[發明專利]一種整流二極管裝配件的激光錫焊方法及裝置

有效

• 申請號: 201710563575.8
• 申請日: 2017-07-11
• 公開（公告）號: CN107309517B
• 公開（公告）日: 2019-06-21
• 發明（設計）人: 魏鑫磊
• 申請（專利權）人: 溫州職業技術學院
• 主分類號: B23K3/00
• 分類號: B23K3/00;B23K1/005;B23K3/08;B23K3/06;B23K37/04
• 代理公司: 北京中北知識產權代理有限公司 11253
• 代理人: 段秋玲

本發明提供了一種整流二極管裝配件的激光錫焊方法，包括：采用正離焦狀態下的激光束對待焊接區域進行預熱；利用自動送絲組件將錫絲送至待焊接區域正上方，激光束以負離焦方式作用在錫絲上，并迅速加熱融化錫絲，熔融的液態錫料滴落在整流二極管鍍錫軸向引線與底座引腳之間的接觸面上；利用超聲波振子以固定頻率發出振動，錫料不斷浸潤焊接處的引腳與引線，冷卻后形成激光錫焊接頭；采用同樣方法完成右側的焊接。該焊接方法提高了焊接接頭的強度與質量。本發明還設計了一種自動化激光錫焊裝置，整體涵蓋了自動化上下料、自動化激光錫焊、產品質量檢測及正品與次品分揀等工序，可實現高效率、高精度、高品質的二極管自動化封裝。

技術領域

本發明屬于激光應用技術領域，具體涉及一種整流二極管裝配件的激光錫焊方法和裝置。

背景技術

隨著信息技術的不斷更新發展，人類社會逐漸邁入智能信息化時代，現代微電子制造產業正朝著微型化、智能化、高度集成、高性能及多樣化的方向發展，因此微電子封裝技術在微電子制造業中將發揮越來越重要的作用。

目前，在整流二極管裝配件的錫焊工藝中，通常采用傳統的電烙鐵錫焊將整流二極管的引線與配套底座連接在一起；然而該方法存在諸多局限與弊端：1)利用電烙鐵進行錫焊時，首先需將電烙鐵進行預熱，對準錫焊部位，再加熱至可熔溫度后供給焊錫，完成焊接，然而受到人工焊接工藝水平的限制，容易造成產品的焊接質量不一致；2)其次，對于焊接的工具而言，電烙鐵的加熱溫度難以精確控制且易損壞，同時對于焊接時所使用的材料無法量化，直接影響了生產成本的核算；3)再者，電烙鐵通過接觸性加工方式焊接結構復雜的工件時，易產生干涉，同時存在應力接觸易使線材的傳輸性能受影響。另外，對于電子設備來說，虛焊是造成接觸不良現象的常見故障；虛焊主要是由焊錫熔點低且強度差、焊錫量少、待焊工件引腳存在應力現象及表面存在氧化層或污垢等因素所導致，其焊點通常處于有接觸電阻的連接狀態，導致電路工作不正常，出現時好時壞的不穩定現象，給電路的調試、使用和維護帶來重大隱患。

激光錫焊是以激光作為熱源的一種錫焊方法，相比傳統錫焊工藝激光錫焊具有加熱速度快、熱輸入量及熱影響小、焊接位置可精確控制、非接觸式加熱等優點。基于這些優點，非接觸式的激光錫焊技術受到許多高精密電子廠商的青睞，但是由于國內對該技術的研究起步較晚，目前仍以進口設備為主，不僅價格昂貴，而且技術支持時效性差，因此研發出性能穩定的“中國制造”激光錫焊設備，并將其與工業生產自動化進行集成將是亟待解決的難題。

發明內容

本發明針對上述現有技術的不足，提供了一種成本低、集成度高的整流二極管裝配件的激光錫焊方法；本發明還同時提供了一種整流二極管裝配件的激光錫焊裝置。

本發明是通過如下技術方案實現的：

一種整流二極管裝配件的激光錫焊方法，包括如下步驟:

(1)通過自動上料機構將整流二極管平穩放置在配套底座的引腳上并裝夾固定，形成待焊接的整流二極管裝配件；

(2)調節激光焊接頭的位置，使其恰好處于整流二極管裝配件的左側待焊接處的正上方；

(3)調節激光焊接頭的位置，使其輸出激光束的焦平面在待焊接處的上方，采用正離焦狀態下的激光束對待焊接區域進行預熱；

(4)利用自動送絲組件將錫絲送至待焊接區域正上方，且位于輸出激光束的焦平面上方，激光束以負離焦方式作用在錫絲上，并迅速加熱融化錫絲，熔融的液態錫料滴落在整流二極管鍍錫軸向引線與底座引腳之間的接觸面上；

(5)利用整流二極管裝配件底部的超聲波振子以固定頻率發出振動，同時正離焦狀態下的激光束繼續作用在熔融狀態的錫料上，錫料不斷浸潤焊接處的引腳與引線，冷卻后形成激光錫焊接頭；

(6)調節激光焊接頭的位置，使其處于整流二極管裝配件的右側待焊接處的正上方；按照步驟(3)-(5)的方法完成整流二極管裝配件右側的焊接；