本發(fā)明涉及激光焊接技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于FPC金手指激光錫焊裝置及焊接方法。

背景技術(shù)：

FPC(Flexible Printed Circuit Board,柔性印刷線路板),具備自由彎曲、折疊、卷繞等優(yōu)點。組裝產(chǎn)品時，F(xiàn)PC可像導(dǎo)線一樣按照產(chǎn)品內(nèi)部空間的布局進(jìn)行任意地排布，從而可以在三維空間內(nèi)任意地排布元器件，因而廣泛應(yīng)用于小型化電子產(chǎn)品中，如智能手、平板電腦等。FPC主要使用聚酰亞胺(PI)或聚酯(PET)為基材在其上覆銅板(FCCL)，F(xiàn)PC線路板軟性覆銅板(FCCL)有兩種，一種是膠粘的，另一種無膠的，其中有膠的是在PI薄膜涂上膠再與銅箔粘結(jié)在一起。無膠的軟性覆銅板有兩種做法，一種是以PI薄膜為載體，在其表面浸鍍銅箔,另一種做法就是用銅箔為載體,在銅箔表面涂覆液態(tài)PI,再固化。

將FPC與PCB板進(jìn)行焊接時,是將FPC上的金手指(通常是指在與覆銅板信號連接的導(dǎo)電觸片上鍍層黃金,由于黃金金屬穩(wěn)定性好,不易氧化,可以提高信號連接的穩(wěn)定性和可靠性)與PCB板上電路進(jìn)行固化連接,形成穩(wěn)定可靠的信號連接,金手指之間的空間有限，很難采用傳統(tǒng)的手工方法進(jìn)行焊接。雖然激光焊接具有手工焊接不可比的優(yōu)點，可在空間有限的區(qū)域?qū)崿F(xiàn)焊接，焊接的效率高。但采用激光對多種材料組成的焊接部件進(jìn)行接時容易出現(xiàn)受熱不均破壞部分基材或焊點不穩(wěn)定現(xiàn)象。即由于FPC基材的特殊性,在進(jìn)行進(jìn)激光焊接時金手指區(qū)域?qū)す夥瓷渎矢?因而需要照射較長的時間,才能保證作為釬料的錫熔化,而金手指區(qū)域的FPC基材對激光的反射率不高,增加激光照射時間,也容易使得使基材因溫度升高而破壞。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種基于FPC金手指激光錫焊裝置及焊接方法，該基于FPC金手指激光錫焊裝置避免不同材質(zhì)組成的焊接部位由于升溫特性不同，導(dǎo)致部分材料達(dá)到焊接溫度而部分材料已經(jīng)溫度過高受到破壞,提高焊接效率和焊接品質(zhì)。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種基于FPC金手指激光錫焊裝置，該基于FPC金手指激光錫焊裝置包括第一波長激光器和與第一波長不同的第二波長激光器，以及能控制所述第一波長激光器和第二波長激光器順序發(fā)射激光和激光照射時間的控制器，其中所述第一波長激光器先對焊接區(qū)域照射預(yù)加熱設(shè)定溫度，再由第二波長激光器焊接加熱。

進(jìn)一步地說，所述激光錫焊裝置還包括檢測金手指溫度并與控制器信號連接的溫度傳感器，所述控制器根據(jù)溫度傳感器采集的溫度控制第一激光器照射時間。

進(jìn)一步地說，所述第一波長激光器的激光波長為450nm。

進(jìn)一步地說，所述第二波長激光器的激光波長為980nm。

進(jìn)一步地說，所述溫度傳感器包括紅外溫度傳感器。

本發(fā)明還提供一種基于FPC金手指激光錫焊方法,該激光焊接方法:

預(yù)加熱步驟，采用第一波長激光器發(fā)出的激光對焊接區(qū)域進(jìn)行照射預(yù)加熱，使焊接區(qū)域溫度達(dá)到設(shè)定溫度；

對預(yù)加熱區(qū)域焊接步驟，采用與第一波長激光器發(fā)出的激光波長不同的第二波長激光器產(chǎn)生的激光對保持預(yù)熱溫度的預(yù)加熱焊接區(qū)域進(jìn)行焊接加熱直至焊錫熔化，使金手指與PCB板連接。

進(jìn)一步地說，所述焊接區(qū)域預(yù)加熱步驟還包括采集預(yù)加熱的焊接區(qū)域溫度。

進(jìn)一步地說，所述預(yù)加熱的焊接區(qū)域溫度由紅外溫度傳感器采集。

進(jìn)一步地說，所述金手指預(yù)加熱升溫至130～170℃。

進(jìn)一步地說，所述激光器功率為10-20kW。

進(jìn)一步地說，所述第一波長激光器的激光波長為450nm。

進(jìn)一步地說，所述第二波長激光器的激光波長為980nm。

本發(fā)明基于FPC金手指激光錫焊裝置，包括第一波長激光器和與第一波長不同的第二波長激光器和控制該第一波長激光器和第二波長激光器順序出光的控制器，其中所述第一波長激光器先對焊接區(qū)域照射預(yù)加熱設(shè)定溫度，再由第二波長激光器焊接加熱。焊接時，在控制器的控制下先由第一波長激光器發(fā)出第一波長的激光對FPC金手指的焊接區(qū)進(jìn)行預(yù)加熱，使其達(dá)到預(yù)設(shè)溫度，再由第二波長激光器發(fā)出第二波長的激光對基本保持預(yù)加熱溫度的區(qū)域進(jìn)行焊接加熱，熔化的焊錫使金手指與PCB板連接固定。由于采用不同波長的激光對多種材料組成的金手指區(qū)域進(jìn)行預(yù)加熱，可以減少對激光的反射，提高加熱的效率，當(dāng)溫度達(dá)到設(shè)定時，采用第二波長激光進(jìn)行焊接加熱，使焊錫熔化實現(xiàn)焊接?？梢员苊釬PC不同材質(zhì)組成的焊接部位由于升溫特性不同，導(dǎo)致部分材料達(dá)到焊接溫度而部分材料已經(jīng)溫度過高受到破壞,提高焊接效率和焊接品質(zhì)。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單介紹，顯而易見地，而描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。

圖1是基于FPC金手指激光錫焊裝置實施例電氣示意框圖。

圖2是基于FPC金手指激光錫焊方法流程示意圖。

下面結(jié)合實施例，并參照附圖，對本發(fā)明目的的實現(xiàn)、功能特點及優(yōu)點作進(jìn)一步說明。

具體實施方式

為了使發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

如圖1，本發(fā)明提供一種基于FPC金手指激光錫焊裝置實施例。

該基于FPC金手指激光錫焊裝置包括：能產(chǎn)生第一波長激光的第一波長激光器2和能產(chǎn)生與第一波長激光不同的第二波長激光的第二波長激光器3，以及能控制所述第一波長激光器2和第二波長激光器3順序發(fā)射激光和激光照射時間的控制器1，其中所述第一波長激光器2先對焊接區(qū)域預(yù)加熱到一定溫度，再由第二波長激光器3焊接加熱。

具體地說，所述第一波長激光器2先對焊接區(qū)域預(yù)加熱到預(yù)設(shè)的溫度，預(yù)設(shè)的溫度根據(jù)不同材料特性通過有限試驗采集獲得，焊接的材料不同，對應(yīng)的預(yù)設(shè)溫度數(shù)值也不同。所述控制器1不僅能控制第一波長激光器2預(yù)熱和第二波長激光器3焊接先后順序，同時也能控制第一波長激光器2預(yù)熱和第二波長激光器3焊接時間，該預(yù)熱時間和焊接時間根據(jù)溫度傳感器輸入的實時溫度數(shù)據(jù)來確定。所述溫度傳感器用于實時采集預(yù)熱區(qū)域和焊接區(qū)域的溫度，更好地保證焊接效果，避免出現(xiàn)燒穿現(xiàn)象。所述溫度傳感器不作特別限定，在本實施例中優(yōu)選采用紅外溫度傳感器。根據(jù)需要，所述第一波長激光器2的激光可以選擇波長為450nm的激光，所述第二波長激光器3的激光可以選擇波長為980nm的激光。

焊接時，在控制器的控制下先由第一波長激光器發(fā)出第一波長的激光對FPC金手指的焊接區(qū)進(jìn)行預(yù)加熱，使其達(dá)到預(yù)設(shè)溫度，再由第二波長激光器發(fā)出第二波長的激光對基本保持預(yù)加熱溫度的區(qū)域進(jìn)行焊接加熱，熔化的焊錫使金手指與PCB板連接固定。由于采用不同波長的激光對多種材料組成的金手指區(qū)域進(jìn)行預(yù)加熱，可以減少對激光的反射，提高加熱的效率，當(dāng)溫度達(dá)到設(shè)定時，采用第二波長激光進(jìn)行焊接加熱，使焊錫熔化實現(xiàn)焊接?？梢员苊釬PC不同材質(zhì)組成的焊接部位由于升溫特性不同，導(dǎo)致部分材料達(dá)到焊接溫度而部分材料已經(jīng)溫度過高受到破壞,提高焊接效率和焊接品質(zhì)。

在上述實施例的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還提供一種基于FPC金手指激光錫焊方法實施例，如圖2所示。

該基于FPC金手指激光錫焊方法包括：

預(yù)加熱步驟S10，采用第一波長激光器發(fā)出的激光對焊接區(qū)域進(jìn)行照射預(yù)加熱，使焊接區(qū)域溫度達(dá)到設(shè)定溫度；

對預(yù)加熱區(qū)域焊接步驟S11，采用與第一波長激光器發(fā)出的激光波長不同的第二波長激光器產(chǎn)生的激光對保持預(yù)熱溫度的預(yù)加熱焊接區(qū)域進(jìn)行焊接加熱直至焊錫熔化，使金手指與PCB板連接。

具體地說，所述第一波長激光器2能產(chǎn)生第一波長激光，該第一波長激光可以是波長為450nm的激光。所述第二波長激光器3能產(chǎn)生第二波長激光，第二波長激可以是波長為980nm的激光。所述第一波長激光器2和第二波長激光器3分別由控制器1進(jìn)行控制，能按預(yù)設(shè)的順序先對由第一波長激光器2對焊接區(qū)域先進(jìn)行預(yù)加熱，當(dāng)預(yù)加熱溫度達(dá)到設(shè)定的值時，再及時控制第二波長激光器3對預(yù)加熱的焊接區(qū)域進(jìn)行焊接，預(yù)加熱的時間和預(yù)加熱的溫度根據(jù)金手指組成的材料不同和激光器的功率來確定，可以通過有限試驗的方式獲得預(yù)加熱達(dá)到的溫度的時間及對應(yīng)的激光功率關(guān)系。所述控制器1不僅能控制第一波長激光器2預(yù)熱和第二波長激光器3焊接先后順序，同時也能控制第二波長激光器3焊接時間，該焊接時間和焊接溫度可以根據(jù)第二波長激光器3的功率、焊接材料等因素來確定。所述焊接溫度和預(yù)加熱溫度都可以由溫度傳感器來實時采集，該溫度傳感器可以采用紅外溫度傳感器。

焊接時，在控制器1的控制下先由第一波長激光器2發(fā)出第一波長的激光對FPC金手指的焊接區(qū)進(jìn)行預(yù)加熱，由溫度傳感器實時采集預(yù)加熱溫度，當(dāng)預(yù)加熱的溫度達(dá)到預(yù)設(shè)溫度時，控制器1使第一波長激光器2停止工作，及時控制第二波長激光器3發(fā)出第二波長的激光對基本保持預(yù)加熱溫度的區(qū)域進(jìn)行焊接加熱，熔化的焊錫使金手指與PCB板連接固定，在焊接加熱時，所述溫度傳感器實時采集焊接溫度反控制器進(jìn)行反饋，控制焊接時間。

由于采用不同波長的激光對多種材料組成的金手指區(qū)域進(jìn)行預(yù)加熱，可以減少對激光的反射，提高加熱的效率，當(dāng)溫度達(dá)到設(shè)定時，采用第二波長激光進(jìn)行焊接加熱，使焊錫熔化實現(xiàn)焊接?？梢员苊釬PC不同材質(zhì)組成的焊接部位由于升溫特性不同，導(dǎo)致部分材料達(dá)到焊接溫度而部分材料已經(jīng)溫度過高受到破壞,提高焊接效率和焊接品質(zhì)。

在本實施例中，所述第一波長激光器和第二波長激光器的功率不作限定，根據(jù)需要可以采用10-20kW的激光器。

以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換，而這些修改或替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。