本發(fā)明是關(guān)于用于將具體來(lái)說(shuō)為電子組件的配合部分焊接到電路板或其它載體元件的設(shè)備以及方法。

背景技術(shù)：

在所屬領(lǐng)域中，已知用于焊接配合部分且具體來(lái)說(shuō)用于焊接電子組件到襯底的不同方法以及設(shè)備。在真空中執(zhí)行焊接是常見的。

舉例來(lái)說(shuō)，EP 1 474 260 B1揭示一種多腔室真空焊接系統(tǒng)，其中作為第一配合部分的襯底定位于通常形成為巨大剛性板的襯底載體上，且其中作為第二配合搭配物的電組件放置于襯底上。作為預(yù)成型件或作為膏狀物的合適焊接材料提供于配合部分襯底/組件之間。隨后借助于燈輻射在真空腔室中加熱襯底載體，燈輻射產(chǎn)生于真空腔室外部并透射到真空腔室中。襯底載體接著經(jīng)由熱傳導(dǎo)將襯底加熱到足以熔融焊接材料的溫度以借此焊接配合部分。

在此類系統(tǒng)中，可能出現(xiàn)作為支撐物的襯底載體與襯底之間的熱傳導(dǎo)性中斷且因此不可重現(xiàn)焊接結(jié)果的問(wèn)題。舉例來(lái)說(shuō)，當(dāng)襯底和/或襯底載體不平坦時(shí)可能發(fā)生熱傳導(dǎo)的此中斷，使得僅得到襯底與襯底載體之間的精確接觸，所述熱傳導(dǎo)可經(jīng)由所述精確接觸產(chǎn)生。

具體來(lái)說(shuō)，在大面積襯底情況下，此可導(dǎo)致襯底的不均勻加熱，使得可出現(xiàn)焊料并未熔融或并未完全熔融且焊接結(jié)果不佳的區(qū)域。而且在具有作為配合部分的對(duì)應(yīng)較小組件的多個(gè)較小襯底情況下，關(guān)于溫度分布的對(duì)應(yīng)不均勻性可能發(fā)生于相鄰襯底之間，使得可能達(dá)成不均勻焊接結(jié)果。此外，當(dāng)使用剛性狀態(tài)時(shí)，可能出現(xiàn)板隨時(shí)間推移越發(fā)變形且此變形可導(dǎo)致壽命縮短的問(wèn)題，這是因?yàn)楫?dāng)變形到達(dá)一定程度時(shí)變形可迫使板的替換。

此外，在此類系統(tǒng)中，配合部分之間的接觸壓力僅取決于上部配合部分的重量，使得于配合部分之間偶爾形成不佳連接或接合，尤其在配合部分之間的焊料并未充分加熱的狀況下?？赡馨l(fā)生于這些系統(tǒng)中的又一問(wèn)題為上部配合部分通常加熱到低于焊接材料的溫度，此情況可能損害焊接點(diǎn)。具體來(lái)說(shuō)，此可導(dǎo)致冷焊接點(diǎn)，此情況導(dǎo)致不佳接合。

因此，本發(fā)明的一個(gè)目標(biāo)為提供可減少或克服上文提及問(wèn)題中的一或多者的用于焊接配合部分的設(shè)備以及方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明，此目標(biāo)由如權(quán)利要求第1項(xiàng)所述的設(shè)備、如權(quán)利要求第10項(xiàng)所述的方法或如權(quán)利要求第13項(xiàng)所述的設(shè)備達(dá)成。其它實(shí)施例尤其揭示于各別附屬權(quán)利要求項(xiàng)中。

具體來(lái)說(shuō)，提供一種用于焊接配合部分(諸如電組件)到電路板或其它載體元件的設(shè)備，所述設(shè)備包括：可連接到真空單元的真空腔室；真空腔室中的第一板狀元件；真空腔室中的第二板狀元件，其可在打開位置與閉合位置之間移動(dòng)，其中處于閉合位置的第二板狀元件相對(duì)第一板狀元件配置，以便能夠一起按壓配合部分，配合部分收納于板狀元件之間，其中板狀元件中的一者是撓性的且另一者是剛性的；多個(gè)彈性偏壓元件，其能夠接觸并朝向另一板狀元件彈性地偏壓撓性板狀元件；以及至少一個(gè)第一加熱單元，其能夠加熱撓性板狀元件。具有撓性板狀元件的此設(shè)備尤其實(shí)現(xiàn)對(duì)配合部分的不平坦性的調(diào)整，此情況可尤其改良不平坦大面積襯底或具有不同高度或相對(duì)于其高度的公差的個(gè)別襯底的焊接。由于撓性板狀元件的適應(yīng)性，因此老化的板狀元件中的一者的翹曲起輕微作用。由于撓性板狀元件與其接觸的配合搭配物之間的較好的傳熱，可增加焊接點(diǎn)的質(zhì)量且因此可帶來(lái)處理結(jié)果的較好的再現(xiàn)性。此外，可施加到配合搭配物的選擇性按壓力帶來(lái)良好焊接點(diǎn)。

在優(yōu)選實(shí)施例中，所述設(shè)備包括第二加熱單元，其能夠加熱另一加熱元件，第二加熱單元可獨(dú)立于第一加熱單元控制。據(jù)此，可加熱兩配合部分且借此可防止冷焊接點(diǎn)。具體來(lái)說(shuō)，由于個(gè)別操縱靈活性，可將不同溫度施加到配合部分，此情況可增強(qiáng)具有不同熱容或其它不同熱特性的配合部分的焊接。

優(yōu)選地，多個(gè)彈性偏壓元件可移動(dòng)地引導(dǎo)于底板中并由至少一個(gè)彈簧偏壓。此帶來(lái)簡(jiǎn)單構(gòu)造且進(jìn)一步提供所使用溫度下的良好功能性。

第一加熱單元優(yōu)選地包括具有快速反應(yīng)特性的至少一個(gè)照射加熱器(具體來(lái)說(shuō)，呈加熱燈形式)。加熱單元優(yōu)選地配置于底板與撓性板狀元件之間且因此可直接作用于撓性板狀元件。為達(dá)成撓性，撓性板狀元件優(yōu)選地具有≤5mm的較小厚度，優(yōu)選地≤2mm，且因此也具有較小的熱質(zhì)量，使得撓性板狀元件也對(duì)加熱單元的輻射加熱快速反應(yīng)。

在實(shí)施例中，所述設(shè)備包括能夠移動(dòng)多個(gè)彈性偏壓元件且因此在朝向另一板狀元件的方向上移動(dòng)撓性板狀元件的移動(dòng)單元。此移動(dòng)實(shí)現(xiàn)以單一移動(dòng)將配合部分一起按壓于板狀元件之間，其中彈性偏壓提供撓性板狀元件上方的均衡按壓力。優(yōu)選地，經(jīng)由其中支撐彈性偏壓元件的底板達(dá)成移動(dòng)。

為相對(duì)于彼此良好定位配合部分，板狀元件中的至少一者包括至少一個(gè)定位凹陷以用于至少部分收納配合部分中的一者。優(yōu)選地，兩個(gè)板狀元件包括各別定位凹陷，尤其在待聯(lián)合焊接多個(gè)較小配合部分時(shí)。

在優(yōu)選實(shí)施例中，撓性板狀元件由石墨制成和/或具有≤2mm的厚度。石墨具有良好熱穩(wěn)定性，且對(duì)于大部分過(guò)程并不呈現(xiàn)污染物且此外在對(duì)應(yīng)厚度下具有充分撓性。對(duì)于具有對(duì)應(yīng)于A3格式的底表面的板狀元件，厚度應(yīng)(例如)在1mm與2mm之間的范圍內(nèi)，其中石墨板可未必處于定位中以補(bǔ)償不穩(wěn)定高度差異。

真空腔室可經(jīng)配置以使得其包括至少一個(gè)底部部分以及可相對(duì)于底部部分移動(dòng)的覆蓋物，其中剛性板狀元件安裝到覆蓋物且撓性板狀元件安裝到底部部分。此配置實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單構(gòu)造以及真空腔室的簡(jiǎn)單打開以及閉合。優(yōu)選地，剛性板狀元件具有真空固持單元以用于固持至少一個(gè)配合部分，具體來(lái)說(shuō)為多個(gè)配合部分。此固持單元(例如)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)板狀元件的裝載以及在配合之前以間隔開關(guān)系固持配合部分或接觸配合部分。

在用于焊接配合部分(具體來(lái)說(shuō)電組件)到電路板或另一載體元件的方法中，提供以下步驟：將配合部分相對(duì)于彼此地定位于真空腔室中，使得配合部分配置于第一板狀元件以及第二板狀元件之間，配合部分其間具有焊接材料，其中板狀元件中的一者是撓性的且另一板狀元件是剛性的，且其中多個(gè)彈性偏壓元件接觸撓性板狀元件，以便在接觸區(qū)域中彈性地支撐撓性板狀元件；在真空腔室中產(chǎn)生真空；將板狀元件中的至少一者移動(dòng)到另一板狀元件的方向以將配合部分一起按壓于板狀元件之間，其中撓性板狀元件至少部分變形，以便實(shí)現(xiàn)到配合部分中的至少一者的良好接觸；以及加熱至少撓性板狀元件且借此加熱與其接觸的配合部分到足以熔融焊接材料的溫度。此方法實(shí)現(xiàn)上文闡述的優(yōu)勢(shì)。

優(yōu)選地，也加熱剛性板狀元件且因此加熱與其接觸的配合部分，其中剛性板狀元件的加熱可獨(dú)立于撓性板狀元件的加熱。據(jù)此，可防止冷焊接點(diǎn)。

為實(shí)現(xiàn)加熱期間的快速反應(yīng)特性，經(jīng)由輻射加熱(具體來(lái)說(shuō)經(jīng)由多個(gè)加熱燈)加熱撓性板狀元件。

一種用于焊接配合部分(具體來(lái)說(shuō)電氣組件)到電路板或其它載體元件的獨(dú)立替代設(shè)備包括：可連接到真空單元的真空腔室；真空腔室中的第一板狀元件；真空腔室中的第二板狀元件，其可在打開位置與閉合位置之間移動(dòng)，其中處于閉合位置的第二板狀元件相對(duì)于第一板狀元件，以便能夠一起按壓配置于板狀元件之間的配合部分；至少一第一加熱單元，其能夠加熱第一板狀元件；以及至少一第二加熱單元，其能夠加熱第二板狀元件，其中第二加熱單元可獨(dú)立于第一加熱單元控制。此設(shè)備提供配合部分的良好加熱且可防止發(fā)生冷焊接點(diǎn)。此設(shè)備可優(yōu)選地與先前描述設(shè)備的特征組合。也可提供對(duì)應(yīng)于此設(shè)備的方法，其中獨(dú)立于撓性板，待焊接的配合部分一起按壓于均經(jīng)加熱的板狀元件之間。在一起按壓配合部分之前以及正按壓時(shí)，此兩側(cè)加熱可尤其有利。

附圖說(shuō)明

本文中將在下文參考附圖較詳細(xì)描述本發(fā)明；在附圖中：

圖1為處于打開狀況的真空焊接設(shè)備的示意性透視圖。

圖2為處于打開狀況的圖1的真空焊接設(shè)備的示意性橫截面圖。

圖3為在焊接過(guò)程之前的處于閉合狀況的圖1的真空焊接設(shè)備的示意性橫截面圖。

圖4為在焊接過(guò)程期間的處于閉合狀況的圖1的真空焊接設(shè)備的示意性橫截面圖。

圖5為沿著垂直于圖4的剖面的剖面的圖4的真空焊接設(shè)備的示意性截面圖。

具體實(shí)施方式

如以下描述中所使用的位置以及方向參考主要指附圖中的表示，且因此不應(yīng)視為限制性的，其中位置以及方向參考可意指元件的優(yōu)選最后配置。

諸圖示出經(jīng)配置以用于聯(lián)合焊接多對(duì)配合部分的真空焊接設(shè)備1的不同視圖。真空焊接設(shè)備1還可用于焊接單對(duì)大面積配合部分或大面積配合部分與多個(gè)較小配合部分。

真空焊接設(shè)備1基本上由經(jīng)由樞轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)7彼此連接的可移動(dòng)覆蓋物3以及固定底部部分5，以及焊接單元9構(gòu)成。

樞轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)7經(jīng)建構(gòu)，使得覆蓋物3可相對(duì)于底部部分5在打開位置(參見圖1以及2)與閉合位置(參見圖3到圖5)之間樞轉(zhuǎn)大約180°。

樞轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)基本上由簡(jiǎn)單樞銷(pivot pin)10形成，其樞轉(zhuǎn)地分別收納于覆蓋物3以及底部部分5處的各別凸緣(flange)11、12中。在所述演示中，示出兩個(gè)樞銷10以及各別凸緣11、12。然而，其它樞轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)是可能存在的，其中還可考慮具有小于180°的樞轉(zhuǎn)移動(dòng)。而且，可考慮用于打開/閉合的覆蓋物3與底部部分5之間的線性移動(dòng)。在閉合狀況中，覆蓋物3以及底部部分5形成真空焊接腔室14，可經(jīng)由未示出的亞大氣壓(sub-atmospheric pressure)源(未示出)(諸如真空泵)以合適方式將所述腔室泵浦到合適亞大氣壓。亞大氣壓源可經(jīng)由覆蓋物3以及底部部分5中的至少一者流體地連接到真空焊接腔室14。然而，經(jīng)由底部部分5的連接是優(yōu)選的，如實(shí)施例中所示出，這是由于底部部分5形成為固定部分。

在俯視圖中，覆蓋物3具有實(shí)質(zhì)上矩形形狀。在覆蓋物3的下側(cè)中形成有凹陷18，且在上側(cè)上形成有中心突出凸緣19，經(jīng)由所述凸緣(例如)可形成到一個(gè)或多個(gè)外部供應(yīng)器的連接，如本文中在下文將較詳細(xì)解釋。

底部部分5在其俯視圖中也具有實(shí)質(zhì)上矩形的形狀，所述形狀對(duì)應(yīng)于覆蓋物3的形狀以及大小。在截面圖中，底部部分5具有具底部20以及側(cè)壁21的槽形狀，在所述側(cè)壁的上端處包括用于覆蓋物3的周向性支撐凸緣22。在底部部分5的支撐凸緣22的區(qū)域中或在覆蓋物3的對(duì)應(yīng)接觸表面處，可提供如技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到的密封構(gòu)件。在底部20中，提供由向下突出凸緣25徑向環(huán)繞的開口24。一方面，開口可充當(dāng)本文中在下文將較詳細(xì)解釋的提升機(jī)構(gòu)的通路，但另一方面，其也可用作亞大氣壓源或其它外部供應(yīng)器的附接件。

當(dāng)真空焊接設(shè)備1處于閉合狀況時(shí)，配置于真空焊接腔室14中的焊接單元9包括安裝到覆蓋物3的第一子單元30以及安裝到底部部分5的第二子單元31。

子單元30基本上由板狀元件35、可選的固持單元以及加熱/冷卻單元構(gòu)成。板狀元件35為剛性板，其部分收納于凹陷18中且固定地安裝到覆蓋物3。板狀元件35具有背對(duì)覆蓋物3且從覆蓋物中的凹陷18突出的第一側(cè)40。在覆蓋物3的閉合狀況中，側(cè)40朝下面向且基本上水平對(duì)準(zhǔn)。在側(cè)40中形成有多個(gè)凹陷，其形成用于分別收納諸如電組件的配合部分的收納袋41。在附圖中，對(duì)于具有(例如)A3格式的側(cè)40示出有128個(gè)收納袋41。明顯地，可提供不同數(shù)目個(gè)收納袋41或可省去收納袋，尤其在待焊接大面積配合部分時(shí)。

在板狀元件35中，形成各自在板狀元件35的縱向方向上延伸的兩個(gè)通路43以及多個(gè)通路44。通路43的內(nèi)側(cè)分別連接到多個(gè)橫孔45，其經(jīng)由也未示出的導(dǎo)管連接到側(cè)40中(具體來(lái)說(shuō)，收納袋41中)的未示出開口。通路43經(jīng)由導(dǎo)管元件46與壓力源/亞大氣壓源(未示出)連接，使得可將正壓或亞大氣壓施加到側(cè)40中的開口。據(jù)此，借助于亞大氣壓，可將固持力施加到開口的區(qū)域中的各別配合部分，和/或可施加正壓(壓力脈沖)以提供配合部分從板狀元件35的安全釋放。壓力源/亞大氣壓源、導(dǎo)管元件46、通路43、橫孔45以及導(dǎo)管連同側(cè)40中的未示出開口一起形成可選的固持單元。

通路44配置于板狀元件35中的平面中，所述平面比延伸穿過(guò)通路43的平面更接近側(cè)40。在諸圖中，提供十一個(gè)通路44，但也可提供不同數(shù)目。通路44各自用以收納加熱元件48或冷卻流體導(dǎo)管49，且其因此形成加熱/冷卻單元的部分。在圖2到圖5中，較薄圓圈示出加熱元件48，而較厚圓圈示出冷卻流體導(dǎo)管49。如所示出，在通路43中，加熱元件48以及冷卻流體導(dǎo)管49以交替方式收納。在所述表示中，提供五個(gè)加熱元件48以及六個(gè)冷卻流體導(dǎo)管49。明顯地，加熱元件48以及冷卻流體導(dǎo)管49的不同配置也是可能的。

考慮將(例如)電阻加熱元件作為加熱元件48。使用其它類型的加熱元件也是可能的。具體來(lái)說(shuō)，將簡(jiǎn)單導(dǎo)管用作加熱元件將也是可能的，所述導(dǎo)管與熱流體的源不固定地連接。為加熱板狀元件45，熱流體可穿過(guò)導(dǎo)管。在此實(shí)施例中，隨后使冷卻器流體穿過(guò)導(dǎo)管以用于冷卻板狀元件35將也是可能的，此方式相同于冷卻流體導(dǎo)管49操作的方式。在此狀況下，具體來(lái)說(shuō)，將所有導(dǎo)管用作組合式加熱/冷卻導(dǎo)管將是可能的。然而，當(dāng)前優(yōu)選地將電阻加熱元件用作加熱元件48，這是由于此類元件可快速產(chǎn)生所要求溫度。

冷卻流體導(dǎo)管49以合適方式(未示出)與冷卻流體的源不固定地連接，其中此連接(以及用于電阻加熱元件的電連接)可(例如)經(jīng)由凸緣19達(dá)成。

焊接單元9的子單元31基本上由撓性板狀元件50、用于板狀元件50的多個(gè)支撐元件52、底板54、用于底板54的提升單元56、加熱單元58以及冷卻單元構(gòu)成。

撓性板狀元件50由合適材料制成，所述材料在焊接期間不將污染物引入到過(guò)程中，且在通常介于350℃與500℃之間的焊接溫度下具有充分熱穩(wěn)定性。此外，所述材料經(jīng)設(shè)計(jì)以使得其具有一定撓性，所述撓性在材料的表面上方允許(例如)1到數(shù)毫米的高度調(diào)整。在目前優(yōu)選實(shí)施例中，板狀元件為具有A3格式以及≤2mm的厚度的石墨板。撓性板放置于底部部分5的支撐柱60上，所述支撐柱以合適方式配置于底部部分5的槽狀內(nèi)部空間中。提供這些支撐柱60中的四者，其一起形成用于撓性板狀元件50的水平支撐平面。支撐柱60可在其上端處各自包括引導(dǎo)件，所述引導(dǎo)件連同撓性板狀元件50處的引導(dǎo)件一起起作用，以便確保兩個(gè)元件相對(duì)于彼此的準(zhǔn)確定位且允許撓性板狀元件50從支撐柱60的經(jīng)引導(dǎo)提升離開。在諸圖中示出有引導(dǎo)件套管60a，其固定地安裝到撓性板狀元件50的下側(cè)且以垂直方向引導(dǎo)于支撐柱60上。經(jīng)由引導(dǎo)件套管60a，撓性板狀元件50在底部部分中的準(zhǔn)確定位以及在垂直移動(dòng)期間的準(zhǔn)確引導(dǎo)是可能的。技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到其它類型的引導(dǎo)件是可能的。舉例來(lái)說(shuō)，支撐柱60可具有垂直引導(dǎo)孔，連接到撓性板狀元件50的各別導(dǎo)銷可延伸到所述引導(dǎo)孔中。

撓性板狀元件50在背對(duì)底部部分的上側(cè)中具有多個(gè)凹陷，以用于形成對(duì)應(yīng)于板狀元件35中的收納袋41的收納袋61。因此，在所示出實(shí)施例中，提供128個(gè)收納袋61。同樣，取決于應(yīng)用，也有可能可提供不同數(shù)目且省去收納袋61。撓性板狀元件50具有用于具有切口以用于形成收納袋的矩陣的引導(dǎo)件，使得矩陣的改變快速實(shí)現(xiàn)提供不同配置的收納袋也是可能的。收納袋61(或收納袋41)可(例如)具有0.5mm的深度。在其下側(cè)處，撓性板與支撐元件52接觸。此接觸可為固定接觸或松散接觸。

支撐元件52各自具有支撐部分62以及立柱或連桿部分63。支撐部分62以及連桿部分63各自由并不將污染物引入到焊接過(guò)程的耐熱材料制成，諸如石墨。其也可由另一合適材料制成。支撐部分62各自以合適方式安裝到各別連桿部分63的上端并在其上側(cè)上形成水平支撐表面。在如所示出的實(shí)施例中，提供32個(gè)支撐元件。這些元件相對(duì)于撓性板狀元件50經(jīng)配置，使得在每一狀況下，一個(gè)支撐元件/支撐部分配置于四個(gè)收納袋61的拐角的突出區(qū)域中。

連桿部分63各自延伸于底板54與撓性板狀元件50之間。連桿部分63配置于底板54的引導(dǎo)件中，且由底板54中的引導(dǎo)件可滑動(dòng)地支撐。彈性偏壓元件(諸如彈簧)提供于底板54中的引導(dǎo)件區(qū)域中，以便朝上偏壓連桿部分(偏壓出引導(dǎo)件)。連桿部分的移動(dòng)可由合適止擋件限制。偏壓元件優(yōu)選為在其行程(stroke)上提供實(shí)質(zhì)上恒定力的類型。

板54在其俯視圖中具有實(shí)質(zhì)上矩形的形狀，所述形狀對(duì)應(yīng)于撓性板50的形狀。上文提及的引導(dǎo)件垂直延伸于底板中以用于可移動(dòng)地支撐連桿部分63并容納各別偏壓元件。在引導(dǎo)件的區(qū)域中，底板54在其下側(cè)上包括各別突出部65，其形成引導(dǎo)件的延伸部并提供用于收納偏壓元件的充分空間。據(jù)此，底板54的厚度(除突出部65之外)可保持相對(duì)較小。在突出部65的下側(cè)處，可以已知方式提供用于將偏壓元件定位于引導(dǎo)件內(nèi)的調(diào)整元件，諸如螺釘。經(jīng)由這些元件，可調(diào)整偏壓力。

除用于支撐元件52的連桿部分63的引導(dǎo)件之外，底板還包括用于支撐柱60的垂直引導(dǎo)開口，以便允許底板54沿著支撐柱60的向上以及向下移動(dòng)。

提供多個(gè)(此處示出五個(gè))貫通開口66，其以底板54的縱向方向水平地延伸通過(guò)所述底板。貫通開口66可經(jīng)由供應(yīng)管道67以及外部冷卻流體供應(yīng)器(未示出)供應(yīng)有冷卻流體，以便在操作期間冷卻底板54。這些元件一起形成冷卻單元59。底板54的上側(cè)包括反射性涂層或本質(zhì)上制為反射性的涂層。在其下側(cè)處，底板54連接到提升單元56，為簡(jiǎn)化附圖所述提升單元示出為連桿69，其可在雙頭箭頭A的方向上以未詳細(xì)示出的方式移動(dòng)。技術(shù)人員已知此類提升裝置。因此，提升裝置允許底板54在垂直方向上移動(dòng)，且借此還允許撓性板狀元件50(經(jīng)由支撐元件)的各別移動(dòng)，如本文中在下文將較詳細(xì)解釋。連桿69的通路(例如)經(jīng)由波紋管單元以合適方式密封到環(huán)境。

子單元31的加熱單元58由多個(gè)(此處為五個(gè))細(xì)長(zhǎng)加熱元件72組成，其形成為呈加熱燈(諸如鎢鹵素?zé)?形式的輻射加熱器。加熱元件72延伸到底板54與撓性板狀元件50之間的支撐元件52之間的空間中。加熱元件發(fā)射由撓性板狀元件50吸收的熱輻射以便加熱所述板狀元件。為良好吸收熱輻射，撓性板狀元件50可包括特定涂層或面向燈的表面可變粗糙。如先前所提到，底板54的上側(cè)可特定地制成反射性的，以便保持較少的熱輻射吸收。熱輻射可能由底板54的表面的對(duì)應(yīng)結(jié)構(gòu)特定地朝向撓性板狀元件50反射。對(duì)應(yīng)地，底部部分5的內(nèi)面也可涂布有反射材料或可本質(zhì)上形成為良好反射性的(例如，通過(guò)各別拋光基底材料)。

在下文中，將參考附圖解釋真空焊接設(shè)備1的操作。

真空焊接設(shè)備1最初處于打開狀況(參見圖1以及圖2)且將裝載有配合部分。舉例來(lái)說(shuō)，電組件將放置于板狀元件35中的收納袋41中，且待焊接有電組件的襯底放置于撓性板狀元件50中的收納袋61中。舉例來(lái)說(shuō)，作為預(yù)成型件或作為膏狀物的焊接材料放置于襯底上。通過(guò)經(jīng)由可選的固持單元將亞大氣壓施加到收納袋41中的電組件，電組件可以安全方式固持到板狀元件35。

在裝載之后，將覆蓋物3樞轉(zhuǎn)到閉合位置(圖3)。據(jù)此，配合部分彼此成對(duì)相對(duì)配置。底板54在此時(shí)處于降低位置以使得配合部分彼此保持間隔開。

在此狀況中，真空焊接腔室14(例如)經(jīng)由亞大氣壓?jiǎn)卧?未示出)經(jīng)泵浦到大約100毫巴的壓力。隨后，將真空焊接腔室14充滿氮?dú)馇医又直闷值捷^低壓力。此循環(huán)可重復(fù)若干次以便從腔室移除任何污染物。對(duì)于實(shí)際焊接過(guò)程，可用氮?dú)馓畛湔婵蘸附忧皇?4。

當(dāng)所要大氣壓存在于真空焊接腔室14中時(shí)，經(jīng)由加熱元件72經(jīng)過(guò)輻射方式加熱撓性板狀元件50。撓性板狀元件50可接著經(jīng)過(guò)熱傳導(dǎo)方式加熱襯底(下部配合部分)以及放置于其上的焊接材料。另外，經(jīng)由板狀元件35中的加熱元件48加熱組件(上部配合部分)。據(jù)此，可以所要方式將配合部分加熱到不同溫度。具體來(lái)說(shuō)，相比于組件(上部配合部分)，襯底(下部)配合部分可加熱到較高溫度。據(jù)此，襯底將至少加熱到處于或高于焊接材料的熔點(diǎn)的溫度。對(duì)于組件，加熱到足以避免冷焊接點(diǎn)的溫度足夠。舉例來(lái)說(shuō)，撓性板狀元件50(以及經(jīng)由板狀元件50的襯底)可加熱到450℃的溫度，且上部板狀元件35(以及經(jīng)由板狀元件35的組件)可加熱到大約250℃的溫度。在撓性板狀元件50的加熱期間，可主動(dòng)冷卻底板54以便避免可損害支撐元件52的引導(dǎo)的加熱。在板狀元件35、50(且因此配合部分)的加熱期間或優(yōu)選地已加熱所述元件之前，經(jīng)由提升單元56提升底板54。據(jù)此，支撐元件52的支撐部分62接觸撓性板狀元件50的背面(如果不存在彼此的連續(xù)接觸)，且撓性板狀元件50朝向板狀元件35以垂直方向朝上移動(dòng)。借此，將配合部分按壓在一起。底板54的移動(dòng)使得支撐元件52至少部分壓縮底板中的未示出偏壓元件，使得配合部分之間的按壓力至少部分由偏壓元件的偏壓確定。借助于撓性板狀元件50，至少部分補(bǔ)償上部板狀元件35中的不平坦性和/或配合部分的制造公差是可能的。因此，撓性板狀元件50的變形使得能夠?qū)⑴浜喜糠志鶆虻匕磯涸谝黄?，且此外確保撓性板狀元件50與襯底之間的良好接觸以及因此的良好熱傳導(dǎo)。據(jù)此，達(dá)成襯底的均勻加熱以及焊接材料的均勻熔融。

歷時(shí)合適時(shí)間將配合部分按壓在一起，使得將配合部分焊接在一起。隨后，可釋放施加到組件的亞大氣壓以便從上部板狀元件35釋放組件。此釋放可由較小壓力脈沖進(jìn)一步支持?？蓴嚅_各別加熱元件48、72且可(例如)通過(guò)引入合適冷卻介質(zhì)到冷卻流體導(dǎo)管49來(lái)冷卻上部板狀元件。據(jù)此，冷卻不應(yīng)過(guò)強(qiáng)以便避免板狀元件35內(nèi)的過(guò)度熱應(yīng)力。在此上下文中，考慮首先使經(jīng)加壓氣流穿過(guò)冷卻流體導(dǎo)管49且稍后使液體冷卻介質(zhì)穿過(guò)所述導(dǎo)管。

底板54且據(jù)此撓性板狀元件50現(xiàn)在可又經(jīng)降低，其中配合部分一起由撓性板狀元件50支撐。可再次抽空腔室并充滿氮?dú)庖源S后打開，以便卸載經(jīng)焊接配合部分。

在上文描述中，多個(gè)配合部分聯(lián)合焊接于真空焊接設(shè)備1中。如先前所提到，所述設(shè)備也有利地用于大面積配合部分，其中撓性板狀元件50可確保配合部分的表面一起以均勻方式經(jīng)按壓且提供均勻接觸以用于熱傳導(dǎo)。在上文描述中，撓性板狀元件50在裝載以及卸載期間保持在真空焊接設(shè)備1中。然而，也可能從真空焊接設(shè)備1移除撓性板狀元件50以用于裝載以及卸載，并將其放置回到真空焊接設(shè)備1以用于各別焊接過(guò)程。

當(dāng)省去上部板狀元件35的區(qū)域中的可選的固持裝置時(shí)，在裝載期間，配合部分可(例如)放置于撓性板狀元件50上以使得其位于彼此頂部上，焊接材料存在于其間。

用于上部板狀元件35的加熱單元也可有利地用于真空焊接設(shè)備，無(wú)論是否使用撓性板狀元件50。

具有撓性板狀元件50的上文設(shè)備以及所描述焊接方法尤其實(shí)現(xiàn)對(duì)配合部分的不平坦性或高度差異的調(diào)整。此尤其實(shí)現(xiàn)焊接不平坦大面積襯底或具有不同高度或公差的個(gè)別襯底。由于撓性板狀元件50的可調(diào)整性，可因老化而發(fā)生的板材變形起次要作用。因?yàn)閾闲园鍫钤?0與各別下部配合部分之間的均勻傳熱，焊接點(diǎn)的質(zhì)量增加，且借此實(shí)現(xiàn)處理結(jié)果的較好再現(xiàn)性。隨著處理循環(huán)的數(shù)目增加而產(chǎn)生的上部板狀元件35的任何翹曲可由撓性板狀元件50吸收達(dá)一定程度。此外，具有不同熱容或不同熱特性的部分可焊接在一起。

已相對(duì)于本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例描述本發(fā)明而不限于具體實(shí)施例。具體來(lái)說(shuō)，結(jié)合撓性板狀元件，可省去加熱剛性板狀元件且類似地可省去連接到其上的固持裝置，使得剛性板狀元件僅充當(dāng)用于將配合部分按壓在一起的相對(duì)表面。在兩側(cè)加熱情況下，也可能用彈性板狀元件施配且可能用兩個(gè)剛性板狀元件起作用。這些元件應(yīng)優(yōu)選地朝向彼此經(jīng)彈性偏壓。