[發明專利]包裹焊微連接的結構及鈷基非晶絲的包裹焊微連接方法

有效

• 申請號: 201410387726.5
• 申請日: 2014-08-07
• 公開（公告）號: CN104174985A
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發明（設計）人: 楊仕桐;楊誠
• 申請（專利權）人: 廣州微點焊設備有限公司
• 主分類號: B23K11/11
• 分類號: B23K11/11;B23K11/34
• 代理公司: 廣州三環專利代理有限公司 44202
• 代理人: 王基才;王冬華

技術領域

本發明屬于焊接和微連接領域，更具體地說，本發明涉及包裹焊微連接的結構及鈷基非晶絲的包裹焊微連接方法。

背景技術

微連接是指線材的直徑或帶材的寬度、厚度均小于0.10mm的微小工件與另一種金屬材料之間的連接，各種焊接技術是微連接的主要手段之一。但是，鈷絲、鉑絲、錳絲、鎢絲等各種可焊性差的微小工件如何與電子元器件連接仍然是電阻焊領域或微連接領域的技術難題。在目前常用的錫焊、超聲波焊或激光焊等方法中，錫焊往往滿足不了使用要求，而激光焊則很難在電子元器件制作中應用。

例如，鈷基非晶絲具有巨磁電阻抗效應，而且其通過交變電流時會有巨應力電阻抗效應，因而可以被用來制成各種微力傳感器或觸覺傳感器，在航天航空、國防和醫療領域都具有廣闊的應用前景。但是，由于鈷基非晶絲不僅硬而脆、可焊性極差，而且其在高溫下(1150℃)磁性消失，因而連接時不能使用高溫，同時制作傳感器時又要求鈷基非晶絲表面的氧化膜必須被徹底清除，使之與電子元件觸點的直流電阻值趨于零，如此苛刻的條件使得鈷基非晶絲在傳感器電路的連接十分困難。有人提出以超聲波焊接方式進行鈷基非晶絲焊接，但這種工藝極其繁瑣，而且連接的可靠性和一致性往往也達不到使用要求。

因此，各種可焊性差的微小工件如何實現與電子元器件的可靠連接，包括鈷基非晶絲在傳感器電路上的連接已成為特殊電子元器件制造亟需解決的技術難題。

發明內容

本發明的發明目的一是為可焊性差的微小工件提出包裹焊微連接；二是通過可焊性差的鈷基非晶絲為實施例，提出包裹焊微連接在鈷基非晶絲傳感器電路的具體微連接方法。

在介紹本發明前，首先需要說明本發明中提出的包裹焊微連接的概念：包裹焊微連接是可焊性差的微小工件與焊件實現微連接的一種電阻焊新技術，該技術把可焊性差的微小工件置于彼此搭接的二個焊件之間，通過對二個焊件進行電阻焊點焊，實現可焊性差的微小工件被焊接在一起的二個焊件緊緊包裹的連接。

為了實現上述發明目的，本發明提供了一種包裹焊微連接的結構，其包括可焊性差的微小工件和分別為基底焊件、包裹焊件的二個焊件，可焊性差的微小工件位于彼此搭接的基底焊件和包裹焊件二個焊件之間，基底焊件和包裹焊件由電阻焊點焊設備點焊，可焊性差的微小工件被焊接在一起的二個焊件緊緊包裹而實現與基底焊件的連接。

作為本發明包裹焊微連接的結構的一種改進，所述基底焊件和包裹焊件中至少有一個焊件的表面有鍍錫或噴錫的錫層，或者二個焊件的表面都有錫層。

作為本發明包裹焊微連接的結構的一種改進，所述電阻焊點焊設備是以平行電極焊頭對二個焊件進行點焊的。

作為本發明包裹焊微連接的結構的一種改進，所述平行電極焊頭為電極尖端接觸的平行電極焊頭、電極尖端連體的平行電極焊頭、電極尖端既不接觸也不連體的平行電極焊頭或平行的二個電極。

作為本發明包裹焊微連接的結構的一種改進，所述平行電極焊頭的焊接端面為凹圓弧端面。

作為本發明包裹焊微連接的結構的一種改進，所述可焊性差的微小工件為由難融質硬的金屬及其合金制成的微小工件、表面有絕緣層的微小工件或表面有絕緣漆的微小工件。

作為本發明包裹焊微連接的結構的一種改進，所述難融質硬的金屬及其合金制成的微小工件為鈷及其合金制成的微小工件、鉑及其合金制成的微小工件、錳及其合金制成的微小工件、鉭及其合金制成的微小工件或鎢及其合金制成的微小工件。

作為本發明包裹焊微連接的結構的一種改進，所述微小工件為線徑小于或等于的線材，或是厚度或寬度小于或等于0.10mm的帶材。

作為本發明包裹焊微連接的結構的一種改進，所述電阻焊點焊設備為HPPR顯微焊接設備，HPPR顯微焊接設備綜合了熱壓焊(H)、平行間隙焊(P)、具精確電極力加壓系統的點焊機機頭(P)和電阻焊顯微焊接(R)的結構特征。

與現有技術相比，本發明包裹焊微連接的結構增加了一個覆蓋在可焊性差的微小工件上的包裹焊件，并通過電阻焊點焊設備將包裹焊件點焊在基底焊件，實現了微小工件與基底焊件的可靠連接，有效地解決了可焊性差的微小工件的焊接難題。

為了實現上述發明目的，本發明還提供一種鈷基非晶絲的包裹焊微連接方法，其包括以下步驟：

1)提供鈷基非晶絲傳感器電路、鈷基非晶絲、包裹焊件和電阻焊點焊設備；

2)把鈷基非晶絲置于傳感器電路的連接焊盤上，以包裹焊件覆蓋鈷基非晶絲，通過電阻焊點焊設備以平行電極焊頭對包裹焊件進行點焊；