專利名稱：半導(dǎo)體降溫式焊機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電焊機領(lǐng)域，特別是采用半導(dǎo)體制冷技術(shù)進行散熱的焊機。
背景技術(shù)：
目前普通的直流焊機對自身發(fā)熱的部件(包括可控硅、整流硅堆、發(fā)熱電路及發(fā) 熱電子線圈部分)采用的是傳統(tǒng)散熱方式，包括自然散熱器、風(fēng)冷/風(fēng)機散熱器、水冷散熱 器等進行散熱，存在散熱效率不高、散熱部件體積大、散熱工況不穩(wěn)定、焊機持續(xù)工作時間 短、發(fā)熱部件易損壞、焊機返修率高、維修成本高等問題。半導(dǎo)體制冷技術(shù)是一種廣泛應(yīng)用 的主動降溫制冷技術(shù)，其通過電子在半導(dǎo)體中的單向運動搬走熱量達到制冷降溫的目的。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種采用半 導(dǎo)體散熱的直流焊機。該焊機發(fā)熱部件工作于最佳溫度范圍內(nèi)，實現(xiàn)焊機持續(xù)工作時間增 加、部件穩(wěn)定性提高、焊機返修率降低的目的。為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用以下技術(shù)方案一種半導(dǎo)體降溫式焊機，包括電源系統(tǒng)、整流系統(tǒng)、可控硅控制系統(tǒng)、焊接系統(tǒng)及 散熱系統(tǒng)，所述整流系統(tǒng)、可控硅控制系統(tǒng)具有發(fā)熱部件，其特征在于所述散熱系統(tǒng)包括 與發(fā)熱部件的基板相貼合的至少一個一級散熱組件、半導(dǎo)體制冷芯片和二級散熱組件，所 述一級散熱組件上設(shè)有至少一個熱傳導(dǎo)管，所述熱傳導(dǎo)管的冷端用上夾板和下夾板緊固， 半導(dǎo)體制冷芯片的制冷面與上夾板貼合，所述半導(dǎo)體制冷芯片的發(fā)熱面與二級散熱組件 貼合，半導(dǎo)體制冷芯片通過導(dǎo)線與電源相連，半導(dǎo)體制冷芯片為一級散熱組件中的熱傳導(dǎo) 管提供強制降溫散熱。所述散熱系統(tǒng)還設(shè)有風(fēng)機，風(fēng)機通過導(dǎo)風(fēng)罩安裝在二級散熱組件上方，風(fēng)機為散 熱組件提供風(fēng)力散熱。所述散熱系統(tǒng)還設(shè)有溫控器，溫控器用于發(fā)熱部件的超溫保護。所述二級散熱組件上設(shè)有至少一個熱傳導(dǎo)管。采用上述結(jié)構(gòu)，在多只散熱器的上端延伸出的熱傳導(dǎo)管被夾在上下夾板中，使熱 傳導(dǎo)管工作部件的熱量集中在一個點上，便于半導(dǎo)體制冷芯片的制冷面強行給多只一級散 熱組件中的熱傳導(dǎo)管進行強行降溫，達到散熱組件的最佳散熱目的。散熱系統(tǒng)采用半導(dǎo)體 制冷系統(tǒng)進行二級溫控散熱，半導(dǎo)體制冷芯片的制冷面與發(fā)熱部件的一級散熱部件貼合， 焊機通電工作后，半導(dǎo)體制冷芯片的發(fā)熱面與二級散熱器貼合將熱量傳導(dǎo)走，控制一級散 熱部件的工作穩(wěn)定性、提高散熱效率，從而使發(fā)熱組件功率半導(dǎo)體模塊，如可控硅、整流硅 堆等長時間工作在正常工作溫度內(nèi)。同時由于本實用新型具有低能耗、運轉(zhuǎn)部件少、無有毒 害物質(zhì)、等特點。相比其他的強制散熱方式如壓縮機、整體循環(huán)水箱、液化氣體制冷等方式 具有節(jié)能、安全、綠色、穩(wěn)定、體積輕便的優(yōu)勢。
圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)框圖；圖2為散熱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖2的局部放大圖。
具體實施方式
如圖1所示，半導(dǎo)體降溫式焊機，包括電源系統(tǒng)1、整流系統(tǒng)2、3、焊接系統(tǒng)4及散 熱系統(tǒng)5，整流系統(tǒng)2、可控硅控制系統(tǒng)3具有發(fā)熱部件6，發(fā)熱部件6為發(fā)熱電子元件功 率半導(dǎo)體模塊，如可控硅、整流硅堆等，發(fā)熱部件6與基板15聯(lián)接，焊機電源系統(tǒng)1提供的 電源經(jīng)過整流系統(tǒng)2整流后分別提供給可控硅控制系統(tǒng)3、散熱系統(tǒng)5作為電源，經(jīng)過可控 硅控制系統(tǒng)3的電流提供給焊接系統(tǒng)4作為工作電源。散熱系統(tǒng)5安裝于整流系統(tǒng)2和可 控硅控制系統(tǒng)3上為其進行降溫，根據(jù)實際情況，可以選擇同時安裝在整流系統(tǒng)2和可控硅 控制系統(tǒng)3上或僅安裝在其中一個系統(tǒng)上。如圖2、圖3所示散熱系統(tǒng)包括與發(fā)熱部件基板15相貼合的至少一個一級散熱 組件14、半導(dǎo)體制冷芯片8和二級散熱組件16，散熱組件由散熱片或熱傳導(dǎo)管等散熱元件 組合在一起，一級散熱組件14安裝在基板15上，本實施例中基板15上設(shè)有多個一級散熱 組件14和接線柱11、溫控器12，在多個一級散熱組件14上設(shè)有多個熱傳導(dǎo)管13，即在一級 散熱組件14的上端有多只延伸的熱傳導(dǎo)管13，二級散熱組件16上根據(jù)實際情況可以選擇 設(shè)有至少一個熱傳導(dǎo)管，熱傳導(dǎo)管13可以是熱管、冷卻水管或?qū)峁埽瑹醾鲗?dǎo)管13的延伸 部位作為冷端，多個一級散熱組件14上的多個熱傳導(dǎo)管的冷端用上夾板9和下夾板10緊 固在其中間，半導(dǎo)體制冷芯片8的制冷面與上夾板9貼合，半導(dǎo)體制冷芯片8的發(fā)熱面與二 級散熱組件16貼合，半導(dǎo)體制冷芯片8通過導(dǎo)線與電源相連，在半導(dǎo)體制冷芯片8上面安 裝二組散熱組件16，為了達到更好的散熱效果，散熱系統(tǒng)還設(shè)有風(fēng)機17，風(fēng)機17通過導(dǎo)風(fēng) 罩18安裝在二級散熱組件16上方，在導(dǎo)風(fēng)罩18上面安裝有風(fēng)機17和防塵罩7，風(fēng)機17為 散熱組件提供風(fēng)力散熱。在導(dǎo)風(fēng)罩18和基板15中間的一、二級散熱組件16、14和半導(dǎo)體 制冷芯片8、上下夾板9、10、溫控器12完整罩在導(dǎo)風(fēng)罩18中，基板15安裝在設(shè)備原來安裝 散熱器的位置，即基板15的下面可安裝任何型號的發(fā)熱組件6 如功率半導(dǎo)體模塊。本實用新型中的二級降溫散熱器是這樣工作的焊機工作時，安裝在基板15上的 發(fā)熱組件功率半導(dǎo)體模塊開始升溫，發(fā)熱溫度通過基板15分別傳給多個散熱組件14，在多 個散熱組件14中裝有多只熱傳導(dǎo)管13，在多只散熱器14的上端延伸出的熱傳導(dǎo)管13被夾 在上下夾板中，使熱傳導(dǎo)管13工作部件的熱量集中在一個點上，便于半導(dǎo)體制冷芯片8的 制冷面強行給多只一級散熱組件14中的熱傳導(dǎo)管進行強行降溫，達到散熱組件14的最佳 散熱目的。半導(dǎo)體制冷芯片8的發(fā)熱面通過二級散熱組件16和風(fēng)機17帶走熱量，同時也 帶走多只一級散熱組件14上的熱量，使焊機中的功率半導(dǎo)體模塊始終保持在最佳工作溫 度之內(nèi)?；?5中心的溫控器起到超溫保護作用，當(dāng)風(fēng)機17和半導(dǎo)體制冷芯片8故障不 工作失去散熱效果，功率半導(dǎo)體模塊可能超溫工作燒毀的情況下進行保護性斷開。他直接 與多只功率半導(dǎo)體模塊的控制柵極串聯(lián)，當(dāng)溫度超過保護溫度度時，溫控器12斷開多只功 率半導(dǎo)體模塊的柵極控制電流，達到保護焊機功率半導(dǎo)體模塊的目的。
權(quán)利要求一種半導(dǎo)體降溫式焊機，包括電源系統(tǒng)(1)、整流系統(tǒng)(2)、可控硅控制系統(tǒng)(3)、焊接系統(tǒng)(4)及散熱系統(tǒng)(5)，所述整流系統(tǒng)(2)、可控硅控制系統(tǒng)(3)具有發(fā)熱部件(6)，其特征在于所述散熱系統(tǒng)(5)包括與發(fā)熱部件的基板(15)相貼合的至少一個一級散熱組件(14)、半導(dǎo)體制冷芯片(8)和二級散熱組件(16)，所述一級散熱組件(14)上設(shè)有至少一個熱傳導(dǎo)管(13)，所述熱傳導(dǎo)管(13)的冷端用上夾板(9)和下夾板(10)緊固，半導(dǎo)體制冷芯片(8)的制冷面與上夾板(9)貼合，所述半導(dǎo)體制冷芯片(8)的發(fā)熱面與二級散熱組件(16)貼合，半導(dǎo)體制冷芯片(8)通過導(dǎo)線與電源相連，半導(dǎo)體制冷芯片(8)為一級散熱組件中的熱傳導(dǎo)管(13)提供強制降溫散熱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種半導(dǎo)體降溫式焊機，其特征在于所述散熱系統(tǒng)還設(shè)有 風(fēng)機(17)，風(fēng)機(17)通過導(dǎo)風(fēng)罩(18)安裝在二級散熱組件(16)上方，風(fēng)機(17)為散熱組 件提供風(fēng)力散熱。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種半導(dǎo)體降溫式焊機，其特征在于所述散熱系統(tǒng)還 設(shè)有溫控器(12)，溫控器(12)用于發(fā)熱部件(6)的超溫保護。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種半導(dǎo)體降溫式焊機，其特征在于所述二級散熱組 件(16)上設(shè)有至少一個熱傳導(dǎo)管。
專利摘要本實用新型涉及一種半導(dǎo)體降溫式焊機，包括電源系統(tǒng)、整流系統(tǒng)、可控硅控制系統(tǒng)、焊接系統(tǒng)及散熱系統(tǒng)，散熱系統(tǒng)包括與發(fā)熱部件的基板相貼合的至少一個一級散熱組件、半導(dǎo)體制冷芯片和二級散熱組件，一級散熱組件上設(shè)有至少一個熱傳導(dǎo)管，熱傳導(dǎo)管的冷端用上夾板和下夾板緊固，半導(dǎo)體制冷芯片的制冷面與上夾板貼合，半導(dǎo)體制冷芯片的發(fā)熱面與二級散熱組件貼合，半導(dǎo)體制冷芯片通過導(dǎo)線與電源相連，半導(dǎo)體制冷芯片為一級散熱組件中的熱傳導(dǎo)管提供強制降溫散熱。采用上述結(jié)構(gòu)，在多只散熱器的上端延伸出的熱傳導(dǎo)管被夾在上下夾板中，使熱傳導(dǎo)管工作部件的熱量集中在一個點上，便于半導(dǎo)體制冷芯片的制冷面強行給多只一級散熱組件中的熱傳導(dǎo)管進行強行降溫。
文檔編號H01L23/38GK201755723SQ20092019590
公開日2011年3月9日 申請日期2009年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月10日
發(fā)明者張海江, 張紅健, 朱建鋼, 陳志明 申請人:杭州升程高科技有限公司