[發(fā)明專利]一種超高溫焊料燒結(jié)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011074032.8
• 申請(qǐng)日: 2020-10-10
• 公開（公告）號(hào): CN112143928B
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何達(dá)強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 佛山市海欣光電科技有限公司
• 主分類號(hào): C22C1/05
• 分類號(hào): C22C1/05;C22C27/04;B23K35/32;B23K35/40
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本發(fā)明公開了一種超高溫焊料燒結(jié)方法，包括如下步驟：制備混合粉末、制備焊料料漿、焊料涂布、焊料檢測(cè)、焊料燒結(jié)、成品檢測(cè)、過(guò)程控制；本發(fā)明通過(guò)對(duì)線圈內(nèi)的燒結(jié)舟進(jìn)行局部超高溫加熱，實(shí)現(xiàn)超高溫硅鉬焊料快速燒結(jié)，本發(fā)明工藝流程短，生產(chǎn)成本較低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種燒結(jié)方法，尤其涉及一種超高溫焊料燒結(jié)方法。

背景技術(shù)

磁控管廣泛應(yīng)用于微波爐等設(shè)備的微波發(fā)生源，而陰極組件材料則是磁控管的核心部位。如圖1所示，磁控管陰極由上端帽組件1、焊料2、鎢燈絲3、下端帽組件4構(gòu)成，上端帽組件1、下端帽組件4與鎢燈絲3通過(guò)焊料2高溫焊接而成。

傳統(tǒng)采用的釕鉬體系焊料由于釕元素材料成本高昂逐漸被硅鉬體系焊料替代，但是硅鉬焊料熔點(diǎn)高達(dá)2000～2200℃，采用普通燒結(jié)爐燒結(jié)的方法難以達(dá)到如此高溫度，如果采用超高溫電阻燒結(jié)爐燒結(jié)的方法，加熱所用的碳棒則會(huì)揮發(fā)碳元素污染焊料；如果采用中頻感應(yīng)燒結(jié)爐燒結(jié)的方法，燒結(jié)爐費(fèi)用高達(dá)400～800萬(wàn)人民幣，不僅成本高昂，而且燒結(jié)時(shí)燒結(jié)爐溫度場(chǎng)分布不均勻，批量生產(chǎn)過(guò)程難以控制，這些因素都嚴(yán)重制約了硅鉬焊料的推廣使用。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種將線圈內(nèi)的燒結(jié)舟進(jìn)行局部超高溫加熱，實(shí)現(xiàn)超高溫硅鉬焊料快速燒結(jié)的超高溫焊料燒結(jié)方法。

一種超高溫焊料燒結(jié)方法，包括如下步驟：制備混合粉末：將質(zhì)量百分含量為10%的硅粉、90%的鉬粉倒入V型混合機(jī)中得到硅鉬混合粉末，所述硅粉粒徑范圍為1μm～50μm、所述鉬粉粒度為1μm～50μm；制備焊料料漿：在已有硅鉬混合粉末的V型混合機(jī)中加入有機(jī)載體、丁酯溶劑、直徑4～8mm的硬質(zhì)合金研磨球，有機(jī)載體占硅鉬混合粉末重量的5%～20%，丁酯溶劑占硅鉬混合粉末重量的10%～30%，硬質(zhì)合金研磨球與硅鉬混合粉末的比重為1：1至4：1，混和料漿體積不超過(guò)V型研磨桶的三分之二，V型研磨桶轉(zhuǎn)速為400～800r/min，研磨時(shí)間為1～4h得到焊料料漿；焊料涂布：將得到焊料料漿注入點(diǎn)膠針筒，通過(guò)自動(dòng)點(diǎn)膠機(jī)均勻的將焊料涂布在端帽凹槽內(nèi)，焊料單重為4～10mg，焊料點(diǎn)膠位置位于凹槽二分之一高度處；焊料檢測(cè)：點(diǎn)膠后的端帽被逐個(gè)推入透明有機(jī)玻璃軌道，通過(guò)CCD視覺系統(tǒng)檢測(cè)端帽的外觀和焊料位置，不合格品剔除回收；焊料燒結(jié)：帶焊料端帽自動(dòng)逐個(gè)被推入304不銹鋼軌道，開始進(jìn)入感應(yīng)燒結(jié)爐低溫區(qū)；隨后焊料開始進(jìn)入高溫區(qū)，帶焊料端帽被推入鉬或鎢材質(zhì)的燒結(jié)舟內(nèi)，通過(guò)45～60KW高頻感應(yīng)電源和直徑為10毫米的感應(yīng)加熱銅線圈，將線圈內(nèi)的燒結(jié)舟進(jìn)行局部超高溫加熱至2100～2200℃，帶焊料端帽在經(jīng)過(guò)該區(qū)域過(guò)程中將被鉬舟或鎢舟逐步加熱；經(jīng)過(guò)0.5～5min，焊料完成燒結(jié)，并被推出高溫區(qū)域，隨后端帽被推入304不銹鋼軌道進(jìn)行冷卻，整個(gè)燒結(jié)和冷卻過(guò)程都在氬氣、氮?dú)饣驓錃鈿夥罩型瓿桑怀善窓z測(cè)：端帽冷卻至室溫后，被推入透明有機(jī)玻璃軌道，通過(guò)CCD視覺系統(tǒng)檢測(cè)焊料燒結(jié)狀態(tài)和焊料高度，要求燒結(jié)后的焊料呈現(xiàn)明亮金屬光澤，焊料最高位置距離凹槽底面不超過(guò)0.3～1.5mm，并且無(wú)焊料飛濺和溢出現(xiàn)象；過(guò)程控制：根據(jù)成品檢測(cè)步驟中的焊料尺寸隨時(shí)調(diào)整焊料涂布步驟中的焊料單重，根據(jù)成品檢測(cè)步驟中的焊料狀態(tài)，可調(diào)整焊料燒結(jié)步驟中端帽推入速度和高頻感應(yīng)電流大小，直至燒結(jié)出穩(wěn)定合格的焊料。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明通過(guò)對(duì)線圈內(nèi)的燒結(jié)舟進(jìn)行局部超高溫加熱，成功實(shí)現(xiàn)了超高溫硅鉬焊料的快速燒結(jié)；本發(fā)明工藝流程短，自動(dòng)化程度高，避免了常規(guī)燒結(jié)工藝中的人工擺料和收料，大大降低人工成本；產(chǎn)品批量生產(chǎn)后在能耗節(jié)約，過(guò)程控制等方面都具有巨大優(yōu)勢(shì)。

附圖說(shuō)明：

圖1為本發(fā)明的磁控管陰極的示意圖；

圖2為本發(fā)明的燒結(jié)舟、帶焊料端帽、感應(yīng)加熱銅線圈組合在一起時(shí)的示意圖。

其中，上端帽組件1、焊料2、鎢燈絲3、下端帽組件4、燒結(jié)舟5、帶焊料端帽6、感應(yīng)加熱銅線圈7。

具體實(shí)施方式

第一實(shí)施例：