[發明專利]一種激光焊接方法

無效

• 申請號: 201110065738.2
• 申請日: 2011-03-18
• 公開（公告）號: CN102139412A
• 公開（公告）日: 2011-08-03
• 發明（設計）人: 蔣濤
• 申請（專利權）人: 上海鐳基光電技術有限公司
• 主分類號: B23K26/20
• 分類號: B23K26/20;H05K3/34
• 代理公司: 上海唯源專利代理有限公司 31229
• 代理人: 曾耀先

技術領域

本發明涉及一種金屬加工方法，具體涉及一種焊接方法。

背景技術

近年來,?隨著電子產品向便攜式、小型化、網絡化和多媒體方向迅速發展,?SMT?技術(?Surface?Mount?Technology,?表面貼裝技術)?在電子工業中正得到越來越廣泛的應用,?并且在許多領域部分或全部取代了傳統電子封裝技術。SMT傳統的焊接技術有波峰焊和回流焊兩種。波峰焊是將熔融的液態焊料，借助與泵的作用，在焊料槽液面形成特定形狀的焊料波，插裝了元器件的PCB置于傳送鏈上，經過某一特定的角度以及一定的浸入深度穿過焊料波峰而實現焊點焊接的過程。回流焊是一種軟釬焊方法,?它通過重新熔化預先分配到印制板焊盤上的釬料,?實現表面組裝元器件焊端或引腳與印制板焊盤之間的機械與電氣連接。傳統焊接技術的優勢是效率高，但其劣勢是污染嚴重，透錫深度有限，只能焊接貼片元件。

無論是傳統的波峰焊還是回流焊，其透錫深度都受到較大的限制，特別是一些大功率元器件和連接器，因所需要透錫深度較深，一般無法應用波峰焊或回流焊，而只能通過手工方式進行焊接。

而在現有的激光焊接技術中，在電子產品生產方面，系用點焊掃描的方式進行焊接。其不僅效率相對傳統波峰焊、回流焊為低，而且還存在激光焊接易于形成陷坑的缺點。由于在電子產品生產中，存在陷坑通常會被認為是次品，所以激光焊接技術一直較少應用于電子產品生產中。這就大大制約了電子產品的生產效率。

發明內容

本發明的目的是克服了上述現有技術中的缺點，提供一種能方便地應用于電子產品生產，且焊接效率較高，效果較好，成品次品率低，應用方法簡便，且使用范圍較為廣泛的一種激光焊接方法。

為了實現上述的目的，本發明的激光焊接方法包括以下步驟：

（1）控制激光器輸出一具有確定的高功率密度的激光，使焊接溫度達到焊接材料的沸點；

（2）控制激光器快速調整為輸出一具有確定的低功率密度的激光，使焊接溫度降低到焊接材料的熔點；

（3）維持該激光器輸出所述的確定的低功率密度的激光至完成焊接。

該激光焊接方法中，所述的焊接材料為銅PCB板和電氣元件引腳插針，所述的銅PCB板和插針間的焊接位置涂敷有助焊劑。

該激光焊接方法中，所述的助焊劑為無鉛焊錫膏。

該激光焊接方法中，所述的確定的高功率密度激光的功率密度為???????????????????????????????????????????????W/mm²，所述的低功率密度激光的功率密度為W/mm²。

該激光焊接方法中，所述的步驟（1）具體為：控制激光器的輸出功率5W，光斑半徑0.5mm，以插針中心為圓心，半徑0.7mm?，速度200mm/s焊接一周。

該激光焊接方法中，所述的步驟（2）具體為：快速調整激光器至輸出功率5W，光斑半徑2mm。

該激光焊接方法中，所述的快速調整激光器的步驟具體是指：通過控制激光器改變激光光路調整激光光斑半徑。

該激光焊接方法中，所述的步驟（3）具體為：以插針中心為光斑圓心，持續激光輸出3秒。

采用了該發明的激光焊接方法，由于其首先使用高功率密度激光，使焊接材料的焊點，在短時間內迅速到達深熔焊狀態，達到較深的焊接溝槽深度，然后迅速降低激光功率密度，維持較長時間的熱導焊狀態，此時整個焊接溝槽內的焊接材料維持液態，并維持一定水平的對流，使不同焊接材料以分子級互相混合，以完成焊接，由此采用本發明的激光焊接方法，焊點光滑平整，無氧化現象，焊接效率較高，質量好，成品次品率低，且應用方法簡便，使用范圍較為廣泛。

附圖說明

圖1為本發明的激光焊接方法的流程示意圖。

圖2為采用本發明的激光焊接方法的銅PCB板上焊接插針的焊接元件示意圖。

圖3為本發明的激光焊接方法中激光器的激光功率密度與焊接材料狀態的特征曲線圖。

具體實施方式

為了能夠更清楚地理解本發明的技術內容，特舉以下實施例詳細說明。

請參閱圖1所示，為本發明的激光焊接方法的流程示意圖。

在一種實施方式中，該激光焊接方法包括以下步驟：

（1）控制激光器輸出一具有確定的高功率密度的激光，使焊接溫度達到焊接材料的沸點；

（2）控制激光器快速調整為輸出一具有確定的低功率密度的激光，使焊接溫度降低到焊接材料的熔點；

（3）維持該激光器輸出所述的確定的低功率密度的激光至完成焊接。