一种低电压高功率加热盘的制作方法

1.本发明涉及阳极键合设备技术领域，具体而言，尤其涉及一种用于阳极键合装置的承物台加热的低电压高功率加热盘。


背景技术：

2.硅-玻璃阳极键合专用设备在生产过程中，需要将承载物料的基台加热至500℃左右，并保温一段时间，使物料基体的温度满足下一步的键合要求。目前该加热方式为不锈钢加热管形式，设备基台分上、下两部分，不锈钢加热管置于中间，在使用过程中发现不锈钢加热管损耗率过高，工作区温度均匀性较差，更换繁琐。


技术实现要素：

3.根据上述提出的技术问题，而提供一种低电压高功率加热盘。
4.本发明采用的技术手段如下：
5.一种低电压高功率加热盘，所采用的加热基体为碳化硅陶瓷，加热采用加热丝加热，该加热丝嵌入在加热基体内部；
6.上述加热丝为低电阻电热丝；
7.上述加热丝排布时将相邻的加热丝预留好分隔间隙，最终与加热基体通过热压一体成型。
8.进一步的，
9.上述加热基体中心位置预设有用于加热丝嵌入的加热丝装配部；
10.上述加热丝装配部上端面或者下端面开槽的形式加工有与加热丝排布形式匹配的加热丝嵌入槽；
11.上述加热丝嵌入槽的宽度大于加热丝的直径宽度，且加热丝与加热丝嵌入槽至少一侧内壁紧密贴合。
12.一种应用上述低电压高功率加热盘的阳极键合承物台，承物台本体中心位置下方设置有与加热盘形状大小相同的沉孔，加热盘嵌入沉孔中，加热盘顶部端面与沉孔底面紧密贴合；承物台底部设置有可拆卸装配隔热板，该隔热板用于支撑和对加热盘进行限位；
13.进一步的，
14.其中，隔热板、加热盘和承物台设置有由下至上开设的用于装配定位的定位孔和用于热电偶插入的热偶插孔；
15.上述隔热板、加热盘和承物台中心位置设置有由上至下贯穿的设备安装孔。
16.采用上述技术方案的本发明，加热基体采用碳化硅陶瓷，该种碳化硅陶瓷具有高的抗弯强度、优良的抗氧化性、良好的耐腐蚀性、高的抗磨损以及高温力学性能。加热丝采用特种加热丝(低电阻电热丝)，外形可以按照使用需要加工成型；加热电源采用低电压且应具有较高加热功率，加热丝以特殊的方式预先排列(根据实际加热功率需求以及加热基体的装配需求进行有间隔排布)在陶瓷基体内，设定好临近加热丝的间隙，避免因热膨胀时
的开裂现象，还应保证热传导的均匀性，最后一体热压成型；该陶瓷加热盘具有较好的机械加工性能，由于陶瓷加热盘安装方式需要较高的平面度、圆度，后期可以按照安装尺寸的要求进行进一步的机加工；陶瓷加热盘在安全电压下具有高效的加热功率、且本身具有优良的热传导性，可以使基台在短时间内快速升温到500℃。
17.另外，应用上述加热盘的阳极键合承物台，由于加热盘最终是一体式设计进而整个承物台的结构得到了简化，进而能够更好的优化承物台与阳极键合装置之间的装配结构，整个承物台的装配和更换起来更加方便快捷。
18.本发明具有使用寿命长、低电压高功率，表面均温性、热传导性好，可以快速、有效的对承物台及键合基体进行均匀加热，降低键合设备的键合时间、提高生产速度，消除了不锈钢加热管损耗率过高，频繁更换造成的困扰。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1为本发明的装配完成后结构示意图。
21.图2为本发明与匹配设计的承物台装配后剖视图。
22.图中：
23.a、加热丝装配部；
24.b、加热丝嵌入槽；
25.1、加热基体；2、加热丝；
26.100、承物台；101、沉孔；102、定位孔；103、热偶插孔；104、设备安装孔；
27.200、加热盘；
28.300、隔热板。
具体实施方式
29.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
30.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。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，都属于本发明保护的范围。
31.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
32.除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任向具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
33.在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
34.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
35.此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
36.如图1所示，本发明提供了一种低电压高功率加热盘，所采用的加热基体1为碳化硅陶瓷，加热采用加热丝2(采用薄片形式)加热，该加热丝2嵌入在加热基体1内部；
37.上述加热丝2为低电阻电热丝；
38.上述加热丝2排布时将相邻的加热丝2预留好分隔间隙，最终与加热基体1通过热压一体成型。
39.进一步的，
40.上述加热基体1中心位置预设有用于加热丝2嵌入的加热丝装配部a；
41.上述加热丝装配部a上端面或者下端面开槽的形式加工有与加热丝2排布形式匹配的加热丝嵌入槽b，该加热丝嵌入槽b为预先设计加热丝2排布时设计好，然后在整体陶瓷上加工开槽。
42.上述加热丝嵌入槽b的宽度大于加热丝2的直径宽度，且加热丝2与加热丝嵌入槽b至少一侧内壁紧密贴合，如果式单层电热丝，那么是底部与一侧侧壁紧密贴合。
43.上述技术方案，加热基体采用碳化硅陶瓷，该种碳化硅陶瓷具有高的抗弯强度、优良的抗氧化性、良好的耐腐蚀性、高的抗磨损以及高温力学性能。加热丝采用特种加热丝(低电阻电热丝)，外形可以按照使用需要加工成型；加热电源采用低电压且应具有较高加
热功率，加热丝以特殊的方式预先排列(根据实际加热功率需求以及加热基体的装配需求进行有间隔排布)在陶瓷基体内，设定好临近加热丝的间隙，避免因热膨胀时的开裂现象，还应保证热传导的均匀性，最后一体热压成型；该陶瓷加热盘具有较好的机械加工性能，由于陶瓷加热盘安装方式需要较高的平面度、圆度，后期可以按照安装尺寸的要求进行进一步的机加工；陶瓷加热盘在安全电压下具有高效的加热功率、且本身具有优良的热传导性，可以使基台在短时间内快速升温到500℃。
44.如图2所示，一种应用上述低电压高功率加热盘的阳极键合承物台，承物台100本体中心位置下方设置有与加热盘形状大小相同的沉孔101，加热盘200嵌入沉孔中，加热盘200顶部端面与沉孔101底面紧密贴合；承物台100底部设置有可拆卸装配隔热板300，该隔热板300用于支撑和对加热盘200进行限位；
45.进一步的，
46.其中，隔热板300、加热盘200和承物台100设置有由下至上开设的用于装配定位的定位孔102和用于热电偶插入的热偶插孔103；
47.上述隔热板300、加热盘200和承物台100中心位置设置有由上至下贯穿的设备安装孔104。
48.上述技术方案结构简单，操作方便。陶瓷加热盘的使用有效延长了使用寿命、加热面积由于承物台结构得到了简化进而得到有效的增大大，加热过程中能量损耗小，可以快速、有效的对承物台及键合基体进行均匀加热，降低键合设备的键合时间、提高生产速度。便于日常维护工作，消除了不锈钢加热管损耗率过高，频繁更换造成的困扰。
49.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：
1.一种低电压高功率加热盘，其特征在于：所采用的加热基体(1)为碳化硅陶瓷，加热采用加热丝(2)加热，该加热丝(2)嵌入在加热基体(1)内部；上述加热丝(2)为低电阻电热丝；上述加热丝(2)排布时将相邻的加热丝(2)预留好分隔间隙，最终与加热基体(1)通过热压一体成型。2.根据权利要求1所述的一种低电压高功率加热盘，其特征在于：上述加热基体(1)中心位置预设有用于加热丝(2)嵌入的加热丝装配部(a)；上述加热丝装配部(a)上端面或者下端面开槽的形式加工有与加热丝(2)排布形式匹配的加热丝嵌入槽(b)；上述加热丝嵌入槽(b)的宽度大于加热丝(2)的直径宽度，且加热丝(2)与加热丝嵌入槽(b)至少一侧内壁紧密贴合。3.一种应用如权利要求1或2所述的低电压高功率加热盘的阳极键合承物台，其特征在于：承物台(100)本体中心位置下方设置有与加热盘形状大小相同的沉孔(101)，加热盘(200)嵌入沉孔中，加热盘(200)顶部端面与沉孔(101)底面紧密贴合；承物台(100)底部设置有可拆卸装配隔热板(300)，该隔热板(300)用于支撑和对加热盘(2)进行限位。4.根据权利要求3所述的一种阳极键合承物台，其特征在于，其中，隔热板(300)、加热盘(200)和承物台(100)设置有由下至上开设的用于装配定位的定位孔(102)和用于热电偶插入的热偶插孔(103)；上述隔热板(300)、加热盘(200)和承物台(100)中心位置设置有由上至下贯穿的设备安装孔(104)。

技术总结
本发明提供一种低电压高功率加热盘，所采用的加热基体为碳化硅陶瓷，加热采用加热丝加热，该加热丝嵌入在加热基体内部；加热丝为低电阻电热丝；加热基体采用碳化硅陶瓷，该种碳化硅陶瓷具有高的抗弯强度、优良的抗氧化性、良好的耐腐蚀性、高的抗磨损以及高温力学性能，加热电源采用低电压且应具有较高加热功率，加热丝以特殊的方式预先排列(根据实际加热功率需求以及加热基体的装配需求进行有间隔排布)在陶瓷基体内，设定好临近加热丝的间隙，避免因热膨胀时的开裂现象，还应保证热传导的均匀性，最后一体热压成型；该陶瓷加热盘具有较好的机械加工性能。具有较好的机械加工性能。具有较好的机械加工性能。


技术研发人员：曲绍芬 杨建川 辛岩 高光伟
受保护的技术使用者：沈阳恒进真空科技有限公司
技术研发日：2023.07.05
技术公布日：2023/10/15