一种产品厚度自适应热压机的制作方法

1.本发明属于产品热压烧结技术领域，尤其涉及一种产品厚度自适应热压机。


背景技术：

2.随着电力电子技术的发展，市场对大功率半导体产品的需求量猛增，而且对相应产品性能的要求也越来越高。大功率半导体产品工作时功率密度高，发热量大，对产品的散热能力要求非常高，而器件封装用的焊料对产品散热能力的发挥有着至关重要的影响。目前，以烧结银为代表的新型纳米焊料已经开始逐步取代传统的焊锡焊料，但烧结银的使用工艺需要配备专用的热压烧结设备，用以实现高可靠的焊接。当下业内已有一些设备厂家在供应此类设备，如asm、boschman及pi nk等。现有设备采用的技术方案为：通过高压气体驱动压头来给器件施加压力,而待焊接的产品则放置在被锁死的底模平台上，以便承受上模施加的高压力。在现有设备中，由于底模的锁模位置固定，导致产品兼容性差，针对不同厚度的产品需定制不同的设备压头，加压速度不可控，通常可以瞬间从0mpa加载到10-40mpa,芯片或模块容易被压伤。
3.综上所述，现有热压烧结设备存在产品兼容性差，加压速度不可控，芯片或模块容易被压伤等技术问题。
4.申请内容
5.针对上述现有技术存在的不足，本发明提供一种产品厚度自适应热压机，以提升产品兼容性，精准控制加压速度，保护热压状态下的芯片或模块等产品，避免产品被压伤。
6.本发明提供一种产品厚度自适应热压机，该产品厚度自适应热压机，包括机身本体、压力自适应上模机构以及驱动底模机构，压力自适应上模机构，装配于所述机身本体内，用于与多个产品的上表面接触；所述多个产品向上顶压所述压力自适应上模机构时，压力自适应上模机构根据所述多个产品与所述压力自适应上模机构接触的接触面的高低状态自动对所述多个产品施加相同的反作用压力；驱动底模机构，装配于所述机身本体内，位于所述压力自适应上模机构下方；所述驱动底模机构通过力的闭环反馈控制，驱动所述多个产品向上顶压所述压力自适应上模机构，以使所述多个产品向上顶压的压力保持恒定。
7.进一步，所述压力自适应上模机构包括流体密闭腔、升降压头组件以及热处理组件；所述流体密闭腔内充满流体并密封；所述升降压头组件连通所述流体密闭腔，可沿所述流体密闭腔升降；所述热处理组件连接所述升降压头组件以使所述升降压头组件发热。
8.进一步，所述流体密闭腔包括流体空间和密封头，所述流体空间与流体控制系统连通，灌满流体后，所述密封头密封所述流体空间的流体输入口。
9.进一步，所述流体空间包括流体通路和流体储存仓，所述流体通路连通所述流体储存仓，所述流体通路的一端为所述流体空间的流体输入口。
10.进一步，所述升降压头组件包括活塞杆、压头以及密封圈；所述活塞杆装配于所述流体储存仓，并套接所述密封圈；所述压头位于所述活塞杆的下端，所述密封圈位于所述压头和所述流体通路之间。
11.进一步，所述热处理组件包括隔热块和加热棒；所述隔热块连接所述活塞杆和所述压头，所述加热棒位于所述压头的一侧。
12.进一步，所述隔热块呈一排分布，所述活塞杆呈一排分布，所述压头呈一排分布。
13.进一步，所述压力自适应上模机构通过承压板装配于所述机身本体内。
14.进一步，所述驱动底模机构包括活动板、压力传感器以及伺服电机模组；所述压力传感器设于所述活动板的一侧，所述伺服电机模组位于所述活动板的下方，所述伺服电机模组驱动所述活动板与所述多个产品的上表面接触，所述压力传感器检测所述活动板所受的驱动压力反馈至所述伺服电机模组，以使所述伺服电机模组获得力的闭环反馈信号。
15.进一步，产品厚度自适应热压机还包括：电路控制系统；所述电路控制系统设置于所述机身本体内，用于对所述产品厚度自适应热压机的电信号进行处理。
16.本发明与现有技术相比，其有益效果如下：
17.本发明提供一种产品厚度自适应热压机，包括机身本体、压力自适应上模机构、驱动底模机构以及触摸屏，压力自适应上模机构装配于所述机身本体内，用于与多个产品的上表面接触；所述多个产品向上顶压所述压力自适应上模机构时，压力自适应上模机构根据所述多个产品与所述压力自适应上模机构接触的接触面的高低状态自动对所述多个产品施加相同的反作用压力，驱动底模机构装配于所述机身本体内，位于所述压力自适应上模机构下方，所述驱动底模机构通过力的闭环反馈控制，驱动所述多个产品向上顶压所述压力自适应上模机构，以使所述多个产品向上顶压的压力保持恒定，从而提升产品兼容性，精准控制加压速度，保护热压状态下的芯片或模块等产品，避免产品被压伤。其中，触摸屏用于进行生产参数设置，生产参数包括压力自适应上模机构的温度、驱动底模机构驱动多个产品向上顶压的压力值以及驱动底模机构的升降速度，从而提高了热压机的智能化程度和操作便捷性，进一步提高了生产效率和产品质量。例如，通过触摸屏的设置，操作人员可以方便地进行生产参数的设置和调整，避免了传统机械操作的繁琐和不便。例如，可以根据不同产品的要求，设置不同的压力和温度参数，以实现生产工艺的优化和产品质量的控制。此外，驱动底模机构的升降速度也可以通过触摸屏进行调整，以适应不同产品的工艺要求，提高了生产灵活性和适应性。
附图说明
18.此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分，本领域技术人员应该理解的是，这些附图未必是按比例绘制的，在附图中：
19.图1是本发明产品厚度自适应热压机的一种结构示意图；
20.图2是本发明产品厚度自适应热压机的另一种结构示意图；
21.图3是本发明产品厚度自适应热压机的另一种结构示意图；
22.图4是本发明压力自适应上模机构的一种结构示意图；
23.图5是本发明压力自适应上模机构的另一种结构示意图；
24.图6是本发明压力自适应上模机构的另一种结构示意图；
25.图7是本发明压力自适应上模机构的另一种结构示意图。
26.附图标记说明：
27.1、机身本体；
28.2、压力自适应上模机构；20、流体密闭腔；200、流体空间；2000、流体通路；2001、流体储存仓；201、密封头；21、升降压头组件；210、活塞杆；211、压头；212、密封圈；22、热处理组件；220、隔热块；221、加热棒；23、承压板；
29.3、驱动底模机构；30、活动板；31、压力传感器；32、伺服电机模组；
30.4、流体控制系统；
31.5、触摸屏；
32.6、电路控制系统；
33.7、双启动开关；
34.8、急停开关；
35.9、三色灯。
具体实施方式
36.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本实施例中的附图，对本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发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
37.参见图1-图7，本发明实施例提供一种产品厚度自适应热压机，该产品厚度自适应热压机，包括机身本体1、压力自适应上模机构2以及驱动底模机构3，压力自适应上模机构2装配于所述机身本体1内，用于与多个产品的上表面接触；所述多个产品向上顶压所述压力自适应上模机构2时，压力自适应上模机构2根据所述多个产品与所述压力自适应上模机构2接触的接触面的高低状态自动对所述多个产品施加相同的反作用压力，驱动底模机构3装配于所述机身本体1内，位于所述压力自适应上模机构2下方，所述驱动底模机构3通过力的闭环反馈控制，驱动所述多个产品向上顶压所述压力自适应上模机构2，以使所述多个产品向上顶压的压力保持恒定，从而提升产品兼容性，精准控制加压速度，保护热压状态下的芯片或模块等产品，避免产品被压伤。
38.需要说明的是，现有技术中，热压机通过高压气体驱动上模的压头211下移给待焊接的产品施加压力,而待焊接的产品则放置在被锁死的底模平台上以便承受上模施加的高压力，由于底模的锁模位置固定，导致产品兼容性差，针对不同厚度的产品需定制不同的设备，另外，压头211加压速度不可控，可能瞬间从0mpa加载到10-40mpa,产品容易被压伤。本实施例中，上模部分并不向下移动，而且待焊接的产品也并不在底模的锁模位置固定，与底模一起保持不动，而是驱动底模机构3通过力的闭环反馈控制，驱动所述多个产品向上顶压所述压力自适应上模机构2，以使所述多个产品向上顶压的压力保持恒定，同时由于所述多个产品向上顶压所述压力自适应上模机构2时，压力自适应上模机构2根据所述多个产品与所述压力自适应上模机构2接触的接触面的高低状态自动对所述多个产品施加相同的反作用压力，从而可以让不同厚度的产品都能获得相同的反作用压力，提升产品兼容性，精准控制加压速度，保护热压状态下的芯片或模块等产品，避免产品被压伤。其中，产品由于公差、
产品放置位置的平整度等原因，会使得产品位于自适应上模机构下方时会呈现不同的高低状态，具备不同的厚度。
39.还需要说明的是，由于所述驱动底模机构3通过力的闭环反馈控制，驱动所述多个产品向上顶压所述压力自适应上模机构2，因此可以使所述多个产品向上顶压的压力保持恒定，进而让不同厚度的产品都能获得相同的反作用压力。
40.还需要说明的是，所述产品厚度自适应热压机还包括触摸屏5，所述触摸屏5设置在所述机身本体1的外侧，用于进行生产参数设置，所述生产参数包括所述压力自适应上模机构2的温度，所述驱动底模机构3驱动所述多个产品向上顶压所述压力自适应上模机构2的压力值以及所述驱动底模机构3的升降速度。
41.需要说明的是，本实施例中，产品厚度自适应热压机增加了触摸屏5，用于进行生产参数设置，包括压力自适应上模机构2的温度、驱动底模机构3驱动多个产品向上顶压的压力值以及驱动底模机构3的升降速度，从而提高了热压机的智能化程度和操作便捷性，进一步提高了生产效率和产品质量。例如，通过触摸屏5的设置，操作人员可以方便地进行生产参数的设置和调整，避免了传统机械操作的繁琐和不便。例如，可以根据不同产品的要求，设置不同的压力和温度参数，以实现生产工艺的优化和产品质量的控制。此外，驱动底模机构3的升降速度也可以通过触摸屏5进行调整，以适应不同产品的工艺要求，提高了生产灵活性和适应性。
42.在一些优选实施例中，预设所述驱动底模机构3驱动所述多个产品向上顶压所述压力自适应上模机构2的压力值为恒定值；实时检测所述多个产品向上顶压所述压力自适应上模机构2的实际压力值，并将所述实际压力值与预设的所述恒定值进行比较，在所述实际压力值偏离预设的所述恒定值时，自动调整所述驱动底模机构3的驱动力，以使所述实际压力值为预设的所述恒定值。
43.需要说明的是，本实施例中，实现了产品厚度自适应热压机的自动调节，以使多个产品向上顶压的压力保持恒定，从而提高了生产效率和产品质量。具体而言，本实施例通过预设一个恒定的压力值，并实时检测实际压力值，当实际压力值偏离预设值时，自动调整驱动底模机构3的驱动力，以使实际压力值为预设的恒定值。这样做的好处在于，可以确保每个产品在热压过程中受到相同的压力，从而避免了因为产品厚度不同而导致的压力不均匀的问题，提高了产品的质量稳定性和一致性。本实施例采用了力的闭环反馈控制，即实时检测实际压力值并进行反馈调整，以使热压机的工作状态更加稳定可靠，减少了人工干预的需要。同时，本实施例根据不同产品的厚度自动调整驱动底模机构3的驱动力，从而可以适应不同产品的厚度变化，提高了生产效率和灵活性。
44.在一些优选实施例中，所述压力自适应上模机构2包括流体密闭腔20、升降压头组件21以及热处理组件22；所述流体密闭腔20内充满流体并密封；所述升降压头组件21连通所述流体密闭腔20，可沿所述流体密闭腔20升降；所述热处理组件22连接所述升降压头组件21以使所述升降压头组件21发热。
45.需要说明的是，由于所述流体密闭腔20内充满流体并密封，所述升降压头组件21连通所述流体密闭腔20，可沿所述流体密闭腔20升降，所述热处理组件22连接所述升降压头组件21以使所述升降压头组件21发热，从而可以让不同厚度的产品都能获得相同的反作用压力，提升产品兼容性，精准控制加压速度，保护热压状态下的芯片或模块等产品，避免
产品被压伤。
46.在一些优选实施例中，所述流体密闭腔20包括流体空间200和密封头201，所述流体空间200与流体控制系统4连通，灌满流体后，所述密封头201密封所述流体空间200的流体输入口。进一步，所述流体空间200包括流体通路2000和流体储存仓2001，所述流体通路2000连通所述流体储存仓2001，所述流体通路2000的一端为所述流体空间200的流体输入口。
47.需要说明的是，流体可以是油，流体通路2000可以是油路，流体储存仓2001可以是油箱。
48.在一些优选实施例中，所述升降压头组件21包括活塞杆210、压头211以及密封圈212；所述活塞杆210装配于所述流体储存仓2001，并套接所述密封圈212；所述压头211位于所述活塞杆210的下端，所述密封圈212位于所述压头211和所述流体通路2000之间。
49.需要说明的是，活塞杆210通过油路互通，保证加在每个活塞杆210上的油压是相同，只要活塞的尺寸是一致，那么每个活塞杆210输出的力就可以保持相同。由于所述压头211位于所述活塞杆210的下端，因此，所述压头211对不同厚度的产品的反作用压力都能保持相同。
50.在一些优选实施例中，所述热处理组件22包括隔热块220和加热棒221；所述隔热块220连接所述活塞杆210和所述压头211，所述加热棒221位于所述压头211的一侧。进一步，所述隔热块220呈一排分布，所述活塞杆210呈一排分布，所述压头211呈一排分布。进一步，所述压力自适应上模机构2通过承压板23装配于所述机身本体1内。
51.需要说明的是，本实施例中，由于所述隔热块220连接所述活塞杆210和所述压头211，所述加热棒221位于所述压头211的一侧，因此所述隔热块220可以对所述活塞杆210进行隔热保护。另外，由于所述隔热块220呈一排分布，所述活塞杆210呈一排分布，所述压头211呈一排分布，因此可以对多个产品进行热压处理。需要说明的是，所述隔热块220还可以是呈多排分布，例如呈两排分布，所述活塞杆210呈一排分布，也可以是呈多排分布，例如呈两排分布，所述压头211呈一排分布，也可以是呈多排分布，例如呈两排分布。
52.在一些优选实施例中，所述驱动底模机构3包括活动板30、压力传感器31以及伺服电机模组32；所述压力传感器31设于所述活动板30的一侧，所述伺服电机模组32位于所述活动板30的下方，所述伺服电机模组32驱动所述活动板30与所述多个产品的上表面接触，所述压力传感器31检测所述活动板30所受的驱动压力反馈至所述伺服电机模组32，以使所述伺服电机模组32获得力的闭环反馈信号。
53.需要说明的是，由于本实施例采用伺服电机模组32，因此产品上的加压速度可控，速度平稳运行。如果采用气缸，油压杠等驱动方式，机器在运行过程中是有加速度变化的，体现在使用过程中就是产生的压力会有波动，会对产品产生冲击。另外，伺服电机模组32驱动活动板30运动，通过力的闭环反馈控制上升的位置，不受产品厚度的限制，产品兼容性好。另外，由于所述压力传感器31检测所述活动板30所受的驱动压力反馈至所述伺服电机模组32，以使所述伺服电机模组32获得力的闭环反馈信号闭环控制，从而在所有力没到设定值电机就前进，到了设定值电机就会保持，超过设定值电机就会后退，电机可以根据力的反馈上下移动，与产品的厚度没有强相关性，如果采用油缸或者气缸的结构，由于油缸或者气缸的位移量固定，就只能用于固定厚度。
54.在一些优选实施例中，产品厚度自适应热压机还包括：电路控制系统6；所述电路控制系统6设置于所述机身本体1内，用于对所述产品厚度自适应热压机的电信号进行处理。
55.在一些优选实施例中，产品厚度自适应热压机还包括：三色灯9；所述三色灯9设置于所述机身本体1的顶端，与所述电路控制系统6通过电信号连接。
56.需要说明的是，三色灯9通常用于产品厚度自适应热压机的工作状态指示。三色灯9设置在机身本体1的顶端，可以采用红、黄、绿三种颜色，用于指示热压机的工作状态。其中，三色灯9的颜色和闪烁方式可以反映热压机的不同状态。例如，在热压机工作时，绿灯可能常亮表示热压机处于正常工作状态；当热压机出现异常情况时，红灯可能会闪烁或常亮，提示操作人员需要进行检修或维护；而黄灯则可能表示热压机正在进行自适应调整，或者需要操作人员采取一些措施才能继续正常工作。通过三色灯9的状态指示，操作人员可以及时了解热压机的工作状态，判断是否需要采取相应的措施，从而提高生产效率和产品质量。
57.在一些优选实施例中，产品厚度自适应热压机还包括：双启动开关7和急停开关8；所述双启动开关7和所述急停开关8设置在所述机身本体1的外壳上，分别与所述电路控制系统6通过电信号连接。
58.需要说明的是，本实施例中，产品厚度自适应热压机增加了双启动开关7和急停开关8，它们设置在机身本体1的外壳上，并与电路控制系统6通过电信号连接，从而可以提高热压机的安全性和稳定性，保障操作人员的人身安全和设备的稳定运行。其中，双启动开关7是指在启动热压机之前，必须同时按下两个开关才能启动设备，这样可以避免误操作和意外启动，保障了操作人员的人身安全。而急停开关8则是指在出现紧急情况时，可以立即按下急停开关8，使设备立即停止运行，从而避免了设备损坏和人员伤害的风险。通过增加双启动开关7和急停开关8，可以有效降低热压机的安全风险。
59.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

技术特征：
1.一种产品厚度自适应热压机，包括机身本体，其特征在于，所述产品厚度自适应热压机包括：压力自适应上模机构，装配于所述机身本体内，用于与多个产品的上表面接触；所述多个产品向上顶压所述压力自适应上模机构时，压力自适应上模机构根据所述多个产品与所述压力自适应上模机构接触的接触面的高低状态自动对所述多个产品施加相同的反作用压力；驱动底模机构，装配于所述机身本体内，位于所述压力自适应上模机构下方；所述驱动底模机构通过力的闭环反馈控制，驱动所述多个产品向上顶压所述压力自适应上模机构，以使所述多个产品向上顶压的压力保持恒定；触摸屏，所述触摸屏设置在所述机身本体的外侧，用于进行生产参数设置，所述生产参数包括所述压力自适应上模机构的温度，所述驱动底模机构驱动所述多个产品向上顶压所述压力自适应上模机构的压力值以及所述驱动底模机构的升降速度。2.如权利要求1所述的产品厚度自适应热压机，其特征在于，所述压力自适应上模机构包括流体密闭腔、升降压头组件以及热处理组件；所述流体密闭腔内充满流体并密封；所述升降压头组件连通所述流体密闭腔，可沿所述流体密闭腔升降；所述热处理组件连接所述升降压头组件以使所述升降压头组件发热。3.如权利要求2所述的产品厚度自适应热压机，其特征在于，所述流体密闭腔包括流体空间和密封头，所述流体空间与流体控制系统连通，灌满流体后，所述密封头密封所述流体空间的流体输入口。4.如权利要求3所述的产品厚度自适应热压机，其特征在于，所述流体空间包括流体通路和流体储存仓，所述流体通路连通所述流体储存仓，所述流体通路的一端为所述流体空间的流体输入口。5.如权利要求4所述的产品厚度自适应热压机，其特征在于，所述升降压头组件包括活塞杆、压头以及密封圈；所述活塞杆装配于所述流体储存仓，并套接所述密封圈；所述压头位于所述活塞杆的下端，所述密封圈位于所述压头和所述流体通路之间。6.如权利要求5所述的产品厚度自适应热压机，其特征在于，所述热处理组件包括隔热块和加热棒；所述隔热块连接所述活塞杆和所述压头，所述加热棒位于所述压头的一侧。7.如权利要求6所述的产品厚度自适应热压机，其特征在于，所述隔热块呈一排分布，所述活塞杆呈一排分布，所述压头呈一排分布。8.如权利要求1-7任一项所述的产品厚度自适应热压机，其特征在于，所述压力自适应上模机构通过承压板装配于所述机身本体内。9.如权利要求1-7任一项所述的产品厚度自适应热压机，其特征在于，所述驱动底模机构包括活动板、压力传感器以及伺服电机模组；所述压力传感器设于所述活动板的一侧，所述伺服电机模组位于所述活动板的下方，所述伺服电机模组驱动所述活动板与所述多个产品的上表面接触，所述压力传感器检测所述活动板所受的驱动压力反馈至所述伺服电机模组，以使所述伺服电机模组获得力的闭环反馈信号。10.如权利要求9所述的产品厚度自适应热压机，其特征在于，还包括：电路控制系统；所述电路控制系统设置于所述机身本体内，用于对所述产品厚度自适应热压机的电信号进行处理。

技术总结
本发明属于产品热压烧结技术领域，提供一种产品厚度自适应热压机，包括机身本体、压力自适应上模机构、驱动底模机构以及触摸屏，压力自适应上模机构装配于机身本体内，用于与多个产品的上表面接触，多个产品向上顶压压力自适应上模机构时，压力自适应上模机构根据多个产品与压力自适应上模机构接触的接触面的高低状态自动对多个产品施加相同的反作用压力，驱动底模机构装配于机身本体内，位于压力自适应上模机构下方，驱动底模机构通过力的闭环反馈控制，驱动多个产品向上顶压压力自适应上模机构，以使多个产品向上顶压的压力保持恒定，从而提升产品兼容性，精准控制加压速度，保护热压状态下的芯片或模块等产品，避免产品被压伤。伤。伤。


技术研发人员：潘迪蒙 黄超
受保护的技术使用者：深圳芯源新材料有限公司
技术研发日：2023.07.29
技术公布日：2023/9/20