。
16.3.通过采用高精度测量仪表质量流量计，能够准确控制氮气的定量输入，确保输入量的精确度。
附图说明
17.图1为本实用新型用于真空共晶炉的气路系统的整体结构示意图；
18.图中各个标号意义为：
19.1、真空管路；101、炉腔真空排气出口；102、真空第一阀体；103、单向废气排出器；104、真空气控阀；105、真空过滤器；2、冷却气体进入管路；201、冷却第一阀体；202、冷却气控阀；203、腔体冷却入口；3、冷却气体排出管路；301、排出阀体；302、第一安全阀；303、第一消声器；4、惰性气体管路；401、惰性气体第一阀体；402、第一流量控制部；403、惰性气体第二阀体；404、混合气入口；5、还原气体管路；501、惰性气体第三阀体；502、第二流量控制部；503、惰性气体第四阀体；504、还原气体第一阀体；505、甲酸容器；506、第一单向阀；507、第二单向阀；508、第二安全阀；509、第二消声器。
具体实施方式
20.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。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
21.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
22.参见图1，本实施例公开了一种用于真空共晶炉的气路系统，能够实现共晶炉内部定量工艺氮气、定量工艺甲酸气体、抽真空及大流量氮气冷却和排放功能，确保共晶炉使用过程中工艺环境准确，提升产品焊接质量。气路系统具体包括和共晶炉炉腔连通的真空管路1、惰性气体管路4、还原气体管路5以及冷却管路，通过设置冷却管路能够避免焊接过程中的二次氧化，进一步提升焊接质量。本实施例中，真空管路1与冷却管路结构部分结合，共用部分管路，实现共晶炉炉腔内部真空环境及冷却气体冷却和排放功能；惰性气体管路4与
还原气体管路5结构部分结合，共用部分管路，实现共晶炉炉腔内部定流量惰性气体和定流量还原性气体输入功能。
23.本实施例中，惰性气体管路4中，惰性气体采用0.1-0.2mpa工艺氮气源，还原气体管路5中，还原气体采用工艺甲酸气体，冷却管路中，冷却气体采用0.2-0.3mpa氮气源。
24.具体的，真空管路1中，炉腔真空排气出口101和真空源之间依次串联真空第一阀体102、单向废气排出器103、真空气控阀104以及真空过滤器105。真空第一阀体102采用两位两通电磁阀，真空气控阀104采用两位两通真空气控阀。在系统执行真空抽取作业时，需打开两位两通真空电磁阀及两位两通真空气控阀，使气体通过真空过滤器105由真空源将气体排出使得炉腔内处于真空状态，其过程中由于管路处于真空状态。单向废气排出器103构造为包括排气管路及连接于排气管路的排气单向阀，设置单向废气排出器103能够确保真空源不会抽取外界的空气，以及用于其他气体排出。
25.冷却管路进一步包括冷却气体进入管路2和冷却气体排出管路3，冷却气体进入管路2用于氮气充入，冷却气体进入管路2中依次串联冷却第一阀体201、冷却气控阀202，冷却气控阀202之后，冷却氮气经由两个分支管路分别通过腔体冷却入口203进入共晶炉腔体，以确保炉腔内的冷却效果。本实施例中，冷却第一阀体201采用两位两通电磁阀，冷却气控阀202采用两位两通冷却气控阀。冷却气体排出管路3用于氮气排出，冷却气体排出管路3并联于单向废气排出器103和炉腔之间的真空管路1，冷却气体排出管路3上连接排出阀体301。排出阀体301采用两位两通电磁阀。在系统执行冷却作业时，需打开冷却第一阀体201和冷却气控阀202，使得冷却氮气可以通过管路进入炉腔。此时真空管路1中真空第一阀体102关闭，保证炉腔处于微正压状态，冷却气体排出管路3上的排出阀体301根据实际气体流量可以打开，管路中正压将单向废气排出器103的单向阀顶开将气体排出。可以理解的是，排出阀体301也可以设置为并联分布的两个，可根据实际气体流量选择单个打开或者两个同时打开。冷却气体排出管路3上还连接有第一安全阀302和第一消声器303，第一安全阀302可确保气压处于安全范围内，第一消声器303能够减少噪音，确保适宜的作业环境。0.2-0.3mpa氮气源通过冷却第一阀体201控制其气源是否可以进入随后管路，通过冷却气控阀202控制其大流量冷却氮气能否通过管路进入共晶炉炉腔两侧的腔体冷却入口203。在炉腔真空排气出口101处是气路五通结构，分别连接真空第一阀体102、第一安全阀302及第一消声器303、两个排出阀体301。
26.惰性气体管路4一端连接0.1-0.2mpa氮气源，惰性气体管路4上串联惰性气体第一阀体401、第一流量控制部402、惰性气体第二阀体403，惰性气体第一阀体401和惰性气体第二阀体403均采用两位两通电磁阀，第一流量控制部402采用质量流量计，惰性气体管路4另一端通过混合气入口404进入共晶炉炉腔。其中通过采用高精度测量仪表质量流量计能够准确控制氮气的定量输入，确保输入量的精确度。在执行定量工艺氮气输入作业时，氮气通过打开的惰性气体第一阀体401，由其后的质量流量计调节至所需的流量，随后通过打开的惰性气体第二阀体403后，由混合气入口404进入炉腔。
27.还原气体管路5和惰性气体管路4共用同一惰性气体源，还原气体管路5一端也连接0.1-0.2mpa氮气源，还原气体管路5进一步包括用于通入惰性气体的一段管路和用于通入混合气的二段管路。一段管路上依次串联惰性气体第三阀体501、第二流量控制部502、惰性气体第四阀体503，惰性气体第三阀体501和惰性气体第四阀体503均采用两位两通电磁
阀，第二流量控制部502采用质量流量计；二段管路上串联有还原气体第一阀体504。还原气体采用工艺甲酸，甲酸容器505设置于惰性气体第四阀体503和还原气体第一阀体504之间，即一段管路伸入至甲酸容器505中、将氮气带入甲酸容器505，二段管路的一端也伸入至甲酸容器505中，氮气携带蒸发的甲酸气体自二段管路由混合气入口404进入炉腔。在惰性气体第四阀体503和甲酸容器505之间设有第一单向阀506，在甲酸容器505和还原气体第一阀体504之间设有第二单向阀507。在执行定量工艺甲酸气体输入作业时，氮气通过打开的惰性气体第三阀体501，由其后的质量流量计调节至所需的流量，随后通过打开的惰性气体第四阀体503后氮气顶开第一单向阀506进入甲酸容器505。在甲酸容器505中氮气混合蒸发的甲酸气体后混合气顶开第二单向阀507，混合气通过打开的还原气体第一阀体504进入共晶炉炉腔，使其中具有甲酸气体环境。其中，第一单向阀506能够防止在不进行甲酸气体输入作业时，甲酸进入惰性气体第四阀体503，从而对电磁阀的阀芯造成损伤；第二单向阀507能够防止混合气反流至甲酸容器505。由于炉腔内有气压要求，进入的工艺氮气和工艺甲酸气体可以通过打开排出阀体301由单向废气排出器103排出或打开真空第一阀体102和真空气控阀104排出。进一步，还原气体管路5中还连接有第二安全阀508和第二消声器509，第二安全阀508和第二消声器509通过管路连接于第二流量控制部502，第二安全阀508用于确保氮气气压不超过设定值。
28.本实用新型所提供的用于真空共晶炉的气路系统，通过设置真空管路1、惰性气体管路4、还原气体管路5、冷却管路以及设置相对应的阀体，能够根据不同的作业需求启动对应的气体氛围管路，灵活且便捷。同时通过各管路，特别是还原气体管路5以及冷却管路的设置，能够避免焊料在焊接过程中所出现的二次氧化现象，进一步提升焊接质量。
29.以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。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仅为本实用新型的优选例，并不用来限制本实用新型，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。