[發明專利]激光焊縫

有效

• 申請號: 201610210928.1
• 申請日: 2016-02-06
• 公開（公告）號: CN105855706B
• 公開（公告）日: 2018-02-13
• 發明（設計）人: D·A·卡波斯塔尼奧;J·T·加布笛爾;M·P·瓦納姆;P·M·哈里森;S·R·諾曼;A·P·羅索斯基;T·墨菲
• 申請（專利權）人: 司浦愛激光技術英國有限公司
• 主分類號: B23K26/24
• 分類號: B23K26/24;B23K33/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司31100
• 代理人: 段登新

技術領域

本發明涉及一種激光焊縫。激光焊縫可連接一種或多種反射材料。激光焊縫具有低歐姆電阻、高切變強度和高剝離強度。本發明還涉及一種包括激光焊縫的物品。

背景技術

包括一種或多種反光金屬，如金、銅、鋁、鉑和銀，的工件中的激光焊縫通常不可靠和不牢固。包括不同材料物品中的激光焊縫通常在性質上硬脆且不合需。

需要一種光亮和/或異種金屬及合金之間的焊縫，其沒有可靠性問題，且本發明的目的就是提供這樣一種焊縫。

發明內容

因此，在本發明的一個非限制實施例中，提供第一材料和第二材料間的焊縫，第一材料為第一金屬材料，且第二材料為第二金屬材料，焊縫具有在0.5和0.7mm之間的寬度，焊縫包括至少一個微焊縫，該至少一個微焊縫形成平行于焊縫表面定義的焊縫圖案，且微焊縫具有在20μm和100μm之間的特定特征尺寸。

本發明的焊縫在電子和電氣工程行業中具有重要應用。焊縫可用在物品，諸如舉例而言電池、太陽能電池、半導體封裝和電子電路印刷板中。

焊縫圖案可包括螺旋形式的線。

焊縫圖案可包括多條剖面線。剖面線可以是網格形式的。剖面線可形成矩形網格。剖面線可形成三角形網格。

第一材料和第二材料在焊縫中可保持基本不混合。“基本不混合”意味著，組合成單一共混合金相的第一材料和第二材料形成的金屬間內容物包括最多20％，且優選最多10％的焊縫的材料。第一材料和第二材料之間的界面上的金屬間內容物可足以獲得具有預定機械性能和歐姆電阻的接頭。第一材料和第二材料之間的界面上的金屬間內容物可以足夠少到避免如再結晶引起的脆化。

焊縫可基本不均一。焊縫可包括第一金屬材料和第二金屬材料的分立區。

第一材料在1微米光學波長下可具有大于90％的的反光率。

第一材料可具有高于第二材料的融化溫度。

微焊縫可包括形成在第一材料中的孔。第一材料可被包含在第二材料中。第二材料可已流入孔中。第一材料可具有頂面和底面。底面可比頂面距離第二材料更近。孔可在頂面具有一寬度，且在底面具有一寬度，其中在頂面的寬度比在底面的寬度更寬。孔可以是埋頭孔，且微焊縫可類似于鉚釘。

意料之外的是，焊縫提供連接光亮和異種金屬及合金的簡單解決方案，從而在焊縫形成的每一個接頭上產生一致且可預測的結果。無需與在不與第一材料基本混合，的情況下第二材料流入孔的設計安排，幫助防止金屬間物質的生成，且避免與金屬間物質有關相關聯的如脆性或薄弱焊縫的可靠性問題產生。微焊縫增長增大的表面積區提供更多的接觸區面積，反過來這進而會降低歐姆電阻。降低歐姆電阻是增加電池和太陽能板效率的重要考慮因素。可被連接的部件的例子包括：電池內的電連接，電池內例如銅至鋁的連接；柔性電路元件與薄剖面匯流排間的低輪廓(low profile)電連接；用于醫療電子設備的金屬外殼；如移動電話、膝上型計算機、電視機以及其他消費者電子設備等消費者電子設備中的電連接；金屬標簽與標記；以及珠寶中銀、鉑和金部件。

第一材料可包括選自由銅、鋁、鐵、鎳、錫、鈦、鎢、鉬、鈮、鉭和錸、銀、鉑、金、以及包括至少一種前述材料的合金組成的組的金屬。

第二材料可包括選自由銅、鋁、鐵、鎳、錫、鈦、鎢、鉬、鈮、鉭和錸、銀、鉑、金、以及包括至少一種前述材料的合金組成的組的金屬。

用于第一材料和第二材料的其他金屬也可以被采用。第一材料和第二材料可以相同或不同。

寬度可位于0.5mm和2.5mm之間。

特定特征尺寸可位于40μm和100μm之間。

本發明還提供了一種包括根據本發明的焊縫的物品。物品的例子為為智能手機電話、移動手機電話、手提電腦膝上型計算機、平板電腦計算機、電視機以及、其他消費型者電子設備；電池；太陽能電池；整體電路部件集成電路組件；印刷電路板；電氣連接；柔性電路元件與薄剖面匯流排間的低輪廓電連接；用于醫療電子設備的金屬外殼；和消費者電子設備的電氣連接；金屬標簽與標記；珠寶中的銀、鉑和金部件。

附圖說明

本發明的實施例現在將通過例子和參考附圖分別描述，其中：

圖1示出根據本發明的焊縫；

圖2示出連續螺旋形式的焊縫；

圖3示出矩形剖面線形式的焊縫；

圖4示出矩形剖面線形式的焊縫；

圖5示出三角形剖面線形式的焊縫；

圖6示出用于制造本發明的焊縫的激光系統；

圖7示出被激光在第一材料上切出的孔；