本實用新型涉及一種PCB板層壓機，更具體地，涉及一種電磁加熱的冷熱一體式單腔層壓機。

背景技術：

PCB板即PCB線路板（Printed circuit board），亦稱為印制電路板或者印刷電路板，是電子元器件電氣連接的提供者。一般來講，印刷電路板：是在非導電基板上面覆蓋一層/二層銅箔（導電層）——稱之為單/雙面電路板，然后采用印制的方法，將設計好的電路連接需保留的線條印制（耐腐蝕介質）在銅箔上，浸入在腐蝕性液體中腐蝕掉沒有保護涂層的銅箔，清洗掉腐蝕性殘液，定位打孔，涂上助焊劑等，即告完成。PCB板的作用猶如農作物需要生長在土壤中一樣：一是通過銅箔線條為電子元件相互之間提供電氣連接；二是為電子元器件提供物理支撐。采用PCB板的主要優(yōu)點是大大減少布線和裝配的差錯，提高了自動化水平和勞動生產率。

現(xiàn)階段，PCB板的壓合工序中，特別是針對2 層及2 層以上PCB板產品，壓合工序主要包括熱壓和冷壓。熱壓是通過加熱半固化片（如環(huán)氧樹脂材料），并施加一定壓力比如200-500PSI/cm2 使半固化片融化并凝固成需要的多層線路板。冷壓工藝是在熱壓結束后對線路按照工藝要求的冷卻速度冷卻到需要的溫度。在現(xiàn)有銅箔導電加熱壓合機中，都是通過連續(xù)纏繞銅箔片導電加熱線路板?，F(xiàn)階段的PCB板層壓機主要存在的缺點有：大多數(shù)現(xiàn)有層壓機采用的加熱方式為電熱棒加熱或是熱煤油加熱，使用壽命短，維修難度大，熱滯后較大，不易精確控溫；傳統(tǒng)的銅箔導電式加熱壓合機只是熱壓機，只能做熱壓工藝，不能做冷壓工藝，在壓制過程中容易導致PCB板產品翹曲變形嚴重，最終導致PCB板成品率低，生產成本過高；在傳統(tǒng)冷壓工藝中，導致PCB板產品表層與內層的收縮比較大，從而導致PCB板變形翹曲，產生一定報廢，增加報廢成本。

技術實現(xiàn)要素：

針對上述技術中存在的不足之處，本實用新型的目的是提供一種電磁加熱的冷熱一體式單腔層壓機，確保在熱壓和冷壓過程中，通過提高溫度傳遞的均勻性及穩(wěn)定性，來減少壓制過程中PCB板的變形率，減少報廢率，提高成品率，降低生產成本。

為了實現(xiàn)根據(jù)本實用新型的上述目的和其他優(yōu)點，提供了一種電磁加熱的冷熱一體式單腔層壓機，包括：具有一定內部空間的壓合室；設置于所述壓合室內的壓合組件，該壓合組件包括相互平行的兩塊壓合板，所述兩塊壓合板相距有一定的距離從而構成壓合腔；其中，所述壓合室內設有電磁加熱組件和冷卻組件，所述電磁加熱組件包括能夠產生交變磁場的電磁感應線圈、及與所述電磁感應線圈電連接的電磁加熱控制器，所述電磁感應線圈設置于加熱板內，至少一塊所述壓合板上設置有所述加熱板。

優(yōu)選的，所述壓合板與所述加熱板固定連接或一體成型。

優(yōu)選的，所述電磁感應線圈的軸線與所述加熱板的中心法線相平行。

優(yōu)選的，所述加熱板包括基板和罩蓋于所述基板上的蓋板，所述基板上開設有與所述電磁感應線圈的形狀相匹配的凹槽。

優(yōu)選的，所述電磁感應線圈設置呈多重“S”形折疊狀或螺旋狀。

優(yōu)選的，所述壓合室內還設置有至少兩根導柱，所述壓合板均可沿所述導柱上下滑動。所述導柱的內部設置呈中空結構，所述導柱的一端開設有抽氣口，所述抽氣口外接有抽氣裝置，所述導柱的外壁開設有與導柱內部相聯(lián)通的通氣孔。

優(yōu)選的，所述冷卻組件包括冷卻管、冷卻箱和輸送泵，所述冷卻管設置于所述壓合板內，所述冷卻管的入液口和出液口、輸送泵、冷卻箱構成冷卻循環(huán)回路。

優(yōu)選的，所述壓合板內設置有兩組冷卻管，所述兩組冷卻管相對所述壓合板的對稱中心對稱設置。

優(yōu)選的，所述冷卻組件為風冷組件，所述風冷組件包括：

與所述壓合室構成回路的循環(huán)風路管；

在所述循環(huán)風路管的空氣流動方向上依次設置的主電磁閥、變頻風機單元和冷卻單元；

其中，所述循環(huán)風路管的出風口設于壓合室的頂部，循環(huán)風路管的進風口設于壓合室的底部。

優(yōu)選的，所述變頻風機單元包括第一變頻風機和第二變頻風機，所述循環(huán)風路管的出風口處設有第一變頻風機，所述第一變頻風機的出風口處設有第一補充風口，所述第一補充風口上設有第一電磁閥，所述主電磁閥與第二變頻風機之間設有第二補充風口，所述第二補充風口上設有第二電磁閥。

本實用新型與現(xiàn)有技術相比，其有益效果是：

1、由于采用電磁加熱的供熱方式，電磁加熱因電磁感應線圈本身基本不會產生熱量，壽命長，檢修及維護更換成本低廉，加熱板或壓合板經(jīng)可變電磁場作用發(fā)熱，熱量利用充分，熱量散失較小，熱量聚集于加熱板或壓合板內部，電磁感應線圈表面溫度略高于室溫，可以安全觸摸，無需熱防護，安全可靠；采用內部發(fā)熱的加熱方式，使得所述加熱板或壓合板直接感應磁能而生熱，熱響應快速，平均預熱時間比傳統(tǒng)加熱如電阻圈加熱方式縮短60%以上，同時熱效率高達90%以上，在同等條件下，比電阻圈加熱節(jié)電30~70%，同時提高了生產效率，電磁感應線圈本身不發(fā)熱，熱阻滯小，熱慣性低，溫度控制實時準確，明顯改善產品質量；

2、由于所述壓合室內設有電磁加熱組件和冷卻組件，可以實現(xiàn)熱壓、冷壓一體，由于不需要轉移到冷壓機或其他冷卻機構里冷卻，避免了在轉移過程中壓合后的PCB板產品受到環(huán)境溫差的作用產生內應力，此外還避免了在轉移過程中失去上下層的壓合板的壓力束縛作用導致PCB板產品翹曲變形，并且由于是面接觸冷卻，并通過調節(jié)傳導液或是冷卻風的流量、壓力、流速及溫度等，可以有效控制PCB板產品的冷卻速度和冷卻溫度的均勻性（板周圍和內部溫差），進一步減少PCB板產品產生不規(guī)則變形等問題；

3、U形槽部具有兩個端部，分別為靠近所述壓合室的門框的內側端部與遠離所述壓合室的門框的外側端部，外側端部的寬度大于內側端部的寬度，對壓合室外部空氣進入壓合室內設置了多重密封；此外，室門與壓合室的門框之間設有的密封圈進一步提高了室門的密封性。

附圖說明

詳細說明將參考下述附圖，在附圖中：

圖1是示出用于制造PCB板的PCB板包在根據(jù)本實用新型的PCB板單腔層壓機中的結構示意圖；

圖2為本實用新型所述的電磁加熱的冷熱一體式單腔層壓機的軸測圖；

圖3為本實用新型所述的電磁加熱的冷熱一體式單腔層壓機的俯視圖；

圖4為本實用新型所述的電磁加熱的冷熱一體式單腔層壓機的正視圖；

圖5為本實用新型所述的電磁加熱的冷熱一體式單腔層壓機的右視圖；

圖6是圖4中沿A-A方向剖視圖；

圖7是圖4中沿B-B方向剖視圖；

圖8是圖4中C處的局部放大圖；

圖9為本實用新型所述壓合組件的第一軸測圖；

圖10為本實用新型所述壓合組件的第二軸測圖；

圖11為本實用新型所述壓合組件的右視圖；

圖12為本實用新型所述壓合組件的內部結構圖；

圖13是圖12中D處的局部放大圖；

圖14為本實用新型所述壓合板的軸測圖；

圖15為本實用新型所述壓合板的正視圖；

圖16是圖15中沿E-E方向的剖視圖；

圖17是圖1中PCB板包堆160的結構圖；

圖18是用傳統(tǒng)冷壓機壓制后的PCB板產品進行冷卻的X-Y方向脹縮圖；

圖19為用本實用新型所述的電磁加熱的冷熱一體式單腔層壓機對壓制后的PCB板產品進行冷卻的X-Y方向脹縮圖；

圖20為本實用新型所述壓合室連通有風冷組件的結構圖；

圖21為本實用新型所述電磁感應線圈設置于壓合板中的結構示意圖；

圖22為本實用新型所述電磁感應線圈設置于加熱板中的結構示意圖；

圖23為本實用新型所述電磁感應線圈的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型做進一步的詳細說明，本實用新型的前述和其它目的、特征、方面和優(yōu)點將變得更加明顯，以令本領域技術人員參照說明書文字能夠據(jù)以實施。

參照圖1與圖17，根據(jù)本實用新型的復合加熱的單腔熱壓機100的壓合腔154b中放置有待壓制的PCB板包160，該待壓制的PCB板包160由至少一塊PCB板依次層疊堆置而成，為了防止PCB板在壓制過程中粘連，相鄰兩塊PCB板之間及PCB板與壓合板154之間設置有導熱并防粘的隔板161。在一實施例中，復合加熱的單腔熱壓機100中設有壓合腔154b，壓合腔154b中放置有待壓制的PCB板包160，該待壓制的PCB板包160由PCB板C1、C2、C3從上至下依次層疊堆置而成。每層PCB板的結構如圖17所示，主要包括位于最外側的上下兩片銅箔162、與銅箔162鄰接的兩片半固化片163、由半固化片163夾持的內層線路板164。

參照圖1—23所示，電磁加熱的冷熱一體式單腔層壓機100包括：控制系統(tǒng)（未圖示）、壓合室110、液壓裝置120、室門130、安全開關組件140、以及壓合組件150，其中，壓合室110具有一定的內部空間，且該壓合室110包括用于在其內部產生真空的抽氣裝置（未圖示），壓合室110內還設有電磁加熱組件和冷卻組件；壓合組件150設置于壓合室110的內部空間內，且該壓合組件150包括相互平行的兩塊壓合板154，所述兩塊壓合板154相距有一定的距離從而構成壓合腔154b，待壓制的PCB板包160放置于壓合腔154b中進行熱壓和冷壓，位于上層的壓合板154的上表面與位于下層的壓合板154的下表面分別鄰接有上隔熱板155與下隔熱板153，上隔熱板155與下隔熱板153均由具有一定結構強度的電絕緣且絕熱的材料制成，壓合板154由具有一定結構強度且導熱的材料制成，所述液壓裝置120、安全開關組件140、電磁加熱組件均與所述控制系統(tǒng)電連接。

作為一實施例，所述電磁加熱組件包括能夠產生交變磁場的電磁感應線圈190、與所述電磁感應線圈190電連接的電磁加熱控制器（未圖示）。

作為一實施例，至少一塊所述壓合板154內設置有所述電磁感應線圈190，壓合板154由具有一定結構強度的導磁性材料制成。

作為一實施例，所述電磁感應線圈190設置于加熱板180內，加熱板180由具有一定結構強度的導磁性材料制成，至少一塊所述壓合板154上設置有所述加熱板180，所述壓合板154與所述加熱板180固定連接或一體成型，所述加熱板180包括基板和罩蓋于所述基板上的蓋板，所述基板上開設有與所述電磁感應線圈190的形狀相匹配的凹槽。

作為一實施例，所述電磁加熱控制器分別與所述電磁感應線圈的第一接線點193和第二接線點194電連接，從而構成電磁加熱回路，以致使電磁感應線圈190產生變化的交變磁場；電磁加熱控制器將交流電整流變成直流電，再將直流電轉換成高頻高壓電，高速變化的高頻高壓電流流過電磁感應線圈190會產生高速變化的交變磁場，當磁場內的磁力線通過導磁性的壓合板154或加熱板180時，即使得壓合板154或加熱板180自行高速發(fā)熱。

作為一實施例，所述電磁感應線圈190的內部呈中空狀以形成貫通其兩端的冷卻通道195，所述電磁感應線圈的一端開設有入液口191，所述電磁感應線圈的另一端開設有出液口192，所述冷卻通道195與所述電磁感應線圈的入液口191和出液口192相連通；所述電磁感應線圈的入液口191和出液口192外接連通有冷卻系統(tǒng)，所述冷卻系統(tǒng)、電磁感應線圈的入液口191和出液口192、冷卻通道195構成冷卻循環(huán)回路；通過在冷卻通道195內通入溫度及流量可控的冷卻液(油或水等介質)，從而對電磁感應線圈190及壓合板154或加熱板180進行高效快速冷卻，除了能夠進一步提高冷卻速度外，還能夠對電磁感應線圈190及壓合板154或加熱板180起到冷卻保護作用，提高其可靠性，降低設備維修及更換成本，此外，采用在電磁感應線圈的冷卻通道195內通入冷卻液的方法，能夠最大化地降低結構復雜度且不影響冷卻效率。

作為一實施例，所述電磁感應線,190設置呈多重“S”形折疊狀或螺旋狀，以及能夠產生交變磁場的其他形狀。

作為一實施例，所述電磁感應線圈190的軸線Z1與所述壓合板154或加熱板180的中心法線Z2相平行。

在一實施例中，還包括銅箔加熱組件，其設置在所述壓合腔154b中的銅箔片、及與所述銅箔片電連接的功率控制器，以對銅箔片進行加熱控制，所述銅箔片往復折疊成多重“S”型折疊狀結構，從而使得所述銅箔片內形成有多個間隔設置的容納室（未圖示），待壓制的PCB板包160放置于所述容納室后，再放置于壓合腔154b中。

在一實施例中，壓合室110包括左側板111、右側板112、頂板113、以及中板114，如圖2所示，左側板111、右側板112、頂板113、以及中板114構成了具有一定內部空間的壓合室110，左側板111的底部設有左底座111a，右側板112的底部設有右底座112a，可以在用螺栓通過將左底座111a與右底座112a固定于地面上從而實現(xiàn)壓合室110與地面的固定連接。左側板111與右側板112上開設有至少一個觀察窗115，在一實施例中，左側板111與右側板112上開設有兩個觀察窗115。

在一實施例中，壓合室110內還設置有至少兩根導柱156、設置于下隔熱板153之下的墊板152、以及設置于墊板152之下的支撐板151，其中，壓合板154及上隔熱板155、下隔熱板153均被限制于導柱156之間并可沿導柱156上下滑動；液壓裝置120外接于壓合組件150，所述液壓裝置120的驅動部為所述壓合組件150提供壓合壓力。作為一實施例，液壓裝置120包括驅動電機、若干管路、液壓缸121及由該驅動電機驅動的油泵，所述液壓缸121的驅動端為位于最下層的壓合板154提供壓合動力。在一實施例中，液壓裝置120的液壓缸121的驅動端穿過支撐板151后與墊板152的下表面相抵觸，液壓裝置120與所述控制系統(tǒng)電連接。在一實施方式中，導柱156設有4根，分別設置于壓合板154及上隔熱板155、下隔熱板153的兩側，導柱156貫穿頂板113、墊板152、及支撐板151，從而使得頂板113、墊板152、及支撐板151成為一個穩(wěn)固的整體，其中，墊板152可在液壓裝置120的液壓缸121的驅動端驅動下沿導柱156上下滑動。

在一實施方式中，每根導柱156的內側開設有滑軌槽156b，每塊壓合板154的兩側前后端部均設有滾輪154a，壓合板154通過滾輪154a與滑軌槽156b的配合，從而實現(xiàn)壓合板154沿導柱156上下滑移。

在一實施方式中，導柱156的內部設置呈中空結構，導柱156的一端開設有抽氣口156a，所述抽氣口156a與抽氣裝置相接，位于壓合室110內部的導柱156的外壁設有與導柱156內部相聯(lián)通的通氣孔，通過這種結構可在抽氣口156a處往外抽氣從而制造壓合室110內部的真空環(huán)境。在一實施方式中，每個壓合腔154b內設有至少一個壓力傳感器及溫度傳感器（未圖示），所述壓力傳感器及溫度傳感器均與所述控制系統(tǒng)電連接，用于對壓合腔內154b的壓力及溫度進行實時監(jiān)控。

在一實施例中，所述冷卻組件包括冷卻管154c、冷卻箱和輸送泵，所述冷卻管154c設置于所述壓合板154內，所述冷卻管154c的入液口和出液口、輸送泵、冷卻箱構成冷卻循環(huán)回路；工作時，冷卻箱中的傳導液（可為油或水等介質）在輸送泵的驅動下，將冷卻后的傳導液輸送入冷卻管154c的入液口，并經(jīng)冷卻管154c的的出液口回流入冷卻箱中，以此構成冷卻循環(huán)回路；在一實施例中，冷卻管154c與所述冷卻箱之間設有集油組件158，該集油組件158包括內部中空的進油柱158b與回油柱158a，所述冷卻管的入液口通過柔性管159與進油柱158b相連通，所述冷卻管的出液口通過柔性管159與回油柱158a相連通，進油柱的進油口158b’與回油柱的回油口158a’分別與所述冷卻箱相連通。

在一實施方式中，所述冷卻管154c設置呈多重“S”型折疊狀結構，及其他利于冷卻管154c均勻排布于壓合板154內的形狀均可，所述壓合板154內設置有兩組冷卻管154c，所述兩組冷卻管154c相對所述壓合板154的對稱中心對稱設置，從而增加了冷卻管154c內的傳導液的流通面積，以提高冷卻管154c在壓合板01內的冷卻效率。

在一實施例中，如圖20所示，所述冷卻組件包括風冷組件170，所述風冷組件170包括：與所述壓合室110構成回路的循環(huán)風路管171；在所述循環(huán)風路管171的空氣流動方向上依次設置的主電磁閥172、變頻風機單元和冷卻單元174；所述變頻風機單元包括第一變頻風機176和第二變頻風機173，所述循環(huán)風路管171的出風口處設有第一變頻風機176，所述第一變頻風機176的出風口處設有第一補充風口177，所述第一補充風口177上設有第一電磁閥177a，所述主電磁閥172與第二變頻風機173之間設有第二補充風口175，所述第二補充風口175上設有第二電磁閥175a；所述第二變頻風機173、第一變頻風機176、主電磁閥172、第二電磁閥175a、第一電磁閥177a及冷卻單元174受控制系統(tǒng)的調控，及時的調整送入壓合室110內的風量及風的溫度，從而有效地對壓制后的PCB板包160進行冷卻。

在一實施例中，所述循環(huán)風路管171的出風口設于壓合室110的頂部，循環(huán)風路管171的進風口設于壓合室110的底部，以便形成“煙囪效應”，從而使得壓合室110底部的高溫空氣更快、更有效地通過循環(huán)風路管171排出。

在一實施例中，壓合室110設有至少一扇與外界相通且可開合的室門130，該室門130包括：具有一定結構強度并絕熱的材料制成的門板132；以及設于所述門板兩側的門套131，其中，門套131與通往壓合室110內部的門框相固接，門板132嵌套在兩個門套131之間且可沿門套131上下滑動以實現(xiàn)壓合室110的開啟或閉合。在一實施方式中，壓合室110的前后兩側各設有一扇室門130。

在一實施例中，門套131包括：門套主體、以及形成于所述門套主體中的U形槽部131c，其中，U形槽部131c沿所述門套主體的高度方向延伸，門板132的兩側均設有至少一個軸承132a，軸承132a與U形槽部131c相卡接，從而實現(xiàn)門板132沿門套131上下滑動，U形槽部131c具有兩個端部，分別為靠近壓合室110的門框的內側端部131a與遠離壓合室110的門框的外側端部131b，外側端部131b的寬度大于內側端部131a的寬度。在一實施方式中，門板132的兩側均設有4個軸承132a。在一實施方式中，每個門套131的側面均設置有用于驅動門板132上下滑動的驅動氣缸133。

在一實施方式中，兩個門套131之間設置有安全開關組件140，具體地，安全開關組件140包括分別設置于門板132兩側門套131上的信號發(fā)射器141與信號接收器142，驅動氣缸133及安全開關組件140均與所述控制系統(tǒng)電連接，當門板132處于如圖3所示的開啟狀態(tài)時，如信號發(fā)射器141與信號接收器142之間有物體或操作人員阻隔時，控制系統(tǒng)發(fā)送控制信號，此時門板132不會落下，直到號發(fā)射器141與信號接收器142之間沒有其他物體或操作人員，從而防止門板132碰壞或是壓傷操作人員。

在一實施例中，室門130與壓合室110的門框之間設有密封圈134，密封圈134由具有一定彈性的絕熱材料制成。門板132上還設有將門板132與密封圈134壓緊以實現(xiàn)對壓合室110進行密封的壓緊裝置（未圖示）。

工作原理：工人先將用于制造PCB板的材料如圖17結構進行組成堆疊，最終組裝成如圖1所示的待壓制的PCB板包堆160；組裝完成后，將待壓制的PCB板包堆160放入壓合腔154b中等待壓制；控制系統(tǒng)控制室門130的門板132落下，閉合壓合室110，抽氣裝置開始將壓合室110的內部空間抽成真空環(huán)境；液壓裝置120的液壓缸121的驅動端開始工作，施加一定的壓力于墊板152之下，從而依次推動壓合板154開始擠壓壓合腔154b內的待壓制的PCB板包堆160，與此同時，電磁加熱組件開設工作，從而對待壓制的PCB板包堆160進行加熱，壓制過程中的壓力大小、溫度高低、壓制時間由控制系統(tǒng)進行反饋調節(jié)。壓制完成后，電磁加熱組件停止工作，此時，液壓裝置120保持壓制時的壓力不變，而冷卻組件開始工作，例如可在壓合板154內的輸送管154c中通入持續(xù)流動的、溫度控制在15℃~35℃之間的傳導液，對壓制完的PCB板包160進行冷卻，此過程由控制系統(tǒng)進行反饋調節(jié)，當控制系統(tǒng)檢測到PCB板包160冷卻到設定溫度45℃~65℃時，停止傳導液的供給，液壓裝置120開始逐漸減小壓力，室門130打開后將壓制完的PCB板包160取出等待后續(xù)的加工工作。

參照圖18與圖19，可以看出，傳統(tǒng)冷壓機和根據(jù)本實用新型的電磁加熱的冷熱一體式單腔層壓機100比較，同樣測量X-Y方向（500~620mm距離）漲縮數(shù)據(jù)，本實用新型的電磁加熱的冷熱一體式單腔層壓機100生產的產品，上中下層產品的變形量幾乎一致，對比傳統(tǒng)冷壓機有非常明顯的改善，此外，由于冷壓完成后，壓合板154的溫度直接降到工藝需要的溫度，直接可以開始下一批生產，不需要額外的冷卻時間，進一步提高了生產效率。

盡管本實用新型的實施方案已公開如上，但其并不僅限于說明書和實施方式中所列運用，它完全可以被適用于各種適合本實用新型的領域，對于熟悉本領域的人員而言，可容易地實現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本實用新型并不限于特定的細節(jié)和這里示出與描述的圖例。