錫焊夾具和激光錫焊方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于激光焊接領(lǐng)域，尤其涉及一種錫焊夾具和激光錫焊方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著工業(yè)制造技術(shù)的提高，數(shù)據(jù)排線等電氣元件正朝著高密度、高可靠性的微型化方向發(fā)展，各種排線或引腳之間的間距越來越小，傳統(tǒng)的烙鐵焊接、再流焊等連接方法已經(jīng)難以滿足其焊接要求了。激光軟釬焊技術(shù)具有局部加熱、元件不易產(chǎn)生熱損傷、熱影響區(qū)小，非接觸加熱、無需其他輔助工具、重復(fù)操作性好、功率易于控制、成品率高、易于自動化等特點，以及特有的光源特性，激光軟釬焊成為主要焊接手段，其焊接工藝包括預(yù)置焊錫或送絲錫焊等。
[0003]但是，對于類似于數(shù)據(jù)排線等多處待焊接距離近的產(chǎn)品，激光軟釬焊仍然存在一些問題，而最主要的問題是排線與焊盤之間的貼合，由于排線材質(zhì)本身剛性不足，易產(chǎn)生彎曲變形，與焊盤之間形成間隙、翹起等貼合不良問題，無論采用預(yù)置焊錫還是送絲錫焊等，都會出現(xiàn)虛焊、錫球等質(zhì)量問題，即使使用夾具進行裝夾定位，由于其本身加工區(qū)域窄小、排線焊接長度有限等問題，使得焊接操作部方便，也會出現(xiàn)多個焊點連通等焊接問題，以致電路短路，同時，焊接質(zhì)量也不穩(wěn)定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明實施例的目的在于提供一種錫焊夾具和激光錫焊方法，以解決現(xiàn)有密集型錫焊操作不便，焊接質(zhì)量低的問題。
[0005]本發(fā)明實施例是這樣實現(xiàn)的，一種錫焊夾具，所述錫焊夾具間隔的設(shè)有熱傳導(dǎo)部，所述熱傳導(dǎo)部由具有熱傳導(dǎo)的材料制成，所述錫焊夾置于焊盤上時，所述熱傳導(dǎo)部與待焊產(chǎn)品的待焊部接觸，并將所述待焊部與所述焊盤上的錫料壓緊，激光對所述熱傳導(dǎo)部照射加熱并將熱量傳遞到所述待焊部和與所述待焊部接觸的錫料上，使得所述錫料熔化
[0006]進一步地，所述熱傳導(dǎo)部下方設(shè)有第一凹槽。
[0007]進一步地，所述熱傳導(dǎo)部下方設(shè)有與所述待焊部形狀相適配的結(jié)構(gòu)。
[0008]進一步地，所述熱傳導(dǎo)部上方設(shè)有用于激光加熱的第三凹槽。
[0009]進一步地，所述熱傳導(dǎo)部的上下表面設(shè)有抗氧化部。
[0010]本發(fā)明實施例還提供一種激光錫焊方法，將待焊產(chǎn)品的待焊部置于放有錫料的焊盤上，在所述待焊部的上方設(shè)有將所述待焊部與所述錫料壓緊的錫焊夾具，所述錫焊夾具在與所述待焊部相對應(yīng)的位置設(shè)有熱傳導(dǎo)部，熱傳導(dǎo)部采用具有熱傳導(dǎo)的材料制成，激光對所述熱傳導(dǎo)部加熱，其熱量傳遞到所述待焊部和所述錫料上，使得所述待焊部與所述錫料被焊接成一體。
[0011 ] 進一步地，所述熱傳導(dǎo)部設(shè)有所述待焊部形狀相適配的結(jié)構(gòu)。
[0012]進一步地，所述熱傳導(dǎo)部的材料還具有抗氧化性。
[0013]進一步地，所述熱傳導(dǎo)部的下表面設(shè)有第一凹槽，所述待焊部與所述錫料可容納于所述第一凹槽內(nèi)。
[0014]進一步地，包括預(yù)熱階段、加熱融化階段和凝固階段。
[0015]本發(fā)明實施例提供了一種激光錫焊方法和錫焊夾具，通過在待焊產(chǎn)品的待焊部上方設(shè)置用以壓緊且可進行激光熱傳遞的錫焊夾具，通過對第三方(錫焊夾具)的激光加熱，最終將熱量傳遞到錫料上，將待焊產(chǎn)品焊接，避免激光直接照射時的高能量影響其他待焊部的焊接效果。
【附圖說明】
[0016]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(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地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0017]圖1是本發(fā)明實施例提供的排線裝配示意圖；
[0018]圖2是本發(fā)明實施例提供的排線激光加熱錫焊示意圖；
[0019]圖3是本發(fā)明實施例提供錫焊夾具示意圖；
[0020]圖4是圖3的俯視圖；
[0021]圖5是本發(fā)明實施例提供的激光功率變化示意圖。
【具體實施方式】
[0022]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0023]如圖1所示，多條排線10密集的排放在焊盤20上，需要通過焊接的手段將排線10焊接在焊盤20上，多條排線10之間的距離非常小，排放密集，由于激光的能量比較高，而錫的焊點卻較低，當(dāng)激光對其中一條排線焊接時，可能導(dǎo)致焊接附近的已經(jīng)焊好的排線上的錫料再次融化，并在多條排線之間形成連接，最終使得排線短路。
[0024]如圖2、3、4所示，針對此種多個待焊產(chǎn)品間距小，同時又必須采用錫料進行焊接的密集型錫焊，本發(fā)明實施例提供一種可置于所述焊盤20上、用于將待焊產(chǎn)品的待焊部30壓緊的錫焊夾具100，所述焊盤上設(shè)有金屬鍍層21，所述待焊部30則置于所述金屬鍍層21上，所述錫焊夾具100間隔的設(shè)有熱傳導(dǎo)部110，所述錫焊夾置100置于焊盤20上時，所述熱傳導(dǎo)部110的下表面與待焊產(chǎn)品的待焊部30接觸，并將所述待焊部30與所述焊盤20上的錫料40壓緊，所述熱傳導(dǎo)部110由具有熱傳導(dǎo)的材料制成。當(dāng)激光50對某一個待焊部30上方對應(yīng)的所述熱傳導(dǎo)部110進行照射時，激光50的能量通過所述熱傳導(dǎo)部110傳遞到所述待焊部30和所述錫料40上，經(jīng)過一定的時間的照射，激光的能量積累產(chǎn)生的溫度超過所述錫料的熔點，錫料40熔化，然后激光50停止照射，所述錫料40凝固，并將所述待焊部30和所述焊盤20連成一體。
[0025]進一步地，為了更好的使得激光50的能量傳遞到所述錫料上，所述熱傳導(dǎo)部110的材料需要具有高的熱傳遞性，能夠保證激光能量順利的傳遞到所述待焊部30和焊盤20上，溫度積累，形成焊點；材料的強度高，因為熱傳導(dǎo)部110不能太厚，以至于影響導(dǎo)熱的效果，同時由于激光的高能量，需要保證高溫度下所述熱傳導(dǎo)部110不能變形，即需要高的強度；材料的耐熱性要好，由于錫焊溫度一般在200°c左右，熱傳導(dǎo)部110在此溫度下不能變形；關(guān)鍵的是材料不能與錫發(fā)生反應(yīng)，一旦發(fā)生反應(yīng)，所述熱傳導(dǎo)部110將與所述待焊產(chǎn)品、焊盤20形成連接，在焊接完成后無法取走所述錫焊夾具100。S卩，所述熱傳導(dǎo)部110需要由熱傳導(dǎo)性高、強度大、耐熱性好的材料制成，本實施例中，所述熱傳導(dǎo)部110由鈦合金材料制成。
[0026]在其他實施例中，為了方便加工，所述錫焊夾具100也可以是整體采用熱傳導(dǎo)性高、強度大、耐熱性好的材料成型，而不是只在與待焊部30對應(yīng)位置的所述熱傳導(dǎo)部110才使用鈦合金制成。
[0027]本實施例中，激光不用直接照射待焊部，則避免了當(dāng)前待焊部附近的其他待焊部的焊接效果。如現(xiàn)有技術(shù)中激光焊接某一個待焊部時，與其距離較近的其他待焊部處的錫料，也會在激光的高能量、高溫度影響下熔化，但其熔化的方向不可控，使得其他待焊部的焊接效果較差；或者，在焊接下一個待焊部是，會使得上一個已經(jīng)焊接好的待焊部處的錫料再次熔化，影響已經(jīng)焊好的焊接質(zhì)量。本發(fā)明實施例體提供的錫焊夾具100通過熱傳遞的方式，其熱影響區(qū)小，則不會對其他的待焊部產(chǎn)生影響。
[0028]如圖2和圖3所示，由于待焊部30形狀小，當(dāng)所述錫焊夾具100置于所述焊盤20上是，所述錫焊夾具100與所述焊盤20之間的空隙較小，當(dāng)所述錫料40熔化時，其流動空間小，且空氣不易排除，容易產(chǎn)生焊接的氣泡，為了解決此問題，所述熱傳導(dǎo)部110下表面設(shè)有第一凹槽111，所述待焊部30可收容于所述第一凹槽111內(nèi)。進一步地，所述第一凹槽111的的容納空間大于所述待焊部30的所占空間。
[0029]在其他實施例中，也可以不用設(shè)置所述第一凹槽111，在所述熱傳導(dǎo)部110下表面壓緊所述待焊部的兩端的位置設(shè)置多個小凹槽(波浪形)結(jié)構(gòu)，以增大空間。
[0030]進一步地，所述第一凹槽111內(nèi)設(shè)有與所述待焊部30形狀相適配的第二凹槽112，用于定位所述待焊部30，防止位置偏移，同時可以增大所述待焊部30與所述熱傳導(dǎo)部110的接觸面積，提高熱傳導(dǎo)的效率。具體的，本實施例中所述與所述待焊部30相適配的第二凹槽112為弧形凹槽，所述待焊部30與所述弧形凹槽緊貼在一起。
[0031]進一步地，為了確定激光在所述熱傳導(dǎo)部上的照射位置，所述熱傳導(dǎo)部110上表面設(shè)有用于激光50加熱的第三凹槽113。同時，由于第三凹槽113的存在，使得所述熱傳導(dǎo)部110的厚度較小，更利于激光熱量的傳遞。即在本實施例中，多個所述第三凹槽113間隔的設(shè)置于所述錫焊夾具100的上表面。
[0032]進一步地，所述熱傳導(dǎo)部11的上、下表面設(shè)有抗氧化部(圖未標(biāo))，所述熱傳導(dǎo)部110的材料的抗氧化性要好，由于錫焊溫度一般在200°C左右，熱傳導(dǎo)部1