本發(fā)明涉及加壓裝置，尤其涉及一種通用型加壓裝置及應(yīng)用其的燒結(jié)設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、在燒結(jié)、塑封、沖壓、焊接等領(lǐng)域中，壓力施加裝置是不可缺少的重要設(shè)備。壓力施加裝置的作用是對工件施加壓力，以實現(xiàn)材料成型、器件連接、密封測試、熱處理等功能。

2、通常情況下，壓力施加裝置的壓力值和施壓面積固定，或者是僅能在很小的范圍內(nèi)變化，因此，無法適用于不同壓力值和施壓面積需求的多種應(yīng)用場景。另外，目前多壓頭的壓力施加裝置中，多個壓頭一般為統(tǒng)一型號，不能實現(xiàn)不同型號壓頭的靈活布局。

3、例如，在半導(dǎo)體燒結(jié)領(lǐng)域中，燒結(jié)模具是一種通過對燒結(jié)界面施加一定的溫度和壓力從而把半導(dǎo)體器件連接在一起的模具，一般用于納米銀或者銅燒結(jié)。由于熱壓燒結(jié)后的產(chǎn)品連接界面的機(jī)械強(qiáng)度高，熔點高，導(dǎo)熱和導(dǎo)電性好，備受半導(dǎo)體高端產(chǎn)品尤其是第三代半導(dǎo)體連接的青睞。燒結(jié)過程中壓力的精度、均衡性和復(fù)現(xiàn)性是影響燒結(jié)質(zhì)量最重要的因素。

4、而在實際生產(chǎn)中，從單芯片的燒結(jié)到功率模塊的模組燒結(jié)，燒結(jié)面積在25mm2到7500mm2之間，燒結(jié)壓強(qiáng)在8?mpa?到30mpa?之間，燒結(jié)面積和燒結(jié)壓力（面積*壓強(qiáng)）的跨度都很大。常用的燒結(jié)模具主要有量產(chǎn)型燒結(jié)模具和通用型燒結(jié)模具，量產(chǎn)燒結(jié)模具是根據(jù)特定型號的產(chǎn)品定制的燒結(jié)模具，雖然生產(chǎn)效率高，但是使用靈活性差，一旦產(chǎn)品結(jié)構(gòu)做了微小調(diào)整，都有可能導(dǎo)致模具無法使用。通用型燒結(jié)模具一般有一個或者幾個燒結(jié)壓頭，但是只能針對一個或者很少幾個產(chǎn)品進(jìn)行燒結(jié)，不能實現(xiàn)不同產(chǎn)品的批量生產(chǎn)。另外，當(dāng)壓頭只安裝在某個區(qū)域進(jìn)行壓力燒結(jié)的時候，其他區(qū)域的壓力會作用在模具本身，導(dǎo)致模具壓力不對稱分布，在巨大的燒結(jié)壓力下會導(dǎo)致模面壓力不均衡，長期如此會引起模面變形，進(jìn)而引起燒結(jié)壓力的不均衡，不僅影響燒結(jié)質(zhì)量，還縮短了模具的使用壽命。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的其一目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點，而提出的一種通用型加壓裝置，實現(xiàn)施壓面積與壓力值的靈活變化，滿足不同場景的應(yīng)用需求，提升通用性；同時，能夠兼具多壓頭的布局靈活性，使得壓力分布均衡，延長裝置的使用壽命。

2、本發(fā)明的其二目的是提供一種燒結(jié)設(shè)備，應(yīng)用如上所述的通用型加壓裝置，采用新型壓頭布局方式，提升燒結(jié)模具的通用性，覆蓋幾乎所有燒結(jié)需求，既可以實現(xiàn)不同產(chǎn)品的單件生產(chǎn)，又可以實現(xiàn)小批量生產(chǎn)。在不拆模具的前提下可以實現(xiàn)壓頭的快速更換，提高操作便捷性和生產(chǎn)效率。同時，壓頭可以實現(xiàn)對稱分布，壓力均衡，能夠提升產(chǎn)品質(zhì)量，延長燒結(jié)模具的使用壽命。

3、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

4、根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種通用型加壓裝置，所述通用型加壓裝置包括安裝座、壓頭、定位銷和活塞。

5、所述安裝座上設(shè)有多列第一插裝結(jié)構(gòu)，每列第一插裝結(jié)構(gòu)沿第一方向延伸，多列第一插裝結(jié)構(gòu)在第二方向上間隔排布，所述第二方向垂直于所述第一方向。

6、每列第一插裝結(jié)構(gòu)處設(shè)有多個活塞孔和多個定位孔，且多個活塞孔與多個定位孔在所述第一方向上交錯設(shè)置。

7、所述活塞可沿第三方向移動地設(shè)于對應(yīng)的活塞孔內(nèi)，所述第三方向垂直于所述第一方向和所述第二方向。

8、所述壓頭上設(shè)有與所述第一插裝結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)相匹配的第二插裝結(jié)構(gòu)，所述第二插裝結(jié)構(gòu)插裝于對應(yīng)的第一插裝結(jié)構(gòu)內(nèi)；所述壓頭的第一方向的兩側(cè)分別通過所述定位銷進(jìn)行定位，所述定位銷裝配于對應(yīng)的定位孔內(nèi)；所述壓頭至少對應(yīng)一個活塞，所述活塞用于帶動所述壓頭沿所述第三方向移動。

9、優(yōu)選地，所述第一插裝結(jié)構(gòu)與所述第二插裝結(jié)構(gòu)為相互配合的凹槽與凸塊結(jié)構(gòu)或凸塊與凹槽結(jié)構(gòu)?；蛘哒f，所述第一插裝結(jié)構(gòu)與所述第二插裝結(jié)構(gòu)的其中之一為凹槽結(jié)構(gòu)，其中之另一為與凹槽結(jié)構(gòu)相互配合的凸塊結(jié)構(gòu)。

10、優(yōu)選地，所述第一插裝結(jié)構(gòu)為階梯槽結(jié)構(gòu)，所述第二插裝結(jié)構(gòu)為與所述階梯槽結(jié)構(gòu)相匹配的階梯塊結(jié)構(gòu)；或者，所述第一插裝結(jié)構(gòu)為階梯塊結(jié)構(gòu)，所述第二插裝結(jié)構(gòu)為與所述階梯塊結(jié)構(gòu)相匹配的階梯槽結(jié)構(gòu)。

11、優(yōu)選地，所述壓頭上設(shè)有一個第二插裝結(jié)構(gòu)，所述第二插裝結(jié)構(gòu)沿所述第一方向延伸；或者，所述壓頭上設(shè)有至少兩個第二插裝結(jié)構(gòu)，每個第二插裝結(jié)構(gòu)沿所述第一方向延伸，至少兩個第二插裝結(jié)構(gòu)在所述第二方向上間隔排布。

12、優(yōu)選地，所述安裝座上設(shè)有氣管接口，所述安裝座的內(nèi)部設(shè)有氣體通道，且所述氣管接口與所述氣體通道連通，所述氣體通道與每列的多個活塞孔分別連通。

13、優(yōu)選地，所述安裝座包括在所述第三方向上依次設(shè)置的第一座板和第二座板，所述第一插裝結(jié)構(gòu)設(shè)于所述第二座板的遠(yuǎn)離所述第一座板的一側(cè)；所述活塞孔從所述第一座板穿至所述第二座板并貫通至所述第一插裝結(jié)構(gòu)；所述定位孔設(shè)于所述第二座板上；所述第一座板的靠近所述第二座板的一側(cè)設(shè)有避位槽，且所述避位槽與所述定位孔相對應(yīng)。

14、優(yōu)選地，所述定位銷包括沿其軸向依次設(shè)置的銷頭部和銷柱部，所述銷頭部的內(nèi)部徑向設(shè)置有柱塞孔，所述柱塞孔內(nèi)設(shè)有彈簧柱塞；所述定位孔的孔壁上設(shè)有卡裝槽；所述定位銷裝配至對應(yīng)的定位孔后，所述彈簧柱塞的端部進(jìn)入對應(yīng)的卡裝槽內(nèi)。

15、優(yōu)選地，所述定位孔的朝向所述第一座板的一側(cè)設(shè)有倒角面，所述卡裝槽沿所述第三方向延伸至所述倒角面。

16、優(yōu)選地，所述銷頭部為軸對稱設(shè)置的異形結(jié)構(gòu)；所述彈簧柱塞有兩個，兩個彈簧柱塞對稱地設(shè)于所述銷頭部上；所述定位孔的遠(yuǎn)離所述第一座板的一側(cè)內(nèi)壁設(shè)有限位臺階，所述限位臺階有兩個，且兩個限位臺階在所述第一方向上對稱設(shè)置，兩個限位臺階之間形成與所述銷頭部的結(jié)構(gòu)相匹配的裝配通道。

17、根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種燒結(jié)設(shè)備，所述燒結(jié)設(shè)備包括載具座以及如上所述的通用型加壓裝置，所述載具座與所述通用型加壓裝置中的安裝座在第三方向上相對設(shè)置，所述載具座上可拆卸地設(shè)置有載具，所述載具與所述安裝座上的壓頭相對應(yīng)。優(yōu)選地，所述第三方向?qū)?yīng)于所述壓頭的壓力施加方向。

18、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：

19、本發(fā)明的通用型加壓裝置采用新型壓頭布局方式，每個壓頭可對應(yīng)一個或多個活塞，能夠?qū)崿F(xiàn)施壓面積和壓力值的大范圍靈活調(diào)節(jié)，提升施壓裝置的通用性；既可以實現(xiàn)不同產(chǎn)品的單件生產(chǎn)，又可以實現(xiàn)小批量生產(chǎn)。在不拆安裝座的前提下可以實現(xiàn)壓頭的快速更換，提高操作便捷性和生產(chǎn)效率。同時，壓頭可以實現(xiàn)對稱分布，壓力均衡，且能夠延長裝置的使用壽命。

20、本發(fā)明的燒結(jié)設(shè)備中應(yīng)用了該通用型加壓裝置，采用新型壓頭布局方式，每個壓頭可對應(yīng)一個或多個活塞，能夠?qū)崿F(xiàn)燒結(jié)面積和燒結(jié)壓力的大范圍靈活調(diào)節(jié)，提升燒結(jié)設(shè)備的通用性，覆蓋幾乎所有燒結(jié)需求，既可以實現(xiàn)不同產(chǎn)品的單件生產(chǎn)，又可以實現(xiàn)小批量生產(chǎn)。在不拆安裝座的前提下可以實現(xiàn)壓頭的快速更換，提高操作便捷性和生產(chǎn)效率。同時，壓頭可以實現(xiàn)對稱分布，壓力均衡，能夠提升燒結(jié)質(zhì)量，且延長燒結(jié)設(shè)備的使用壽命。

技術(shù)特征：

1.一種通用型加壓裝置，其特征在于：所述通用型加壓裝置包括安裝座、壓頭、定位銷和活塞；

2.如權(quán)利要求1所述的通用型加壓裝置，其特征在于：所述第一插裝結(jié)構(gòu)與所述第二插裝結(jié)構(gòu)為相互配合的凹槽與凸塊結(jié)構(gòu)或凸塊與凹槽結(jié)構(gòu)。

3.如權(quán)利要求2所述的通用型加壓裝置，其特征在于：所述第一插裝結(jié)構(gòu)為階梯槽結(jié)構(gòu)，所述第二插裝結(jié)構(gòu)為與所述階梯槽結(jié)構(gòu)相匹配的階梯塊結(jié)構(gòu)；或者，所述第一插裝結(jié)構(gòu)為階梯塊結(jié)構(gòu)，所述第二插裝結(jié)構(gòu)為與所述階梯塊結(jié)構(gòu)相匹配的階梯槽結(jié)構(gòu)。

4.如權(quán)利要求1所述的通用型加壓裝置，其特征在于：所述壓頭上設(shè)有一個第二插裝結(jié)構(gòu)，所述第二插裝結(jié)構(gòu)沿所述第一方向延伸；或者，所述壓頭上設(shè)有至少兩個第二插裝結(jié)構(gòu)，每個第二插裝結(jié)構(gòu)沿所述第一方向延伸，至少兩個第二插裝結(jié)構(gòu)在所述第二方向上間隔排布。

5.如權(quán)利要求1所述的通用型加壓裝置，其特征在于：所述安裝座上設(shè)有氣管接口，所述安裝座的內(nèi)部設(shè)有氣體通道，且所述氣管接口與所述氣體通道連通，所述氣體通道與每列的多個活塞孔分別連通。

6.如權(quán)利要求1所述的通用型加壓裝置，其特征在于：所述安裝座包括在所述第三方向上依次設(shè)置的第一座板和第二座板，所述第一插裝結(jié)構(gòu)設(shè)于所述第二座板的遠(yuǎn)離所述第一座板的一側(cè)；所述活塞孔從所述第一座板穿至所述第二座板并貫通至所述第一插裝結(jié)構(gòu)；所述定位孔設(shè)于所述第二座板上；所述第一座板的靠近所述第二座板的一側(cè)設(shè)有避位槽，且所述避位槽與所述定位孔相對應(yīng)。

7.如權(quán)利要求6所述的通用型加壓裝置，其特征在于：所述定位銷包括沿其軸向依次設(shè)置的銷頭部和銷柱部，所述銷頭部的內(nèi)部徑向設(shè)置有柱塞孔，所述柱塞孔內(nèi)設(shè)有彈簧柱塞；所述定位孔的孔壁上設(shè)有卡裝槽；所述定位銷裝配至對應(yīng)的定位孔后，所述彈簧柱塞的端部進(jìn)入對應(yīng)的卡裝槽內(nèi)。

8.如權(quán)利要求7所述的通用型加壓裝置，其特征在于：所述定位孔的朝向所述第一座板的一側(cè)設(shè)有倒角面，所述卡裝槽沿所述第三方向延伸至所述倒角面。

9.如權(quán)利要求7所述的通用型加壓裝置，其特征在于：所述銷頭部為軸對稱設(shè)置的異形結(jié)構(gòu)；所述彈簧柱塞有兩個，兩個彈簧柱塞對稱地設(shè)于所述銷頭部上；所述定位孔的遠(yuǎn)離所述第一座板的一側(cè)內(nèi)壁設(shè)有限位臺階，所述限位臺階有兩個，且兩個限位臺階在所述第一方向上對稱設(shè)置，兩個限位臺階之間形成與所述銷頭部的結(jié)構(gòu)相匹配的裝配通道。

10.一種燒結(jié)設(shè)備，其特征在于，所述燒結(jié)設(shè)備包括載具座以及如權(quán)利要求1-9中任意一項所述的通用型加壓裝置，所述載具座與所述通用型加壓裝置的安裝座在第三方向上相對設(shè)置，所述載具座上可拆卸地設(shè)置有載具，所述載具與所述安裝座上的壓頭相對應(yīng)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種通用型加壓裝置及應(yīng)用其的燒結(jié)設(shè)備，該加壓裝置包括安裝座、活塞、壓頭和定位銷。安裝座上設(shè)有第一插裝結(jié)構(gòu)，每列第一插裝結(jié)構(gòu)處交錯設(shè)置有活塞孔和定位孔。活塞可移動地設(shè)于對應(yīng)的活塞孔內(nèi)。壓頭上的第二插裝結(jié)構(gòu)與第一插裝結(jié)構(gòu)匹配；壓頭的兩側(cè)分別通過定位銷進(jìn)行定位。本發(fā)明采用新型壓頭布局方式，每個壓頭可對應(yīng)一個或多個活塞，能夠?qū)崿F(xiàn)施壓面積和壓力值的大范圍靈活調(diào)節(jié)，提升裝置的通用性，既可以實現(xiàn)不同產(chǎn)品的單件生產(chǎn)，又可以實現(xiàn)小批量生產(chǎn)。在不拆安裝座的前提下可以實現(xiàn)壓頭的快速更換，提高操作便捷性和生產(chǎn)效率。同時，壓頭可以實現(xiàn)對稱分布，壓力均衡，能夠提高產(chǎn)品質(zhì)量，且延長裝置和設(shè)備的使用壽命。

技術(shù)研發(fā)人員：田天成,郭小花,王林根,陳朋飛
受保護(hù)的技術(shù)使用者：蘇州寶士曼半導(dǎo)體設(shè)備有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6