一种多段电极杆感应焊治具的制作方法

1.本实用新型涉及半导体制造设备技术领域，尤其涉及一种多段电极杆感应焊治具。


背景技术：

2.作为cvd、 pvd、离子注入等设备的重要部件，陶瓷加热器在半导体制程中，发挥着承载晶圆、吸附晶圆、控制温度、馈入射频等重要作用，而陶瓷加热器的自身结构主要包括有陶瓷盘、陶瓷管、电极杆。其中陶瓷盘内分布有加热层及射频层或静电吸附层，与电极杆相连，电极杆穿过陶瓷管与电源相连。
3.例如公开号“cn114150295a”，公开了“陶瓷加热盘、制备方法和模具及化学气相沉积设备”，包括：加热盘体，预压的多层加热盘体层经热压后形成所述加热盘体；射频电极，设置于第二盘体层内；加热部件，设置于第三盘体层内；陶瓷管，连接所述加热盘体；引出电极，数量为多个，穿过所述陶瓷管分别连接所述射频电极和加热部件；所述陶瓷加热盘由陶瓷原料粉、所述射频电极及所述加热部件分多次预压成型后和烧制好的陶瓷管一次热压成型，但是在实际应用中，由于工艺需要，电极杆需要分成两段或多段连接，各段之间的在焊接过程中无法保证同轴度，电极杆在焊接时稳定性较差。


技术实现要素：

4.针对背景技术中提到的现有技术存在焊接过程稳定性较差，同轴度无法保证的问题，本实用新型提供了一种多段电极杆感应焊治具，能够保证焊接过程中各个分段电极杆之间的位置稳定，各个分段电极杆的同轴度良好，提高焊接效率。
5.本实用新型的第二发明目的是能够在焊接过程中保护分段电极杆及焊料不会被氧化，提高焊接质量。
6.为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案。
7.一种多段电极杆感应焊治具，包括有加热器本体，所述加热器本体上可拆卸连接有焊接治具，所述焊接治具靠近加热器本体一端连接有焊接管，所述焊接管内套接有若干分段电极杆，相邻所述分段电极杆之间设置有焊料。焊接治具连接在加热器本体上，连接方式包括但不限于螺栓连接、插销连接、卡合连接，实现快速拆装，并且焊接治具上连接有焊接管，焊接管与焊接治具可以是分离式也可是一体成型式的，焊接管的内管直径略大于分段电极杆的直径，在焊接过程中将分段电极杆与焊料交错的叠加并放置在焊接管内，随后将焊接治具与加热器本体固定在一起，进行焊接，其中焊接采用的是感应加热钎焊，焊料一般采用银铜28，能够透过加热器本体以及焊接管对内部的分段电极杆连接部位进行焊接，在焊接过程中，由于分段电极杆被焊接管所限位，因此能够保证各个分段电极杆焊接时的同轴度相同，提高焊接质量，焊接完成后，将焊接治具取走，并将加热器主体与焊接完成的分段电极杆进行后续的焊接工作，也减少了分段电极杆焊接完成之后的移动输送，降低了断裂风险。
8.作为优选，所述焊接治具设置有进气孔，所述进气孔连通焊接管。进气孔连通焊接管，在焊接过程中进气孔中输入保护气体，一般为氦气、氮气或其他惰性气体，能够排出焊接管内的氧气，并在焊接过程中持续进行防氧化，从而提高焊接质量，此方案实现了本发明的第二发明目的。
9.作为优选，所述进气孔为螺纹孔。进气孔上设置有螺纹孔，螺纹孔方便与保护气体的进气管道连接和拆卸，同时能够保证气密性。
10.作为优选，所述焊接治具内设置有插孔，所述插孔套接焊接管。焊接治具通过插孔与焊接管进行连接，这种分离式的组合使得焊接管的加工更加便捷，尺寸控制更加精细，并且可在焊接治具上设置数量较多的插孔，在实际使用过程中，根据加热器本体所需要的分段电极杆数量及排列位置在对应的插孔上安装上焊接管，从而提高了焊接治具的适用范围，在焊接管与插孔连接完成后，通过密封胶将焊接管与插孔之间的间隙进行密封，若是设置有数量较多的插孔，则通过密封塞将其余插孔进行封堵，从而使得保护气体能够快速全面地将分段电极杆保护在内。
11.作为优选，所述焊接治具靠近加热器本体一端设置有连接件，所述加热器本体靠近焊接治具一端设置有配合件，所述连接件活动连接配合件。连接件与配合件之间的活动连接能够实现焊接治具的快速安装和拆卸，其中连接件与配合件连接完成后能够产生相互限制，从而间接保证了分段电极杆与加热器本体之间的位置关系准确。
12.作为优选，所述连接件为插销，所述配合件为销孔，所述插销与销孔卡合连接。通过插销与销孔之间的卡合连接，既能够快速进行连接，同时在销孔的限位下也能够保证焊接治具的稳定不偏移，其中插销的数量为两个及以上，避免产生相对转动。
13.作为优选，所述加热器本体包括有底盘，所述底盘上设置有定位槽，靠近所述底盘一侧的分段电极杆与定位槽卡合连接。底盘上设置有定位槽，定位槽用于与靠近底盘一侧的分段电极杆卡合连接，从而保证了分段电极杆的稳定性，并且在定位槽上放置焊接材料用于后续的电极杆与加热器本体之间的焊接。
14.作为优选，靠近所述底盘一侧的分段电极杆上设置有固定块，所述固定块与定位槽卡合连接。固定块与定位槽之间的卡合连接，其中固定块的体积大于分段电极杆的主体体积，从而使得固定块与定位槽之间的卡合连接能够使得整个电极杆稳定，避免在分段电极杆焊接完成后，由于焊接治具被移走焊接完成的分段电极杆产生歪斜、碰撞，能够保持稳定地输送至下一个加工工位上进行作业。
15.作为优选，所述加热器包括有中空管，所述中空管与焊接管均为透明管。将中空管与焊接管均通过透明材质制作成透明管，在焊接过程中能够实时对内部的焊接情况进行检测，透明材质可以选用石英玻璃、透明氧化铝陶瓷或者其他耐高温透明氧化物陶瓷。
16.本实用新型的有益效果如下：
17.（1）通过在焊接治具上设置焊接管将多个分段电极杆设置在其中，并与加热器本体进行连接，从而提高焊接效率，保证焊接的同轴度，同时能够减少对焊接好的分段电极杆的移动；
18.（2）在焊接过程中能够减少外界氧气对于焊接处的氧化作用，提高焊接质量，并且保护气体通过管道进行输送，提高保护气体的利用率；
19.（3）将中空管与焊接管均设置成透明管，能够对内部的焊接过程进行实时的监测。
附图说明
20.图1是本实用新型的爆炸图。
21.图2是本实用新型的剖视图。
22.图3是图2中a处的局部放大图。
23.图4是本实用新型的局部结构示意图。
24.图5是图1中分段电极杆的结构示意图。
25.图中：1加热器本体，11销孔，12底盘，121定位槽，13中空管，2焊接治具，21焊接管，22进气孔，23插孔，24插销，3分段电极杆，31上电极杆，32下电极杆，33固定块，4焊料。
具体实施方式
26.下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步描述。
27.实施例1：
28.如图1、2、3所示，一种多段电极杆感应焊治具，包括有加热器本体1，加热器本体1上插合连接有焊接治具2，焊接治具2靠近加热器本体1一端连接有焊接管21，焊接管21内套接有两个分段电极杆3，分别为上电极杆31和下电极杆32，相邻分段电极杆3之间设置有焊料4。
29.焊接治具2连接在加热器本体1上，通过插合连接实现快速拆装，并且焊接治具2上连接有焊接管21，焊接管21的内管直径略大于分段电极杆3的直径，在焊接过程中将分段电极杆3与焊料4交错的叠加并放置在焊接管21内，随后将焊接治具2与加热器本体1固定在一起，进行焊接，其中焊接采用的是感应加热钎焊，焊料4一般采用银铜28，能够透过加热器本体1以及焊接管21对内部的分段电极杆3连接部位进行焊接，在焊接过程中，由于分段电极杆3被焊接管21所限位，因此能够保证各个分段电极杆3焊接时的同轴度相同，提高焊接质量，焊接完成后，将焊接治具2取走，并将加热器主体与焊接完成的分段电极杆3进行后续的焊接工作，也减少了分段电极杆3焊接完成之后的移动输送，降低了断裂风险。
30.如图2所示，焊接治具2设置有进气孔22，进气孔22连通焊接管21，进气孔22为螺纹孔。进气孔22连通焊接管21，在焊接过程中进气孔22中输入保护气体，一般为氦气、氮气或其他惰性气体，能够排出焊接管21内的氧气，并在焊接过程中持续进行防氧化，从而提高焊接质量，进气孔22上设置有螺纹孔，螺纹孔方便与保护气体的进气管道连接和拆卸，同时能够保证气密性。
31.如图4所示，焊接治具2内设置有插孔23，插孔23套接焊接管21。焊接治具2通过插孔23与焊接管21进行连接，这种分离式的组合使得焊接管21的加工更加便捷，尺寸控制更加精细，并且可在焊接治具2上设置数量较多的插孔23，在实际使用过程中，根据加热器本体1所需要的分段电极杆3数量及排列位置在对应的插孔23上安装上焊接管21，从而提高了焊接治具2的适用范围，在焊接管21与插孔23连接完成后，通过密封胶将焊接管21与插孔23之间的间隙进行密封，若是设置有数量较多的插孔23，则通过密封塞将其余插孔23进行封堵，从而使得保护气体能够快速全面地将分段电极杆3保护在内。
32.如图4所示，焊接治具2靠近加热器本体1一端设置有连接件，加热器本体1靠近焊接治具2一端设置有配合件，本实施例中连接件为插销24，配合件为销孔11，插销24与销孔11卡合连接。
33.连接件与配合件之间的活动连接能够实现焊接治具2的快速安装和拆卸，其中连接件与配合件连接完成后能够产生相互限制，从而间接保证了分段电极杆3与加热器本体1之间的位置关系准确，通过插销24与销孔11之间的卡合连接，既能够快速进行连接，同时在销孔11的限位下也能够保证焊接治具2的稳定不偏移，其中插销24的数量为两个及以上，避免产生相对转动。
34.如图1、5所示，加热器本体1包括有底盘12，底盘12上设置有定位槽121，靠近底盘12一侧的分段电极杆3与定位槽121卡合连接，靠近底盘12一侧的分段电极杆3上设置有固定块33，固定块33与定位槽121卡合连接。
35.底盘12上设置有定位槽121，定位槽121用于与靠近底盘12一侧的分段电极杆3卡合连接，从而保证了分段电极杆3的稳定性，并且在定位槽121上放置焊接材料用于后续的电极杆与加热器本体1之间的焊接，固定块33与定位槽121之间的卡合连接，其中固定块33的体积大于分段电极杆3的主体体积，从而使得固定块33与定位槽121之间的卡合连接能够使得整个电极杆稳定，避免在分段电极杆3焊接完成后，由于焊接治具2被移走焊接完成的分段电极杆3产生歪斜、碰撞，能够保持稳定地输送至下一个加工工位上进行作业。
36.加热器包括有中空管13，中空管13与焊接管21均为透明管。将中空管13与焊接管21均通过透明材质制作成透明管，在焊接过程中能够实时对内部的焊接情况进行检测，透明材质可以选用耐高温透明氧化物陶瓷。
37.本实施例中多段电极杆感应焊治具的装配和工作过程如下：在本实施例中，加热器本体1包括有底盘12和中空管13，其中电极杆需要连接在底盘12上并设置在中空管13内部，本实施例中电极杆由两个分段电极杆3组成，分别是上电极杆和下电极杆，在焊接前，先将焊接管21依次连接字插孔23内，并通过密封胶将连接处密封，随后将上电极杆、焊料4、下电极杆依次连接好后装配至焊接管21内，然后将焊接治具2上的插销24对准销孔11连接，并且靠近底盘12一侧的分段电极杆3上的固定块33能够与定位槽121连接在一起，从进气孔充入保护气体，在焊接之前先通过保护气体冲洗一端时间，然后开始感应加热焊接，焊接完成后停止加热，继续通气直到焊接处冷却到室温，随后关闭气体，拆除焊接治具2，取下加热器本体1即可。

技术特征：
1.一种多段电极杆感应焊治具，其特征在于，包括有加热器本体，所述加热器本体上可拆卸连接有焊接治具，所述焊接治具靠近加热器本体一端连接有焊接管，所述焊接管内套接有若干分段电极杆，相邻所述分段电极杆之间设置有焊料。2.根据权利要求1中所述的一种多段电极杆感应焊治具，其特征在于，所述焊接治具设置有进气孔，所述进气孔连通焊接管。3.根据权利要求2中所述的一种多段电极杆感应焊治具，其特征在于，所述进气孔为螺纹孔。4.根据权利要求1或2或3中所述的一种多段电极杆感应焊治具，其特征在于，所述焊接治具内设置有插孔，所述插孔套接焊接管。5.根据权利要求1或2或3中所述的一种多段电极杆感应焊治具，其特征在于，所述焊接治具靠近加热器本体一端设置有连接件，所述加热器本体靠近焊接治具一端设置有配合件，所述连接件活动连接配合件。6.根据权利要求5中所述的一种多段电极杆感应焊治具，其特征在于，所述连接件为插销，所述配合件为销孔，所述插销与销孔卡合连接。7.根据权利要求1或2或3中所述的一种多段电极杆感应焊治具，其特征在于，所述加热器本体包括有底盘，所述底盘上设置有定位槽，靠近所述底盘一侧的分段电极杆与定位槽卡合连接。8.根据权利要求7中所述的一种多段电极杆感应焊治具，其特征在于，靠近所述底盘一侧的分段电极杆上设置有固定块，所述固定块与定位槽卡合连接。9.根据权利要求1或2或3中所述的一种多段电极杆感应焊治具，其特征在于，所述加热器包括有中空管，所述中空管与焊接管均为透明管。

技术总结
本实用新型公开了一种多段电极杆感应焊治具，包括有加热器本体，所述加热器本体上可拆卸连接有焊接治具，所述焊接治具靠近加热器本体一端连接有焊接管，所述焊接管内套接有若干分段电极杆，相邻所述分段电极杆之间设置有焊料。本实用新型提供了一种多段电极杆感应焊治具，能够保证焊接过程中各个分段电极杆之间的位置稳定，各个分段电极杆的同轴度良好，提高焊接效率，也减少了分段电极杆焊接完成之后的移动输送，降低了断裂风险。降低了断裂风险。降低了断裂风险。


技术研发人员：郭凯 姚相民
受保护的技术使用者：杭州之芯半导体有限公司
技术研发日：2023.05.23
技术公布日：2023/9/20