[发明专利]包裹焊微连接的结构及钴基非晶丝的包裹焊微连接方法

说明书

技术领域

本发明属于焊接和微连接领域，更具体地说，本发明涉及包裹焊微连接的结构及钴基非晶丝的包裹焊微连接方法。

背景技术

微连接是指线材的直径或带材的宽度、厚度均小于0.10mm的微小工件与另一种金属材料之间的连接，各种焊接技术是微连接的主要手段之一。但是，钴丝、铂丝、锰丝、钨丝等各种可焊性差的微小工件如何与电子元器件连接仍然是电阻焊领域或微连接领域的技术难题。在目前常用的锡焊、超声波焊或激光焊等方法中，锡焊往往满足不了使用要求，而激光焊则很难在电子元器件制作中应用。

例如，钴基非晶丝具有巨磁电阻抗效应，而且其通过交变电流时会有巨应力电阻抗效应，因而可以被用来制成各种微力传感器或触觉传感器，在航天航空、国防和医疗领域都具有广阔的应用前景。但是，由于钴基非晶丝不仅硬而脆、可焊性极差，而且其在高温下(1150℃)磁性消失，因而连接时不能使用高温，同时制作传感器时又要求钴基非晶丝表面的氧化膜必须被彻底清除，使之与电子元件触点的直流电阻值趋于零，如此苛刻的条件使得钴基非晶丝在传感器电路的连接十分困难。有人提出以超声波焊接方式进行钴基非晶丝焊接，但这种工艺极其繁琐，而且连接的可靠性和一致性往往也达不到使用要求。

因此，各种可焊性差的微小工件如何实现与电子元器件的可靠连接，包括钴基非晶丝在传感器电路上的连接已成为特殊电子元器件制造亟需解决的技术难题。

发明内容

本发明的发明目的一是为可焊性差的微小工件提出包裹焊微连接；二是通过可焊性差的钴基非晶丝为实施例，提出包裹焊微连接在钴基非晶丝传感器电路的具体微连接方法。

在介绍本发明前，首先需要说明本发明中提出的包裹焊微连接的概念：包裹焊微连接是可焊性差的微小工件与焊件实现微连接的一种电阻焊新技术，该技术把可焊性差的微小工件置于彼此搭接的二个焊件之间，通过对二个焊件进行电阻焊点焊，实现可焊性差的微小工件被焊接在一起的二个焊件紧紧包裹的连接。

为了实现上述发明目的，本发明提供了一种包裹焊微连接的结构，其包括可焊性差的微小工件和分别为基底焊件、包裹焊件的二个焊件，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个焊件之间，基底焊件和包裹焊件由电阻焊点焊设备点焊，可焊性差的微小工件被焊接在一起的二个焊件紧紧包裹而实现与基底焊件的连接。

作为本发明包裹焊微连接的结构的一种改进，所述基底焊件和包裹焊件中至少有一个焊件的表面有镀锡或喷锡的锡层，或者二个焊件的表面都有锡层。

作为本发明包裹焊微连接的结构的一种改进，所述电阻焊点焊设备是以平行电极焊头对二个焊件进行点焊的。

作为本发明包裹焊微连接的结构的一种改进，所述平行电极焊头为电极尖端接触的平行电极焊头、电极尖端连体的平行电极焊头、电极尖端既不接触也不连体的平行电极焊头或平行的二个电极。

作为本发明包裹焊微连接的结构的一种改进，所述平行电极焊头的焊接端面为凹圆弧端面。

作为本发明包裹焊微连接的结构的一种改进，所述可焊性差的微小工件为由难融质硬的金属及其合金制成的微小工件、表面有绝缘层的微小工件或表面有绝缘漆的微小工件。

作为本发明包裹焊微连接的结构的一种改进，所述难融质硬的金属及其合金制成的微小工件为钴及其合金制成的微小工件、铂及其合金制成的微小工件、锰及其合金制成的微小工件、钽及其合金制成的微小工件或钨及其合金制成的微小工件。

作为本发明包裹焊微连接的结构的一种改进，所述微小工件为线径小于或等于的线材，或是厚度或宽度小于或等于0.10mm的带材。

作为本发明包裹焊微连接的结构的一种改进，所述电阻焊点焊设备为HPPR显微焊接设备，HPPR显微焊接设备综合了热压焊(H)、平行间隙焊(P)、具精确电极力加压系统的点焊机机头(P)和电阻焊显微焊接(R)的结构特征。

与现有技术相比，本发明包裹焊微连接的结构增加了一个覆盖在可焊性差的微小工件上的包裹焊件，并通过电阻焊点焊设备将包裹焊件点焊在基底焊件，实现了微小工件与基底焊件的可靠连接，有效地解决了可焊性差的微小工件的焊接难题。

为了实现上述发明目的，本发明还提供一种钴基非晶丝的包裹焊微连接方法，其包括以下步骤：

1)提供钴基非晶丝传感器电路、钴基非晶丝、包裹焊件和电阻焊点焊设备；

2)把钴基非晶丝置于传感器电路的连接焊盘上，以包裹焊件覆盖钴基非晶丝，通过电阻焊点焊设备以平行电极焊头对包裹焊件进行点焊；