[发明专利]一种红外激光对有色金属的焊接方法有效

专利信息
申请号: 201610929324.2 申请日: 2016-10-31
公开(公告)号: CN106425103B 公开(公告)日: 2018-02-13
发明(设计)人: 王方伟 申请(专利权)人: 武汉凌云光电科技有限责任公司
主分类号: B23K26/32 分类号: B23K26/32;B23K26/21
代理公司: 武汉开元知识产权代理有限公司42104 代理人: 俞鸿
地址: 430205 湖北省武汉市*** 国省代码: 湖北;42
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摘要:
搜索关键词: 一种 红外 激光 有色金属 焊接 方法
【权利要求书】:

1.一种红外激光对有色金属的焊接方法,其特征在于,包括:利用视觉对位技术精确定位,将连接器上电镀pin脚利用低频率激光进行毛化预处理,再利用高频率激光对pin脚毛化区域进行加热;采用高重频光纤激光器;具体包括以下步骤:

(1)、首先调节光学系统使激光焦点在加工表面上方1-5mm,使CCD的焦点与加工表面重合;

(2)、将待焊接PCBA焊盘预上锡安装好带pin脚连接器之后,整体固定在治具中,治具固定在二维平台上;

(3)、采用计算机控制板卡和视觉对位焊接软件,调节二维平台和升降平台使PCBA上的“mark”点,在CCD视场中心显示清晰,做好“mark”点的模版;

(4)、根据PCBA焊盘尺寸在视觉对位焊接软件中做好pin脚毛化图形,设定合适的激光脉宽、低频率、焊接速度、加工遍数;

(5)、调节视觉对位“mark”点的模版属性和pin脚毛化图形坐标,运用视觉对位使激光精确打在pin脚中间对pin脚进行毛化;

(6)、根据PCBA焊盘尺寸在视觉对位焊接软件中做好pin脚焊接图形与毛化图形重合,设定合适的激光脉宽、高频率、焊接速度、加工遍数;

(7)、触发激光,运用视觉对位在激光辐射作用下,预上锡熔化,熔融的锡向PCBA焊盘和pin脚接触面间辅展润湿;

(8)、关闭激光,锡料自然冷却,形成焊接面。

2.根据权利要求1所述的一种红外激光对有色金属的焊接方法,其特征在于,所述的高重频光纤激光器产生的光能,激光参数为波长1055—1070nm、平均功率20W、最高单脉冲能量1.2mJ、光束质量M2因子小于等于1.3、最小脉冲宽度2nm。

3.根据权利要求1所述的一种红外激光对有色金属的焊接方法,其特征在于,上述步骤(1)中,所述激光焦点在加工表面上方1-5mm,使激光光斑为70-90um,同轴视觉对位系统CCD的焦点与加工表面重合。

4.根据权利要求1所述的一种红外激光对有色金属的焊接方法,其特征在于,上述步骤(2)中,PCBA焊盘尺寸为0.4X0.2mm—2.0X1.5mm,间距0.2—1mm,双面共有10—80个焊盘,带pin脚连接器双面共有10-80个pin脚,宽0.2—1.5mm。

5.根据权利要求1所述的一种红外激光对有色金属的焊接方法,其特征在于,上述步骤(4)中,参数为激光脉宽1—5um、频率13—50KHZ、激光次数2—8遍、激光速度30—100mm/s。

6.根据权利要求1所述的一种红外激光对有色金属的焊接方法,其特征在于,上述步骤(5)中,调节“mark”点的模版属性,使整体定位精度为±0.02mm。

7.根据权利要求1所述的一种红外激光对有色金属的焊接方法,其特征在于,上述步骤(6)中,设定参数为激光脉宽10—50um、频率100—1000KHZ、激光次数10—20遍、激光速度100—1200mm/s。

8.根据权利要求1所述的一种红外激光对有色金属的焊接方法,其特征在于,上述步骤(8)后,包括以下步骤:

(1)、如果是整版PCBA是多个,移动二维平台使下一个PCBA上的“mark”点进入CCD视场中心;

(2)、重新调节pin脚毛化和焊接图形和参数,设定合适的激光脉宽、频率、焊接速度、加工遍数;

(3)、重新触发激光,运用视觉对位使PCBA焊盘预上锡在焊盘与pin脚接触面间充分辅展;

(4)、关闭激光,液态锡自然冷却,形成焊接面;

(5)、将PCBA翻面后重复上述步骤完成焊接加工。

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