本实用新型涉及电子元器件领域,尤其涉及一种半导体制冷片焊接模具。
背景技术:
随着电子技术飞速发展,电子元器件生产和制造过程中,基于快速生产和安装工艺要求越来越严格,提出一种新的思路和安装工艺方法,解决生产效率和生产工艺,是非常必要和迫切的。
半导体制冷片是一种固态制冷器件,由若干对N-P温差电元件组成,利用温差电材料的帕尔帖效应(Peltier effect);当通直流电时,制冷片的一面吸收热量,另一面放出热量,从而实现制冷的目的;该制冷方式具有无机械运动部件,无制冷剂和环保型的结构简单的特点。
目前,半导体制冷片种类繁多,有TEC系列、TEM系列、TES系列、TEF系列等,市面应用较成熟。随着电子技术的飞速发展,采用金属材质基板代替传统陶瓷基板,作为新型制冷片基板正在高速发展中。但由于各个厂家和研究单位,对温差制冷片制造工艺水平参差不齐,造成温差制冷产品良莠不齐,这也是限制制冷片被广泛应用的因素之一。
传统的半导体制冷片的焊接通常采用栅格模具和双面焊接两种方式。
栅格模具方式采用栅格模具制作制冷片,是将制冷片的两面分开焊接;即在刷有锡膏的制冷片基板上放模具,再将N型和P型半导体材料放入模具中,然后进行焊接;焊接完成一面后,将模具取出,再焊接制冷片另一面基板。这种方式虽能确保元件焊接时不发生移位和倾斜,但是操作麻烦且效率低,而且制冷片的一面经过两次焊接,会大大降低焊接质量。
双面焊接方式是将制冷焊接基板两面印制焊料或锡膏,然后将N型和P型半导体材料按设计图放置在一面带有印制焊料或锡膏制冷片基板板面上,然后另一面印制有焊料或锡膏基板放置在上面,两面同时进行焊接。显然,该方式在焊接过程中,由于印制焊料或锡膏在高温时发生收缩,元器件受焊料或锡膏收缩张力作用,易造成元件移位、倾斜等现象。
以上两种制造生产方式,制造生产出来成品在使用过程中,成品使用效率低,易损坏。因此,急需要解决以上传统工艺方式,提高半导体制冷片生产效率。
技术实现要素:
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种制造加工简单便捷、操作使用简便快捷的半导体制冷片焊接模具。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下:
一种半导体制冷片焊接模具,包括位于同一平面上的第一边框、第二边框、第三边框和第四边框;所述第一边框与所述第二边框平行相对设置,且通过多个垂直于所述第一边框的第一插条可拆卸连接在一起;多个所述第一插条均位于同一平面上,且间距相等;所述第三边框与所述第四边框平行相对设置,且通过多个垂直于所述第三边框的第二插条可拆卸连接在一起;多个所述第二插条均位于同一平面上,且间距相等;
所述第一边框的两端分别与所述第三边框的一端、所述第四边框的一端相邻并垂直,所述第二边框的两端分别与所述第三边框的另一端、所述第四边框的另一端相邻并垂直;所述第一插条与所述第二插条层叠设置,多个所述第一插条与多个所述第二插条相互垂直,并组成栅格状结构。
与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:
本实用新型产品制造加工简单便捷,操作使用简便快捷,模具由第一边框、第二边框、第三边框、第四边框、第一插条和第二插条组装而成,组装完成后第一插条和第二插条组成栅格状结构,在组装的过程中即可将一块印刷有锡膏的散热基板放置于该栅格状结构的一侧,并通过第一边框与第二边框的夹持力以及第三边框与第四边框的夹持力固定,然后按预先设计的元件排列图将半导体制冷晶粒(N型半导体材料元件和P型半导体材料元件)放入栅格状结构中,并与第一块散热基板垂直接触,同时将另一块印刷有锡膏的散热基板放置于栅格状结构的另一侧,并通过第一边框与第二边框的夹持力固定,最后在真空回流焊炉内真空焊接即可,该模具组装拆卸方便快捷,既能够在确保元件(半导体制冷晶粒)焊接时不发生移位和倾斜的前提下,实现双面焊接,又能够降低半导体制冷片焊接的操作难度,大大提高生产效率以及半导体制冷片的产品质量和制冷效率。
在上述技术方案的基础上,本实用新型还可以做如下改进。
作为本实用新型的一种优选实施方式,所述第一边框靠近所述第二边框的侧面的边缘处与所述第二边框靠近所述第一边框的侧面的边缘处分别设有至少一个凸缘条,所述凸缘条均位于同一个平面上;所在凸缘条所在的平面分别与所述第一插条所在的平面、所述第二插条所在的平面平行,且与所述第一插条所在的平面、所述第二插条所在的平面之间的距离均大于零。
采用上述优选方案的有益效果是:在组装过程中放置第一块印刷有锡膏的散热基板时,可以使散热基板位于模具的栅格状结构与凸缘条之间,配合第一边框与第二边框的夹持力以及第三边框与第四边框的夹持力对该散热基板进行固定,更加有效避免散热基板发生移位和倾斜,从而更加方便后续焊接操作的进行,提高产品焊接质量。
作为本实用新型的另一种优选实施方式,所述凸缘条所在的平面与所述第一插条所在的平面之间的距离为所述第一边框沿所述凸缘条至所述第一插条方向的宽度的三分之一至三分之二。
采用上述优选方案的有益效果是:既更加方便将第一块散热基板放置于模具的栅格状结构与凸缘条之间,又能够有效保证另一块散热基板放置于该栅格状结构的另一侧时能够被第一边框与第二边框夹持住。
作为本实用新型的另一种优选实施方式,所述凸缘条所在的平面与所述第一插条所在的平面之间的距离为所述第一边框沿所述凸缘条至所述第一插条方向的宽度的二分之一。
采用上述优选方案的有益效果是:两块散热基板位于模具的栅格状结构两侧时均能更好的通过第一边框与第二边框的夹持力以及第三边框与第四边框的夹持力固定。
作为本实用新型的另一种优选实施方式,所述第二插条位于所述第一插条远离所述凸缘条的一侧。
采用上述优选方案的有益效果是:更加方便将第一块散热基板放置于模具的栅格状结构与凸缘条之间,又能够有效保证另一块散热基板放置于该栅格状结构的另一侧时能够被第一边框与第二边框夹持住。
作为本实用新型的另一种优选实施方式,所述第二插条位于所述第三边框靠近所述第四边框的侧面的边缘处或所述第四边框靠近所述第三边框的侧面的边缘处。
采用上述优选方案的有益效果是:更加方便第二块散热基板放置于该栅格状结构的另一侧,使得第二块散热基板仅仅通过第一边框与第二边框的夹持力固定,第二块散热基板可以从第三边框与第四边框外侧插入第一边框与第二边框之间,放置固定更加简单、方便、快捷。
作为本实用新型的另一种优选实施方式,所述第一插条的一端与所述第一边框靠近所述第二边框的侧面固定连接或插接,另一端与第二边框靠近所述第一边框的侧面插接或固定连接;所述第二插条的一端与所述第三边框靠近所述第四边框的侧面固定连接或插接,另一端与第四边框靠近所述第三边框的侧面插接或固定连接。
采用上述优选方案的有益效果是:第一边框与所述第二边框通过第一插条可拆卸连接更加简单、方便、快捷,第三边框与所述第四边框通过第二插条可拆卸连接更加简单、方便、快捷。
作为本实用新型的另一种优选实施方式,多个所述第一插条的一端通过多个第一条形插槽与所述第一边框靠近所述第二边框的侧面插接,另一端与第二边框靠近所述第一边框的侧面固定连接;多个所述第二插条的一端通过多个第三条形插槽与所述第三边框靠近所述第四边框的侧面插接,另一端与第四边框靠近所述第三边框的侧面固定连接。
采用上述优选方案的有益效果是:通过插条和条形插槽的配合实现插接更加简单、方便、快捷。
作为本实用新型的另一种优选实施方式,多个所述第一插条的一端与所述第一边框靠近所述第二边框的侧面固定连接,另一端通过多个第二条形插槽与第二边框靠近所述第一边框的侧面插接;多个所述第二插条的一端与所述第三边框靠近所述第四边框的侧面固定连接,另一端通过多个第四条形插槽与第四边框靠近所述第三边框的侧面插接。
采用上述优选方案的有益效果是:全部第一插条可以是一部分与第一边框固定连接,与第二边框插接;另一部分与第一边框插接,与第二边框固定连接;全部第二插条可以是一部分与第三边框固定连接,与第四边框插接;另一部分与第三边框插接,与第四边框固定连接;制造加工模具时选择性更加灵活多样。
作为本实用新型的另一种优选实施方式,多个所述第一条形插槽均匀排列在所述第一边框靠近所述第二边框的侧面上;多个所述第二条形插槽均匀排列在所述第二边框靠近所述第一边框的侧面上;多个所述第三条形插槽均匀排列在所述第三边框靠近所述第四边框的侧面上;多个所述第四条形插槽均匀排列在所述第四边框靠近所述第三边框的侧面上。
采用上述优选方案的有益效果是:这样边框上的开设的条形插槽与固定连接在边框上的插条就会呈交错间隔的形式排列,两个边框进行插接时更加方便快捷、更加牢靠。
附图说明
图1为本实用新型产品的结构示意图;
图2为本实用新型中第一边框与第二边框的连接结构示意图;
图3为图2中产品的侧剖面结构示意图;
图4为本实用新型中第三边框与第四边框的连接结构示意图;
图5为本实用新型中第一边框与第一插条的连接结构示意图;
图6为本实用新型中第二边框与第一插条的连接结构示意图;
图7为本实用新型中第三边框与第二插条的连接结构示意图;
图8为本实用新型中第四边框与第二插条的连接结构示意图;
附图中,各标号所代表的部件列表如下:
1、第一边框,2、第二边框,3、第三边框,4、第四边框,5、第一插条,6、第二插条,7、凸缘条,8、第一条形插槽,9、第二条形插槽,10、第三条形插槽,11、第四条形插槽,12、散热基板,13、半导体制冷晶粒。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本实用新型,并非用于限定本实用新型的范围。
实施例
如图1至图8所示,一种半导体制冷片焊接模具,包括位于同一平面上的第一边框1、第二边框2、第三边框3和第四边框4;所述第一边框1与所述第二边框2平行相对设置,且通过多个垂直于所述第一边框1的第一插条5可拆卸连接在一起;多个所述第一插条5均位于同一平面上,且间距相等;所述第三边框3与所述第四边框4平行相对设置,且通过多个垂直于所述第三边框3的第二插条6可拆卸连接在一起;多个所述第二插条6均位于同一平面上,且间距相等;
所述第一边框1的两端分别与所述第三边框3的一端、所述第四边框4的一端相邻并垂直,所述第二边框2的两端分别与所述第三边框3的另一端、所述第四边框4的另一端相邻并垂直;所述第一插条5与所述第二插条6层叠设置,多个所述第一插条5与多个所述第二插条6相互垂直,并组成栅格状结构。
本实用新型产品制造加工简单便捷,操作使用简便快捷,模具由第一边框1、第二边框2、第三边框3、第四边框4、第一插条5和第二插条6组装而成,组装完成后第一插条5和第二插条6组成栅格状结构,在组装的过程中即可将一块印刷有锡膏的散热基板12放置于该栅格状结构的一侧,并通过第一边框1与第二边框2的夹持力以及第三边框3与第四边框3的夹持力固定,然后按预先设计的元件排列图将半导体制冷晶粒13(N型半导体材料元件和P型半导体材料元件)放入栅格状结构中,并使得半导体制冷晶粒13的一端与第一块散热基板12垂直接触,同时将另一块印刷有锡膏的散热基板12放置于栅格状结构的另一侧,并通过第一边框1与第二边框2的夹持力和第三边框3与第四边框3的夹持力固定,同时使半导体制冷晶粒13的另一端与第二块散热基板12垂直接触,最后在真空回流焊炉内真空焊接即可,该模具组装拆卸方便快捷,既能够在确保元件(半导体制冷晶粒13)焊接时不发生移位和倾斜的前提下,实现双面焊接,又能够降低半导体制冷片焊接的操作难度,大大提高生产效率以及半导体制冷片的产品质量和制冷效率。
本实用新型中,所述第一边框1靠近所述第二边框2的侧面的边缘处与所述第二边框2靠近所述第一边框1的侧面的边缘处最好分别设置至少一个凸缘条7,所述凸缘条7均位于同一个平面上,如图2、图3;所在凸缘条7所在的平面分别与所述第一插条5所在的平面、所述第二插条6所在的平面平行,且与所述第一插条5所在的平面、所述第二插条6所在的平面之间的距离均大于零。这样在组装过程中放置第一块印刷有锡膏的散热基板12时,可以使散热基板12位于模具的栅格状结构与凸缘条7之间,配合第一边框1与第二边框2的夹持力以及第三边框3与第四边框4的夹持力对该散热基板12进行固定,更加有效避免散热基板12发生移位和倾斜,从而更加方便后续焊接操作的进行,提高产品焊接质量。
所述凸缘条7所在的平面与所述第一插条5所在的平面之间的距离最好为所述第一边框1沿所述凸缘条7至所述第一插条5方向的宽度的三分之一至三分之二;这样既更加方便将第一块散热基板12放置于模具的栅格状结构与凸缘条7之间,又能够有效保证另一块散热基板12放置于该栅格状结构的另一侧时能够被第一边框1与第二边框2夹持住。
当所述凸缘条7所在的平面与所述第一插条5所在的平面之间的距离为所述第一边框1沿所述凸缘条7至所述第一插条5方向的宽度的二分之一时,效果最佳,两块散热基板12位于模具的栅格状结构两侧时均能更好的通过第一边框1与第二边框2的夹持力以及第三边框3与第四边框4的夹持力固定。
所述第二插条6最好位于所述第一插条5远离所述凸缘条7的一侧;这样更加方便将第一块散热基板12放置于模具的栅格状结构与凸缘条7之间,又能够有效保证另一块散热基板12放置于该栅格状结构的另一侧时能够被第一边框1与第二边框2夹持住。
所述第二插条6最好位于所述第三边框3靠近所述第四边框4的侧面的边缘处或所述第四边框4靠近所述第三边框3的侧面的边缘处;这样更加方便第二块散热基板12放置于该栅格状结构的另一侧,使得第二块散热基板12仅仅通过第一边框1与第二边框2的夹持力固定,第二块散热基板12可以从第三边框3与第四边框4外侧插入第一边框1与第二边框2之间,放置固定更加简单、方便、快捷。
本实用新型中,所述第一插条5的一端与所述第一边框1靠近所述第二边框2的侧面固定连接或插接,另一端与第二边框2靠近所述第一边框1的侧面插接或固定连接;所述第二插条6的一端与所述第三边框3靠近所述第四边框4的侧面固定连接或插接,另一端与第四边框4靠近所述第三边框3的侧面插接或固定连接。这样第一边框1与所述第二边框2通过第一插条5可拆卸连接更加简单、方便、快捷,第三边框3与所述第四边框4通过第二插条6可拆卸连接更加简单、方便、快捷。
本实用新型可以是全部所述第一插条5的一端通过多个第一条形插槽8与所述第一边框1靠近所述第二边框2的侧面插接,另一端与第二边框2靠近所述第一边框1的侧面固定连接;全部所述第二插条6的一端通过多个第三条形插槽10与所述第三边框3靠近所述第四边框4的侧面插接,另一端与第四边框4靠近所述第三边框3的侧面固定连接。
也可以是多个所述第一插条5的一端通过多个第一条形插槽8与所述第一边框1靠近所述第二边框2的侧面插接,另一端与第二边框2靠近所述第一边框1的侧面固定连接;多个所述第二插条6的一端通过多个第三条形插槽10与所述第三边框3靠近所述第四边框4的侧面插接,另一端与第四边框4靠近所述第三边框3的侧面固定连接。同时,多个所述第一插条5的一端与所述第一边框1靠近所述第二边框2的侧面固定连接,另一端通过多个第二条形插槽9与第二边框2靠近所述第一边框1的侧面插接;多个所述第二插条6的一端与所述第三边框3靠近所述第四边框4的侧面固定连接,另一端通过多个第四条形插槽11与第四边框4靠近所述第三边框3的侧面插接;如图5至图8。
这样通过插条和条形插槽的配合实现插接更加简单、方便、快捷,连接方式更加多样化,制造加工模具时选择性也更加灵活多样。
多个所述第一条形插槽8最好均匀排列在所述第一边框1靠近所述第二边框2的侧面上;多个所述第二条形插槽9最好均匀排列在所述第二边框2靠近所述第一边框1的侧面上;多个所述第三条形插槽10最好均匀排列在所述第三边框3靠近所述第四边框4的侧面上;多个所述第四条形插槽11最好均匀排列在所述第四边框4靠近所述第三边框3的侧面上。这样边框上的开设的条形插槽与固定连接在边框上的插条就会呈交错间隔的形式排列,两个边框进行插接时更加方便快捷、更加牢靠。
对于本领域技术人员而言,显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下,能够以其它的具体形式实现本实用新型。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内,不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。