[發明專利]專用于PCB板焊接的電磁脈沖焊接系統

有效

• 申請號: 201910147553.2
• 申請日: 2019-02-27
• 公開（公告）號: CN109807426B
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 王剛;曹磊磊;張中文;許章亮;張麗萍
• 申請（專利權）人: 重慶科技學院
• 主分類號: B23K3/047
• 分類號: B23K3/047;B23K1/005;B23K101/42
• 代理公司: 成都中匯天健專利代理有限公司 51257
• 代理人: 陳冰

本發明公開了專用于PCB板焊接的電磁脈沖焊接系統，包括用于放置待焊接PCB板的承載底座、電磁脈沖焊接組件、屏蔽模具；電磁脈沖焊接組件包括脈沖電源、線圈和平板集磁器，線圈位于平板集磁器上方且與脈沖電源連接。電磁脈沖焊接組件通過承載底座上的安裝架設置在承載底座的上方；屏蔽模具用于蓋在PCB板背面，非導體材料制成，整體為能夠蓋住PCB板的底部開口的盒蓋，盒蓋內設有若干豎向貫通盒蓋的非屏蔽壁通道，非屏蔽通道與待焊接PCB板背面的焊點一一對應。

技術領域

本發明涉及電磁脈沖焊接技術領域，具體涉及一直利用電磁脈沖焊接技術進行PCB板焊接的系統。

背景技術

PCB的制作流程是，先設計好圖紙，然后將圖紙設計印制到印刷電路基板，形成有焊點和成型電路的焊盤，將電子元件安裝在焊盤上并與焊盤連接即可。現有的一種焊接方法，在印刷電路基板的背面，二維陣列布置球形焊盤，印刷電路基板上開有供元件插入的孔，元件插入孔后，引腳與印刷電路基本背面的焊點焊接，比如柵陣列封裝就是采用這種方法。

而現有的封裝焊接技術，無論是采用哪種，元件引腳與印刷電路基板的連接基本都是采用焊錫連接，其典型的流程是：助焊劑噴涂、PCB預熱、浸焊或拖焊。其焊接步驟較多，這樣為了產品質量就需要保證每個步驟都合格，同時，印刷電路基板上有多個焊點和多個電子元件，因此會需要多次焊接。同時采用焊接形式，由于會引入助焊劑、焊錫等，因此，容易導致芯片表面不清潔，經常需要額外再增加清潔步驟。

進一步的，電子設備的失效，很多時候都是由于焊接過程中出現的各種問題導致的，比如：壓焊過重，導致壓焊處斷裂；壓焊過輕或芯片表面不清潔，導致虛焊脫落；金屬間化合物，如Au-Al,焊接處可能形成Au₂Al、AuAl、AuAl₂、Au₄Al、Au₅Al等，其晶格常數、膨脹系數不同，導電率較低，從而導致壓焊強度降低，接觸電阻變大，導致器件性能退化或失效。

電磁脈沖焊接時一種新的焊接技術，主要應用在管狀件連接方向，其原理是線圈通過脈沖電流的作用，產生一個交變磁場。同時在外層加工零件內就會產生感應電流，感應電流產生的磁場與線圈磁場相互作用，線圈和外層零件之間就出現斥力，最終導致外層加工零件以很高的運動速度向內層加工零件貼合而形成焊接。

發明內容

本發明的目的在于提供一種專用于PCB板焊接的電磁脈沖焊接系統，其的結構可以對PCB板進行統一焊接，減少焊接步驟和次數，同時焊接處不會出現金屬間化合物。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案如下所述：

專用于PCB板焊接的電磁脈沖焊接系統，包括用于放置待焊接PCB板的承載底座、電磁脈沖焊接組件、屏蔽模具；

電磁脈沖焊接組件包括脈沖電源、線圈和平板集磁器，線圈位于平板集磁器上方且與脈沖電源連接。

電磁脈沖焊接組件通過承載底座上的安裝架設置在承載底座的上方；

屏蔽模具用于蓋在PCB板背面，非導體材料制成，整體為能夠蓋住PCB板的底部開口的盒蓋，盒蓋內設有若干豎向貫通盒蓋的非屏蔽通道，非屏蔽通道與待焊接PCB板背面的焊點一一對應；

將待焊接的PCB板放置在上述焊接區，用屏蔽模具蓋住PCB板，啟動脈沖電源，此時產生脈沖磁場，由于屏蔽模具不導電，因此不會有電流流通，不產生使其能夠運動的磁力，而由于非屏蔽通道沒有遮擋住焊點和焊上對應的引腳，在電磁脈沖的作用下，引腳產生電流，從而產生與集磁器之間的斥力，使得引腳焊接在焊點上。

作為一種優選技術方案，所述承載底座上設有限位框，PCB板的邊界放置在限位框上進行支撐；或承載底座上設有限位座；限位座為凸臺，且凸臺上設有若干與待焊接PCB板上電子元件尺寸位置匹配的放置槽。