本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的傳熱裝置，該傳熱裝置能夠用于制造焊接接頭，例如用于焊機(jī)。

為了達(dá)到最佳的焊接效果，當(dāng)大面積焊接時(shí)，首先，應(yīng)當(dāng)以受控的方式將熔融的焊料和待接合的焊料配合物或部件加熱到焊料的熔點(diǎn)以上，然后以受控的方式將熔融的焊料和待焊接的焊料配合物或部件冷卻到凝固點(diǎn)以下，以將焊料配合物以沒(méi)有空腔的方式接合在一起。

背景技術(shù)：

術(shù)語(yǔ)“部件”和“焊料配合物”通常涉及由金屬、陶瓷、塑料、其他材料或者材料的任意組合制成的基底、基底載體、底板、工件載體、裝配載體等，以及待緊固到諸如功率半導(dǎo)體芯片、(半導(dǎo)體)組件等部件的部件。

在本文中，大面積焊接接頭例如指的是如下焊接接頭：例如諸如igbt，mosfet或二極管等的功率半導(dǎo)體芯片焊接到金屬化陶瓷基底形成的焊接接頭，或者金屬化陶瓷基底焊接到功率半導(dǎo)體模塊的金屬底板形成的焊接接頭。

優(yōu)選地，具有設(shè)計(jì)為冷卻裝置的傳熱裝置的焊機(jī)能夠包括可抽空的腔室、配置在可抽空的腔室中的保持件以及配置在可抽空的腔室中的散熱器，所述冷卻裝置用于冷卻待生成的至少一個(gè)大面積焊接接頭的仍為液體的焊料。這允許在真空下或在可確定的工藝氣體環(huán)境下進(jìn)行焊接工藝，以排除污染或氧化過(guò)程。

作為測(cè)試體的金屬板能夠放置在保持件中，通過(guò)該金屬板能夠測(cè)試和檢查冷卻裝置的操作模式。金屬板具有下主表面、在豎直方向上與下主表面間隔一定距離設(shè)置的上主表面以及至少為200℃的初始溫度。每個(gè)具有至少30mm×30mm的面積或每個(gè)具有至少50mm×50mm的面積的、數(shù)量n≥1的、相鄰的矩形表面部分能夠緊固到上主表面。

工件載體或金屬板現(xiàn)在能夠在散熱器的幫助下在腔室中冷卻。能夠?qū)⒃谇皇抑兄饕獮榇蠹s1013.25hpa壓力的氮?dú)獾沫h(huán)境作為在金屬板上實(shí)現(xiàn)的冷卻效果的參考。然而，也能夠在任意所需的壓力下全部或部分地進(jìn)行冷卻操作，例如負(fù)壓，例如能夠在例如1hpa至1030.25hpa的范圍內(nèi)的絕對(duì)壓力，和/或部分地過(guò)壓，即大于1013.25hpa的絕對(duì)壓力。獨(dú)立于此，冷卻能夠在任意所需的環(huán)境中進(jìn)行，例如在空氣中或者在防止焊料配合物氧化的保護(hù)氣體的環(huán)境中，例如在氮?dú)?n2)環(huán)境中、在二氧化碳(co2)環(huán)境中、在氫氣(h2)環(huán)境中、在氦氣(he)環(huán)境中或在混合氣體(n2h2)環(huán)境中。

借助散熱器對(duì)金屬板進(jìn)行冷卻是以如下方式進(jìn)行的：任何矩形表面部分的上主表面的溫度不表現(xiàn)為與上述表面部分的邊緣間隔一定距離的局部最大值，并且保持到直到任何表面部分不再存在大于200℃或大于150℃的最小冷卻溫度為止。如果焊料在例如200℃或例如150℃已經(jīng)充分凝固，則在焊料配合物之間出現(xiàn)已完成的、接合的焊接連接部。在真正的制造過(guò)程中，能夠?qū)⑵渲幸粋€(gè)焊料配合物定位、精確地配合到保持件內(nèi)作為最低的焊料配合物，并且能夠?qū)⒁粋€(gè)或多個(gè)另外的焊料配合物放置在所述其中一個(gè)焊料配合物上，在此焊料也被放置在每個(gè)待接合的焊料配合物之間。焊料能夠是例如預(yù)先形成的焊料片(“焊料預(yù)制件”)，或者涂覆到接合表面的焊膏，該接合表面將接合到在待接合的一個(gè)或兩個(gè)焊料配合物上的另一個(gè)焊料配合物。

除了將其中一個(gè)焊料配合物定位成最低的焊料配合物，并精確地配合到保持件內(nèi)，還能夠?qū)⑵渲幸粋€(gè)焊料配合物放置在精確配合地插入到保持件中的承載板上。另一個(gè)或多個(gè)焊料配合物與焊料片或所涂覆的焊膏一起以與上述相同的方式放置在最低的焊料配合物上。在該變型中，可以是具有兩個(gè)或更多個(gè)焊料配合物的多個(gè)組，每個(gè)焊料配合物都以相同的方式彼此相鄰地放置在普通的承載板上。一旦焊接過(guò)程完成，承載板不是焊接組件的一部分。

冷卻裝置能夠例如是焊機(jī)的一部分，借助于此，焊接產(chǎn)品能夠在冷卻設(shè)備的可抽空的腔室中被冷卻，如上所述，在焊接產(chǎn)品在可抽空的腔室中或在單獨(dú)的加熱室中被加熱裝置加熱到高于焊料的熔點(diǎn)之后，使得焊料熔化。當(dāng)使用單獨(dú)的加熱室以及運(yùn)送裝置時(shí)，能夠在該加熱室和冷卻裝置的可抽空的腔室之間設(shè)置鎖，利用該運(yùn)送裝置將被加熱到所使用的焊料的熔點(diǎn)之上的焊接產(chǎn)品從加熱室運(yùn)送到冷卻裝置的可抽空的腔室中。然而，能夠設(shè)置預(yù)熱室、焊料室和冷卻室，其中的每一個(gè)都能夠通過(guò)氣密鎖或機(jī)械地與其它腔室分開(kāi)，待焊接的部件能夠通過(guò)傳送裝置承載穿過(guò)該預(yù)熱室、焊料室和冷卻室。

例如，從現(xiàn)有技術(shù)已知根據(jù)de102011081606a1的設(shè)計(jì)為冷卻裝置的通用傳熱裝置。傳熱裝置被構(gòu)造為借助于冷空氣在待焊接的部件上提供限定的熱分布。為了在銅板上產(chǎn)生所需的溫度梯度，出于此目的，設(shè)置有冷空氣噴嘴或具有多個(gè)開(kāi)口的冷空氣屏的配置?；蛘撸€能夠設(shè)置散熱器，該散熱器能夠包括不均勻的導(dǎo)熱體，或者具有彼此相鄰配置并且在豎直方向上能夠彼此獨(dú)立移動(dòng)(包括彼此嵌套)的冷卻元件。冷卻原理基于氣體對(duì)流，并且需要用于循環(huán)氣體的活動(dòng)部件，其中不能提供在真空下的冷卻。通過(guò)改變距離也不可能是可控的、部分的和全面的冷卻。配置在冷卻噴嘴/冷卻元件和待焊接的部件之間的銅板會(huì)影響溫度分布的均勻化，使得不能提供限定的溫度梯度。

實(shí)際上，配置在彎曲或翻折的底板上的組件或部件經(jīng)常被焊接。底板在被加熱或冷卻時(shí)也會(huì)翹曲，因此通常必須在彎曲的底板上進(jìn)行焊接工藝。底板用作裝配的裝配載體，例如用于大功率設(shè)備的半導(dǎo)體組件，例如，諸如電機(jī)或發(fā)電機(jī)設(shè)備中的整流器或逆變器等轉(zhuǎn)換器。這種設(shè)備的示例是風(fēng)力發(fā)電機(jī)(windturbine)中的轉(zhuǎn)換器。這種類型的風(fēng)力發(fā)電機(jī)也越來(lái)越多地安裝在海上(“近岸”)，這對(duì)所有部件的可靠性提出了高要求，因?yàn)榕c安裝在陸地上的發(fā)電機(jī)相比，服務(wù)和維修產(chǎn)生更高的服務(wù)費(fèi)用。由于要傳輸?shù)碾娏Φ拇笮?，焊接接頭受到特殊應(yīng)力，因此對(duì)焊接質(zhì)量的要求非常高。關(guān)鍵在于避免諸如空腔、裂紋等的焊接故障，以避免由于故障的轉(zhuǎn)換器導(dǎo)致的昂貴的維修和風(fēng)力發(fā)電機(jī)停機(jī)時(shí)間。

在這種類型的電力設(shè)備中，底板還起到散熱器的功能，以便消散來(lái)自組件的多余的熱量并冷卻組件。最后，底板還能夠作為公共的接地連接部，以便為部件載體提供參考電位。為此，底板由導(dǎo)熱材料制成，通常是由金屬制成。

在電力工程領(lǐng)域中，特別是在三相設(shè)備的情況下，能夠?qū)?個(gè)、6個(gè)或3的倍數(shù)的組件焊接到一個(gè)底板上。部件或部件組包括由例如陶瓷或塑料制成的一個(gè)或多個(gè)基底載體，部件或部件組在背面具有可焊接的熔融金屬，并且在其整個(gè)區(qū)域或點(diǎn)上通過(guò)焊接連接部電連接和熱連接到底板。這產(chǎn)生了如下問(wèn)題：在能夠與高溫梯度相關(guān)的焊接過(guò)程中，底板和裝配基底經(jīng)歷不同的膨脹，由此與雙金屬條類似地產(chǎn)生整體部件的機(jī)械翹曲。達(dá)到了底板相對(duì)于水平參考面0.3mm以上的熱生成彎曲偏差。相對(duì)高的冷卻速率是重要的，特別是對(duì)于工藝技術(shù)，以便在焊料沉積物內(nèi)保持足夠高的溫度差。這允許仍然是液體的焊料流入已經(jīng)凝固的區(qū)域。在低的冷卻速度下，整個(gè)產(chǎn)品的溫度是均勻的，使得不能利用這種效果。這里期望實(shí)現(xiàn)2k/s以上的冷卻速度，也是為了在焊機(jī)中實(shí)現(xiàn)高速的部件生產(chǎn)量。

為了抵消在不同材料之間制造焊接接頭時(shí)熱量產(chǎn)生的翹曲，底板以某種方式預(yù)先形成，通常是預(yù)彎曲，使得在焊接和焊接接頭凝固之后，部件作為整體具有平面校準(zhǔn)。這產(chǎn)生了如下問(wèn)題：部件和組件焊接到彎曲的底板或部件載體上，并且必須以受控的方式加熱或冷卻。加熱過(guò)程在這里特別重要，因?yàn)楫?dāng)不同的材料冷卻時(shí)，會(huì)產(chǎn)生對(duì)焊接連接部的質(zhì)量有不利影響的高機(jī)械應(yīng)力。

本發(fā)明的目的是提出實(shí)現(xiàn)以下功能的傳熱裝置：

-在整個(gè)區(qū)域均勻加熱彎曲部件或底板；

-通過(guò)局部受限的冷卻和保溫來(lái)以受控的方式影響凝固過(guò)程，使得焊料中不會(huì)發(fā)生裂紋；以及

-允許在焊料凝固之后切換到大面積冷卻，以縮短處理時(shí)間。

本發(fā)明的目的是提供一種傳熱裝置，該傳熱裝置用于待制造的大面積焊接連接部的液體焊料的受控加熱和/或受控冷卻。

該目的通過(guò)具有權(quán)利要求1的特征的傳熱裝置實(shí)現(xiàn)。

本發(fā)明的實(shí)施方式和擴(kuò)展是從屬權(quán)利要求的主旨。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明，提出了一種用于待焊接的部件的熱耦合的傳熱裝置，該傳熱裝置包括在焊機(jī)中的熱源和/或散熱器，傳熱裝置具有至少一個(gè)基板，該至少一個(gè)基板設(shè)計(jì)成至少與熱源和/或散熱器熱接觸。基板具有至少兩個(gè)接觸單元，特別地，基板具有多個(gè)接觸單元，接觸單元具有相應(yīng)的接觸表面，其中接觸表面能夠與部件熱接觸。接觸單元以如下方式設(shè)計(jì)：接觸表面與基板的朝向部件的表面之間的相對(duì)距離是能夠變化的。

本發(fā)明基于如下構(gòu)思：通過(guò)至少兩個(gè)接觸單元，特別是多個(gè)接觸單元與熱源或散熱器，或連接于此的基板特定地建立熱接觸，使得僅僅加熱或冷卻熱接觸部件的特定的對(duì)應(yīng)區(qū)域。選擇性的冷卻/加熱效果基于接觸的冷卻/加熱，這能夠提供具有高精確度和大溫度梯度的冷卻/加熱效果。因此，與部件產(chǎn)生熱接觸的不是整個(gè)基板，而僅是具有接觸單元的部分區(qū)域，其中部件的加熱和/或冷卻在接觸單元的接觸表面的區(qū)域中發(fā)生。由于基板的朝向部件的表面下方的接觸區(qū)域之間的相對(duì)距離的能夠變化性，諸如上述彎曲的底板等的非平面部件能夠可靠地接觸，使得接觸區(qū)域的距離能夠適應(yīng)待接觸的部件的輪廓。這產(chǎn)生了多點(diǎn)接觸，這在真空下焊接時(shí)是尤為有利的，因?yàn)樵谶@種情況下，不會(huì)發(fā)生由于在環(huán)境壓力下焊接時(shí)對(duì)流，在基板和部件之間可能的間隙的橋接。機(jī)械實(shí)現(xiàn)相對(duì)簡(jiǎn)單，并且能夠在真空和無(wú)對(duì)流情況下實(shí)現(xiàn)冷卻/加熱效果。

此處，優(yōu)選地，接觸區(qū)域和基板的朝向部件的表面之間的相對(duì)距離能夠抵抗由對(duì)應(yīng)的接觸單元施加的彈力和/或定位力而變化。例如，這能夠如下實(shí)現(xiàn)：接觸單元包括彈簧元件或由彈性材料制成，這將在下面進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。然而，原則上，如果基板將要包括大致突出的接觸表面，即使沒(méi)有與部件的距離的相對(duì)變化也能夠接觸，那么傳熱裝置的功能也是足夠的。

接觸單元的接觸表面能夠是平的或彎曲的，其中在彎曲接觸表面的情況下，相對(duì)距離涉及具有與基板的最大距離的接觸表面上的點(diǎn)。根據(jù)本發(fā)明的傳熱裝置原則上能夠與方向無(wú)關(guān)地使用，使得部件的下表面、上表面或者甚至下表面和上表面能夠熱接觸。這意味著在本申請(qǐng)中，諸如“上”或“下”等的對(duì)應(yīng)的方向指代不是限制性的，而是涉及相應(yīng)的示例性實(shí)施方式和附圖。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，基板和部件之間的距離是能夠變化的，其中接觸單元如下設(shè)計(jì)：接觸表面與基板的朝向部件的表面之間的相對(duì)距離能夠根據(jù)基板和部件之間的距離的變化而變化，特別是能夠根據(jù)將基板壓靠在部件上的接觸壓力引起的變化而變化。此處，接觸表面和基板之間的距離的相對(duì)變化能夠通過(guò)上述接觸單元的彈性來(lái)實(shí)現(xiàn)。這使得能夠改變獨(dú)立于其他接觸單元的每個(gè)接觸單元的相對(duì)距離。因此，能夠確保對(duì)于這樣的不具有平面輪廓的部件或者由于熱處理而在焊接過(guò)程中變形的部件的可靠的熱接觸。

優(yōu)選地，接觸單元能夠復(fù)位地保持在設(shè)置在基板中的凹部中，其中特別地，接觸單元能夠復(fù)位到縮回位置，在該縮回位置接觸單元的接觸表面與基板的朝向部件的表面齊平。特別地，接觸單元的可復(fù)位性能夠如下實(shí)現(xiàn)：接觸單元包括彈簧元件，或接觸單元由彈性材料制成。此外，接觸單元的復(fù)位還能夠借助于適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)裝置，例如通過(guò)機(jī)械的、氣動(dòng)的、電磁的或液壓的調(diào)節(jié)裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。由于能夠?qū)⒔佑|單元復(fù)位到縮回位置，能夠配置為部件或承載板在大面積上熱接觸，即也能夠加熱或冷卻部件的縮回位置之外的、未與接觸表面接觸的區(qū)域，承載板供部件安裝并且與部件熱接觸。因此，在縮回位置，接觸表面與基板的朝向部件的表面之間相對(duì)距離為零。

根據(jù)另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，接觸單元由彈性導(dǎo)熱材料形成，特別是金屬膏、包含金屬顆粒(例如銀顆粒)的環(huán)氧樹(shù)脂和/或設(shè)置在基板的朝向待焊接的部件的一側(cè)的導(dǎo)電彈性材料。在此，接觸單元由所謂的墊形成，該墊能夠具有任何所需的形狀和/或尺寸，其中形狀和/或尺寸也能夠從一個(gè)接觸單元到另一個(gè)接觸單元地變化。這種類型的接觸單元能夠經(jīng)濟(jì)地制造，并且特別地允許僅以低的制造成本單獨(dú)適應(yīng)不同的待焊接的部件。

根據(jù)另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，相應(yīng)的接觸單元包括具有接觸表面并且能夠相對(duì)于基板調(diào)節(jié)的接觸銷。接觸銷本身能夠是剛性的，并且優(yōu)選地由具有良好導(dǎo)熱性的材料(例如鋁或銅)組成。接觸銷的橫截面能夠是圓形或多邊形，特別是方形。另外還能夠給接觸銷金或銀的涂層。

在這種情況下，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)如果將彈性導(dǎo)熱材料，特別是包含金屬顆粒的環(huán)氧樹(shù)脂和/或?qū)щ姀椥圆牧贤扛驳浇佑|銷的端面是有利的。這確保了接觸銷的整個(gè)端面或至少大部分端面能夠與部件發(fā)生熱接觸，即使由于設(shè)計(jì)和/或制造情況而導(dǎo)致接觸銷和部件彼此相對(duì)成角度的情況下，使得在沒(méi)有涂覆導(dǎo)熱材料的情況下，僅在接觸銷和部件之間的小區(qū)域部分接觸是可能的。在這種情況下，導(dǎo)熱材料形成接觸表面。

優(yōu)選地，接觸銷是彈性安裝的，其中能夠是安裝到例如基板上，或者能夠通過(guò)基板安裝到能夠熱接觸的熱源和/或散熱器上。

在這一點(diǎn)上，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，如果相應(yīng)的接觸銷具有在一側(cè)封閉的導(dǎo)熱套筒，該導(dǎo)熱套筒的封閉端面朝向待焊接的部件，并且將彈簧，特別是螺旋彈簧容納在套筒中，彈簧至少在未被壓縮時(shí)部分地從套筒的開(kāi)口端面突出并且與套筒熱接觸，其中特別地，導(dǎo)熱柱在其從套筒突出的自由端保持在彈簧的內(nèi)部，柱與彈簧熱連接，其中優(yōu)選地，柱的端部的端面與彈簧的自由端的端面齊平或柱的端部的端面從彈簧突出。優(yōu)選地，套筒具有筒形橫截面。封閉端面能夠結(jié)合接觸表面。在其端面處，柱能夠連接到或者緊固到該熱源和/或散熱器。柱改善了熱量到彈簧的傳遞，并且同時(shí)能夠作為套筒的端部止擋件，從而限制了彈簧的運(yùn)動(dòng)。

作為上述實(shí)施方式的替代，相應(yīng)的接觸銷能夠具有導(dǎo)熱柱，該導(dǎo)熱柱的端面朝向待焊接的部件。在與柱的端面軸向相反的下端處，彈簧(特別是螺旋彈簧)能夠保持在柱的彈簧片上。在背離柱的彈簧片的一側(cè)，彈簧能夠置于接觸板上，優(yōu)選地，彈簧能夠與其它接觸銷一起置于接觸板上。柱能夠在彈簧片的底座處具有徑向突起，當(dāng)彈簧未被壓縮時(shí)，該徑向突起支撐在基板的凹部的徑向收縮上。因此，提出了一種接觸單元的接觸銷，該接觸銷具有導(dǎo)熱固體材料的柱。柱具有朝向待焊接的并且能夠熱接觸的部件的接觸表面，并且柱在軸向相反端具有彈簧片，該彈簧片作為用于與部件的下側(cè)彈性接觸的接觸彈簧的底座。彈簧被支撐在接觸板上，在該接觸板上能夠配置接觸單元的多個(gè)接觸銷。因此，具有多個(gè)接觸銷的接觸單元能夠預(yù)先組裝在接觸板上并隨后被推入基板的凹部中。接觸板能夠與配置在基板下方的加熱板或冷卻板建立熱耦合，使得例如基板的溫度能夠選擇地不同于接觸單元的溫度。從彈簧片到柱的過(guò)渡處的徑向突起在基板的凹部的徑向收縮處限制了接觸銷沿部件方向的接觸運(yùn)動(dòng)，并且從柱的彈簧片的端面到接觸板的距離限制了接觸銷的進(jìn)入距離。

以這種方式，提出了接觸單元的不同實(shí)施方式，具有緊湊結(jié)構(gòu)的接觸單元表現(xiàn)出非常好的導(dǎo)熱性，并且同時(shí)允許接觸表面與基板的朝向部件的表面之間的相對(duì)距離的所需的變化。

優(yōu)選地，接觸單元(特別是每個(gè)接觸銷)的熱容量構(gòu)造成為：相對(duì)于接觸單元和部件之間的接觸面積，用于大量焊料的焊接溫度和固相線溫度之間的溫度差的大量熱量能夠被盡快吸收，優(yōu)選為瞬時(shí)吸收。熱容量是提供給產(chǎn)生的溫度上升的熱能之間的比率，并且相對(duì)于接觸單元或接觸銷，該熱容量構(gòu)成為適合于所選擇的材料，即特定的熱容量和質(zhì)量，以這種方式，例如在大量焊料的250℃的焊接溫度和221℃的固相線溫度下，能夠在接觸單元和部件之間接觸時(shí)盡可能快地從部件焊料消除相應(yīng)的溫度差，并且所述焊料凝固。在該實(shí)施方式中，接觸單元和基板之間的熱接觸相比接觸單元本身的熱儲(chǔ)存能力對(duì)冷卻或加熱起到較小的作用，這最終反映在為接觸單元選擇的重量和材料中。通常，接觸銷能夠由實(shí)心銅或其他具有良好導(dǎo)電性的材料組成。優(yōu)選地，接觸單元能夠包括相變材料(pcm)，該相變材料固定接觸溫度并且當(dāng)接觸時(shí)允許瞬時(shí)冷卻或加熱。通過(guò)這種方式能夠達(dá)到大溫度梯度，并且能夠?qū)崿F(xiàn)在冷卻時(shí)從焊料沉積物的內(nèi)部區(qū)域到外部區(qū)域的焊料凝固特性的優(yōu)化調(diào)整，或者從焊料沉積物的外部到內(nèi)部的熔融特性的優(yōu)化調(diào)整。在重新建立接觸單元的初始溫度時(shí)，特別是當(dāng)從一個(gè)部件向下一個(gè)部件改變時(shí)，基板中的接觸單元之間的導(dǎo)熱連接部起作用。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，接觸銷能夠機(jī)械地、氣動(dòng)地、液壓地或電磁地調(diào)節(jié)。因此，代替通過(guò)使用彈性材料或彈簧元件的接觸銷或接觸單元的上述被動(dòng)調(diào)節(jié)，還能夠借助于致動(dòng)器主動(dòng)地控制接觸銷。此處，相應(yīng)的接觸銷能夠單獨(dú)調(diào)節(jié)，或者能夠?qū)⒍鄠€(gè)接觸銷彈性地或剛性地配置在能夠相對(duì)于基板調(diào)節(jié)的接觸單元載體上。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式，接觸銷配置為至少一組接觸銷，每組接觸銷包括多個(gè)接觸銷，其中在未壓縮狀態(tài)下，特別地，每組接觸銷中的接觸銷的接觸表面到基板的相對(duì)距離相對(duì)于每組接觸銷中的接觸銷的位置從內(nèi)向外減小。未壓縮狀態(tài)是指沒(méi)有壓縮力作用在接觸銷和部件和/或與部件熱接觸的承載板之間的狀態(tài)，或者沒(méi)有來(lái)自氣動(dòng)的、液壓的或電磁的致動(dòng)器的壓力作用在接觸銷上。利用該實(shí)施方式，能夠確保根據(jù)部件或承載板與基板之間的距離，能夠改變接觸銷組的有效接觸面積。當(dāng)基板靠近部件或承載板時(shí)，最初只有一個(gè)接觸銷或少量接觸銷與部件或承載板接觸。隨著部件或承載板與基板之間的距離減小，接觸銷組中靠外的接觸銷一個(gè)接一個(gè)地進(jìn)入與部件或承載板的熱接觸。例如，通過(guò)使用不同長(zhǎng)度的接觸銷，即通過(guò)不同長(zhǎng)度的套筒和/或螺旋彈簧，能夠?qū)崿F(xiàn)在未壓縮狀態(tài)下的不同距離。接觸銷組的輪廓能夠與待焊接的部件相匹配；例如，接觸銷組的邊緣能夠是圓形或多邊形。

優(yōu)選地，基板的朝向待焊接的部件的一側(cè)是彎曲的，并且特別地，基板具有與待焊接的部件或承載待焊接的部件的承載板互補(bǔ)的形狀。以這種方式，確保接觸單元能夠盡可能同時(shí)地與部件或承載板接觸，而接觸單元不需要具有不同的長(zhǎng)度。如果接觸單元能夠放置在可下降的縮回位置，則基板的彎曲能夠使得基板能夠與待焊接的部件或者承載板的整個(gè)區(qū)域盡量發(fā)生接觸。

優(yōu)選地，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)如果傳熱裝置還包括熱源和/或散熱器，其中，基板與熱源和/或散熱器導(dǎo)熱接觸。例如，基板能夠選擇性地與熱源或散熱器接觸，或者也能夠形成一個(gè)具有熱源或散熱器的結(jié)構(gòu)單元。此外，熱源和散熱器能夠組合成一個(gè)裝置。例如，作為熱源或散熱器的各自的功能能夠通過(guò)冷卻劑或加熱劑能夠選擇性地流過(guò)該裝置，或者能夠啟動(dòng)加熱裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。

優(yōu)選地，耐熱流體，例如液體金屬(特別是液體焊料)、包含硅油的熱采原油或高導(dǎo)熱彈性體能夠用作加熱劑或冷卻劑。在基板或接觸單元中也能夠采用相變材料。例如，接觸單元和基板之間的連接部能夠通過(guò)在固相線溫度熔化的預(yù)成型薄片建立并由此代表一種相變材料。能夠以這種方式優(yōu)化接觸單元和熱源/散熱器之間的熱阻。

本發(fā)明在一個(gè)附屬方面涉及具有至少一個(gè)傳熱裝置和部件保持件的焊機(jī)，傳熱裝置包括熱源和/或散熱器，其中基板與熱源和/或散熱器導(dǎo)熱接觸，在部件保持件中至少一個(gè)待焊接的部件是能夠固定的，其中部件保持件和基板能夠以如下方式相對(duì)于彼此復(fù)位：因此接觸單元的接觸表面能夠選擇地與待焊接的部件導(dǎo)熱接觸，并且接觸表面與基板的朝向部件的表面之間的相對(duì)距離是能夠變化的。特別地，焊機(jī)能夠包括多個(gè)傳熱裝置，例如，其中傳熱裝置設(shè)計(jì)為加熱裝置并且與熱源接觸，并且另外的傳熱裝置設(shè)計(jì)為冷卻裝置并與散熱器接觸。將部件固定在其中的部件保持件能夠選擇性地與這些傳熱裝置熱接觸，其中傳熱裝置和/或部件保持件設(shè)計(jì)為可適當(dāng)?shù)貜?fù)位。

原則上，部件能夠直接焊接。通常，部件被作為部件架的部件載體包圍，部件架用于運(yùn)輸和處理，從而不必設(shè)置單獨(dú)的載體部件。部件能夠借助于按壓裝置或夾緊裝置固定在部件架中。然而，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)如果部件保持件包括承載板和按壓裝置是有利的，該承載板作為用于待焊接的部件的支撐件，該按壓裝置設(shè)計(jì)成至少將待焊接的部件壓靠在承載板上，特別是通過(guò)彈性負(fù)載至少將待焊接的部件壓靠在承載板上，其中承載板具有至少一個(gè)通道，接觸單元穿過(guò)該至少一個(gè)通道，以在接觸單元的接觸表面和待焊接的部件之間建立熱接觸。借助于部件保持件，能夠以簡(jiǎn)單的方式固定至少一個(gè)待焊接的部件，其中位于承載板上的部件能夠是例如底板、基底載體等。按壓位于承載板上的部件能夠直接進(jìn)行，即通過(guò)按壓裝置與部件的直接接觸，或者間接地，例如使用應(yīng)該連接到位于承載板上的并與按壓裝置接觸的其他部件。

承載板的使用簡(jiǎn)化了部件保持件與待焊接的部件的尺寸的適應(yīng)。還簡(jiǎn)化了基板對(duì)待焊接的部件的適應(yīng)。也就是說(shuō)，如果作為底板的部件彎曲以補(bǔ)償其朝向基板的一側(cè)的熱翹曲，則例如能夠使用承載板，該承載板在其朝向部件的一側(cè)具有與部件彎曲互補(bǔ)的彎曲，而承載板的朝向基板的另一側(cè)設(shè)計(jì)成平面。因此能夠使用普遍適用的底板。只有承載板的形狀必須適應(yīng)于待支撐的部件。

根據(jù)焊機(jī)的優(yōu)選實(shí)施方式，部件保持件和基板還能夠相對(duì)于彼此復(fù)位，其中部件保持件和/或傳熱裝置以如下方式設(shè)計(jì)：當(dāng)部件保持件和基板彼此靠近時(shí)，接觸單元對(duì)待焊接的部件施加力，使得待焊接的部件從支撐板被頂出。

在某些情況下，可能需要以如下方式控制或致動(dòng)按壓裝置：待焊接的部件壓靠在承載板上的壓力減少或移除。因此，能夠想到能夠調(diào)節(jié)地施加按壓裝置的壓力，例如電磁地、電動(dòng)地或以其它方式施加按壓裝置的壓力。通常，按壓裝置的壓力超過(guò)來(lái)自接觸單元的彈力或接觸壓力，以防止部件意外地從承載板上被頂出。例如，根據(jù)上述實(shí)施方式的傳熱裝置能夠以如下方式設(shè)計(jì)：接觸單元設(shè)置為在凹部中能夠復(fù)位，并且能夠下降到這些凹部中的縮回位置，使得底板的至少占很大比例的表面與承載板接觸。因此，基板和承載板上待焊接的部件之間的大面積熱交換在該位置實(shí)現(xiàn)，其中該熱交換通過(guò)承載板間接地發(fā)生。因此，能夠在該縮回位置實(shí)現(xiàn)部件的均勻加熱。然后，能夠減小由按壓裝置施加的壓力，使得位于承載板上的部件通過(guò)彈性負(fù)載或彈性接觸單元施加的力從承載板被頂出，以用于隨后的冷卻。

優(yōu)選地，部件保持件還具有至少一個(gè)儲(chǔ)熱條，該至少一個(gè)儲(chǔ)熱條能夠與待焊接的部件導(dǎo)熱接觸，特別是與部件的邊緣區(qū)域?qū)峤佑|，其中特別地，該按壓裝置設(shè)計(jì)成通過(guò)彈性負(fù)載將儲(chǔ)熱條壓靠在待焊接的部件上。優(yōu)選地，儲(chǔ)熱條配置在待焊接的部件的與承載板相對(duì)的一側(cè)。儲(chǔ)熱條使得能夠局部地提高部件的有效熱容量，并且以這種方式在待焊接的部件的表面上產(chǎn)生可確定的溫度梯度，或者代替補(bǔ)償由增加的散熱(例如在部件的邊緣區(qū)域)引起的非期望的溫度梯度。例如，能夠?qū)?chǔ)熱條配置在待焊接的部件的邊緣區(qū)域，使得當(dāng)通過(guò)與基板或接觸單元的接觸來(lái)冷卻部件時(shí)，該溫度梯度的結(jié)果是部件的邊緣區(qū)域中的焊料比部件的中間部分中的焊料凝固的地慢，使得在凝固期間仍然是液體的焊料能夠從外向內(nèi)流動(dòng)，從而避免了焊料中形成空腔或裂紋。此外，儲(chǔ)熱條還能夠促進(jìn)焊料預(yù)制件或焊料沉積物和/或其它部件的定位。儲(chǔ)熱條能夠調(diào)節(jié)底板的彎曲。

例如，待焊接的部件能夠通過(guò)上述方式從承載板被頂出，以產(chǎn)生該溫度梯度，使得僅通過(guò)接觸單元進(jìn)行冷卻。在溫度下降到焊料完全凝固的固相線溫度以下之后，這種頂出能夠顛倒，使得部件重新完全位于承載板上，結(jié)果使溫度梯度降低，使得從現(xiàn)在開(kāi)始部件很大程度上是均勻的，并因此快速地進(jìn)一步被冷卻。

附圖說(shuō)明

本發(fā)明的其他優(yōu)選實(shí)施方式來(lái)自說(shuō)明書(shū)和附圖。

下面參照附圖基于示例性實(shí)施方式描述本發(fā)明。附圖示出：

圖1是根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施方式的具有多個(gè)接觸單元的基板的立體圖；

圖2是根據(jù)另一個(gè)示例性實(shí)施方式的接觸單元的平面圖；

圖3是具有根據(jù)圖2的接觸單元、具有接觸單元的替代實(shí)施方式的傳熱裝置的立體剖視圖；

圖4是從側(cè)面和從上方觀察的根據(jù)另一個(gè)示例性實(shí)施方式的一組接觸單元；

圖5是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方式的接觸單元的接觸表面的細(xì)節(jié)圖；

圖6是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方式的承載板的平面圖和立體圖；

圖7是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方式的基板的立體圖；

圖8是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施方式的基板的立體圖和平面圖；

圖9是待焊接的部件和儲(chǔ)熱條的各種立體圖；

圖10是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施方式的部件保持件和傳熱裝置的平面圖和剖視圖；以及

圖11是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施方式的部件保持件和傳熱裝置的立體圖和剖視圖。

具體實(shí)施方式

根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的傳熱裝置10包括能夠與熱源或散熱器熱接觸的矩形基板12。六個(gè)接觸單元14配置在基板12的表面上，該六個(gè)接觸單元14也是矩形的，并由例如包含金屬顆粒的環(huán)氧樹(shù)脂的導(dǎo)熱彈性材料或其它導(dǎo)熱彈性材料組成。基板12能夠與部件載體(未示出)或直接與部件接觸，使得附接到基板12的接觸單元14最先接觸部件載體的存在高堆積焊料的、特別是待冷卻的區(qū)域。

圖2示出了接觸單元的另一個(gè)示例性實(shí)施方式，如圖3a或圖3b所示，該接觸單元能夠設(shè)計(jì)為彈簧接觸銷16。根據(jù)圖3a的實(shí)施方式，接觸銷16包括一側(cè)封閉的銅制的筒形導(dǎo)熱套管18，其中安裝有彈簧20，例如螺旋彈簧。套筒18包括固體材料部分和用于接收彈簧20的盲孔部分，固體材料部分提供用于接收/釋放和儲(chǔ)存熱能的高熱容量。以如下方式設(shè)定套筒18的熱容量的大小：?jiǎn)为?dú)足夠在接觸部件表面時(shí)建立所需的溫度梯度。套管18的封閉端面構(gòu)成接觸表面24，該接觸表面24能夠與待焊接的部件熱接觸。在圖2所示的未壓縮狀態(tài)下，彈簧20從套筒18的開(kāi)口端面部分地突出，并與套筒18熱接觸。在彈簧20的內(nèi)部，導(dǎo)熱柱22被保持在從套筒18突出的彈簧20的自由端，并且還熱連接到彈簧20。柱22的端面與彈簧20的自由端的端面齊平。

圖3a示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施方式的傳熱裝置110，傳熱裝置110包括根據(jù)圖2的多個(gè)接觸銷16，其中僅在圖3a的剖視圖中示出了這些接觸銷16中的一個(gè)接觸銷。傳熱裝置110包括基板112，該基板112具有直接貫通的孔或凹部30，接觸銷16保持在該孔或凹部30中。冷卻板48設(shè)置為在基板112下方的散熱器。除了冷卻板48，加熱板也能夠設(shè)置為熱源，或者能夠可選擇地被操作的其他板也能夠設(shè)置為熱源或散熱器。接觸銷16通過(guò)彈簧20的自由端抵靠在冷卻板48上，柱22與冷卻板48熱接觸，或者柱22能夠緊固到冷卻板48。套筒18從基板112的上表面突出，并且貫穿承載板26的通道32。下面將更詳細(xì)地說(shuō)明承載板26的功能。

套管18的接觸表面24與部件載體或底板28熱接觸，其中待焊接于此的其它部件能夠配置在底板28上。這些其他部件能夠例如是大電流半導(dǎo)體部件，該大電流半導(dǎo)體部件能夠作為用于電能的整流或反向的半橋或全橋使用。該半導(dǎo)體部件能夠配置在具有金屬化表面的陶瓷基底上，在該金屬化表面上導(dǎo)電線路形成電連接。

從圖3a中能夠清楚地看出，套筒18能夠抵抗彈簧20施加的彈力而完全縮回到基板112中，使得接觸表面24實(shí)際上與基板112的另一側(cè)齊平。銷16立在柱22上。如果基板112移動(dòng)得更靠近承載板26，則部件和底板28可以被頂出承載板26。

作為圖3a的替代方案，圖3b示出了具有多個(gè)接觸單元314的傳熱裝置310的另一個(gè)實(shí)施方式。多個(gè)接觸單元一起形成抵靠在公共的接觸板321上的組。每個(gè)接觸單元314包括接觸銷316，該接觸銷316包括導(dǎo)熱柱319。柱319具有接觸表面324和沿軸向與其相反地設(shè)置的彈簧片322。接觸彈簧320安裝在彈簧片323上，并抵靠在接觸板321上。接觸銷316保持在基板312的凹部330中。凹部330具有沿著部件方向徑向收縮的區(qū)域327，并且柱319具有徑向突起325，該徑向突起325在未壓縮狀態(tài)下抵靠在凹部330的收縮區(qū)域327。因此，接觸銷316的彈簧運(yùn)動(dòng)由凹部330的徑向收縮部327的位置、彈簧片323的長(zhǎng)度和接觸板321的位置來(lái)限定。接觸板321能夠與配置在基板312下方的加熱板或冷卻板熱接觸。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)熱分離(thermaldecoupling)，或接觸單元314和基板312之間不同的溫度。接觸單元314能夠預(yù)先組裝在公共的接觸板321上，并且插入基板312中，這些獨(dú)立地適應(yīng)于焊接工藝。

冷卻介質(zhì)，或在為加熱板的構(gòu)造中的加熱介質(zhì)能夠流過(guò)冷卻板48，以產(chǎn)生所需的冷卻效果或加熱效果。加熱板還能夠包括電阻加熱導(dǎo)體，并且被電加熱。能夠是氣體或液體的冷卻介質(zhì)仍然能夠流過(guò)冷卻板，或者所述板能夠包括電冷卻元件，例如帕爾帖元件(peltierelement)。

圖4示出了根據(jù)另一個(gè)示例性實(shí)施方式的接觸單元組，該接觸單元組設(shè)計(jì)為具有不同長(zhǎng)度的接觸銷116。接觸銷116的結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)于圖2中的接觸銷16的結(jié)構(gòu)，其中接觸銷116的套筒118具有不同的長(zhǎng)度。接觸銷116的彈簧120的長(zhǎng)度能夠適于接觸銷116的不同長(zhǎng)度。導(dǎo)熱柱122能夠設(shè)置在彈簧120的從套筒118突出的自由端處。

接觸銷116的組形成圓形單元，其中接觸銷116的長(zhǎng)度從圓心向外部遞減，使得接觸銷116的組的上側(cè)具有圓錐形輪廓。接觸銷116仍然能夠具有相同的長(zhǎng)度，并且彈簧120的長(zhǎng)度相應(yīng)地變化。當(dāng)該接觸銷116的組靠近部件時(shí)，首先接觸并冷卻部件的中心區(qū)域。隨著繼續(xù)靠近，接觸區(qū)域持續(xù)增長(zhǎng)。能夠以這種方式實(shí)現(xiàn)溫度梯度的精確分步控制，從而能夠?qū)崿F(xiàn)待焊接的部件的空間上地和時(shí)間上地精確冷卻。

根據(jù)示例性變型，接觸銷16(圖2)或接觸銷116(圖4)的接觸區(qū)域24能夠特別地設(shè)計(jì)為彈性的和/或彎曲的。

圖5示出了根據(jù)另一個(gè)示例性實(shí)施方式的接觸單元114，其與圖1的傳熱裝置的接觸單元14類似，該接觸單元114能夠配置在基板(未示出)上。接觸單元114由彈性且導(dǎo)熱的材料組成，并且當(dāng)處于未壓縮狀態(tài)時(shí)具有橢圓形的接觸表面124。作為基板靠近部件載體或底板128的結(jié)果，只有接觸單元114的接觸表面124的小部分區(qū)域首先與底板128熱接觸。隨著繼續(xù)靠近，接觸單元114變形，使得與底板128接觸的接觸表面124的區(qū)域持續(xù)地增加。

下面參考圖10和圖11描述根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的焊機(jī)200。焊機(jī)200包括傳熱裝置110(如圖3a或圖3b)以及部件保持件36，能夠?qū)⒋附拥牟考潭ㄔ谠摬考３旨?6中。待焊接的部件包括作為部件載體的底板28，以及待焊接到底板28的另外的部件46。底板28具有排列成一排的六個(gè)焊料區(qū)域50，部件46被配置在六個(gè)焊料區(qū)域50上。焊料(例如焊膏的形式或被稱為焊料預(yù)制件的沖壓的焊料元件)能夠在無(wú)焊劑工藝(fluxlessprocess)中設(shè)置在部件46和底板28之間?；蛘撸軌蚴褂镁哂杏糜诖附拥牟考囊惑w形成的、小面積的容器或具有相應(yīng)小的底板的載體架38來(lái)代替底板28，或者底板128或多個(gè)底板，壓架40能夠借助于銷懸置于載體架38，即以浮動(dòng)方式定位。

圖7示出了傳熱裝置110的基板112。該基板112包括六組接觸銷16，其中每組包括六個(gè)同心配置的接觸銷16。多組接觸銷16的配置與底板28的焊料區(qū)域50的配置相配合。

部件保持件36包括載體架38，承載板26保持在該載體架38中。底板28被放置在承載板26上。部件保持件36還包括壓架40，該壓架40包括大量彈性安裝的壓力銷42。壓架40能夠借助于配置在載體架38上的插銷44在載體架38上固定到位。

特別地，如圖6所示，承載板26具有與接觸銷16對(duì)準(zhǔn)的通道32，使得接觸銷16能夠通過(guò)承載板26的這些通道32與底板28熱接觸。

儲(chǔ)熱條34能夠配置在底板28的邊緣區(qū)域，并且如圖所示，這些儲(chǔ)熱條34能夠是連續(xù)的或分隔開(kāi)的。儲(chǔ)熱條34具有定位銷52和定位孔54，定位銷52和定位孔54用于將儲(chǔ)熱條34對(duì)準(zhǔn)或緊固到底板28或壓架40。儲(chǔ)熱條34用于提供儲(chǔ)熱容量的局部增長(zhǎng)，從而補(bǔ)償?shù)装?8的邊緣區(qū)域增加的溫度損耗或在基板上形成溫度梯度，使得邊緣區(qū)域更慢地冷卻。作為該溫度梯度的結(jié)果，仍然是液體的底板28中間的焊料在冷卻過(guò)程中首先冷卻并凝固，而在更靠外的區(qū)域中的焊料仍然是液體，并且這些焊料能夠從該區(qū)域向內(nèi)流動(dòng)以防止形成空腔或裂紋。在冷卻過(guò)程的最后，底板28的邊緣區(qū)域中的焊料也已達(dá)到其凝固點(diǎn)。

特別地，從圖10b和圖11c中能夠清楚地看出，底板28是預(yù)彎曲的，以補(bǔ)償由于焊接過(guò)程而產(chǎn)生的應(yīng)力。目的是在焊接過(guò)程完成并且冷卻已經(jīng)發(fā)生之后，底板28是平的，這是通過(guò)待焊接的部件的不同熱膨脹系數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)從彎曲形狀冷卻時(shí)，待焊接的部件以與雙金屬條類似的方式變形成平面對(duì)齊。

為了確保承載板26和底板28之間良好的熱接觸，承載板26設(shè)置有凸起的凸緣(convexmilling)或凹部56，該凸起的凸緣或凹部56的曲率設(shè)計(jì)為與板28的曲率互補(bǔ)(特別地，參見(jiàn)圖6a和圖11b)。承載板26的與凹部56相反的一側(cè)與基板112的上側(cè)相似也優(yōu)選為平的，以確保這些板之間的全面接觸。

當(dāng)?shù)装?8插入部件保持件36中并且壓架40借助于插銷44緊固到承載架38時(shí)，底板28借助于壓銷42壓靠在承載板26上，其中壓力至少部分地通過(guò)部件46和儲(chǔ)熱條34間接傳遞，因此部件46和儲(chǔ)熱條34也被壓靠在底板28上。

當(dāng)傳熱裝置110靠近承載板26時(shí)，首先只有接觸銷16與底板28熱接觸，從而實(shí)現(xiàn)接觸銷16的區(qū)域中的局部冷卻。隨著繼續(xù)靠近，接觸銷16的接觸表面24和基板112之間的距離減小，最終使得接觸銷16將在很大程度上保持在基板112的凹部30中，最后在傳熱裝置110和承載板26之間建立全面接觸，并且因此底板28也與承載板26熱接觸，以實(shí)現(xiàn)底板28的大面積冷卻。當(dāng)傳熱裝置110靠近承載板26時(shí)，底板28能夠被頂出承載板26。

為了中斷承載板26和底板28之間的熱接觸，插銷44能夠被部分地或完全地釋放，使得由壓力銷42施加的壓力減小甚至去除?；蛘撸軌蜻x擇壓力銷42的壓力，使得當(dāng)傳熱裝置110靠近承載板26時(shí)，一旦接觸銷16完全縮回并且基板112移動(dòng)并抵靠承載板26，底板28被頂出。當(dāng)傳熱裝置110靠近部件保持件36時(shí)，底板28通過(guò)接觸銷16從承載板26被頂出，因?yàn)閺拇丝涕_(kāi)始，壓縮接觸銷16的彈簧20的反作用力消失，或者至少非常小以至于接觸銷16僅僅略微進(jìn)入凹部30中。由于沒(méi)有底板28與承載板26的熱接觸，能夠在與接觸銷16接觸的位置的區(qū)域中更精確地控制冷卻或更大的溫度梯度。

圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施方式的傳熱裝置210。傳熱裝置210包括矩形基板212，該矩形基板212的上表面上配置有大量示意性示出的接觸單元214。接觸單元214能夠與接觸銷16(圖2和圖3)或由彈性材料形成的接觸單元114(圖5)對(duì)應(yīng)。接觸單元214配置在基板212上的區(qū)域密度沿著基板212的邊緣是最大的，并且向內(nèi)減小，即接觸單元214之間的間隔從外向內(nèi)增長(zhǎng)?；?12的內(nèi)部區(qū)域沒(méi)有接觸單元214。

為了防止在加熱過(guò)程中與傳熱裝置210熱接觸的底板(未示出)上的溫度梯度，優(yōu)選地，能夠?qū)⑦@種類型的傳熱裝置210用作加熱板或熱源。這里的目標(biāo)是防止自然發(fā)生的溫度梯度。通常，在較冷的環(huán)境中的加熱體在邊緣區(qū)域比在中心處更冷，在這種情況下為承載板26或底板28的邊緣。由于在邊緣處的傳熱較高，該溫度下降能夠被抵消，并且以這種方式在加熱時(shí)實(shí)現(xiàn)更均勻的熱分布。通常這對(duì)冷卻過(guò)程幾乎沒(méi)有影響。

當(dāng)使用根據(jù)圖1的傳熱裝置10冷卻設(shè)置有儲(chǔ)熱條34的底板28(圖9)時(shí)，六個(gè)矩形接觸單元14能夠接觸底板28的中心區(qū)域，而配置在底板上的部件通過(guò)配置在邊緣的儲(chǔ)熱條34連接到底板28。在約280℃的初始溫度下，能夠通過(guò)在接觸單元14的區(qū)域中選擇性冷卻實(shí)現(xiàn)冷卻至約200℃，而在外部區(qū)域中，特別是在儲(chǔ)熱條34處，具有高大約5℃至20℃的溫度。在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間之后，各個(gè)部件已經(jīng)冷卻到低于100℃的溫度，而邊緣區(qū)域，特別是儲(chǔ)熱條34，仍然能夠具有明顯更高的溫度。在該溫度范圍內(nèi)，除了中心區(qū)域和邊緣區(qū)域之間的溫度差隨著絕對(duì)溫度的下降而降低，梯度的控制不再重要。結(jié)果，焊接連接部從內(nèi)向外冷卻和凝固，因此不會(huì)發(fā)生機(jī)械應(yīng)力，并且能夠通過(guò)從外部流入的仍然熱的焊料來(lái)填充出現(xiàn)的任何空腔或裂紋。通過(guò)這種方式能夠?qū)崿F(xiàn)焊接連接部質(zhì)量的顯著提高。

優(yōu)選地，似乎使用配置在待加熱的部件或用于加熱的底板28、128的邊緣處的接觸單元214。接觸單元14、114或接觸銷16、116能夠配置在被焊料潤(rùn)濕以冷卻的部件或底板28的中心區(qū)域處。

優(yōu)選地，用于加熱的基板212的接觸單元214以及用于冷卻的基板12、112的接觸單元14、114或接觸銷16、116能夠相對(duì)于部件或底板28、128互補(bǔ)地配置。

附圖標(biāo)記列表

10，110，210，310傳熱裝置

12，112，212，312基板

14，114，214，314接觸單元

16，116，316接觸銷

18，118套筒

319柱

20，120，320彈簧

321接觸板

22，122柱

323彈簧片

24,124,324接觸表面

325徑向柱突起

26承載板

327徑向凹部收縮

28,128底板

30，330凹部

32通道

34儲(chǔ)熱條

36部件保持件

38載體架

40壓架

42壓力銷

44插銷

46部件

48冷卻板

50焊料區(qū)域

52定位銷

54定位孔

56凹部

200焊機(jī)