[发明专利]一种整流二极管装配件的激光锡焊方法及装置

说明书

本发明提供了一种整流二极管装配件的激光锡焊方法，包括：采用正离焦状态下的激光束对待焊接区域进行预热；利用自动送丝组件将锡丝送至待焊接区域正上方，激光束以负离焦方式作用在锡丝上，并迅速加热融化锡丝，熔融的液态锡料滴落在整流二极管镀锡轴向引线与底座引脚之间的接触面上；利用超声波振子以固定频率发出振动，锡料不断浸润焊接处的引脚与引线，冷却后形成激光锡焊接头；采用同样方法完成右侧的焊接。该焊接方法提高了焊接接头的强度与质量。本发明还设计了一种自动化激光锡焊装置，整体涵盖了自动化上下料、自动化激光锡焊、产品质量检测及正品与次品分拣等工序，可实现高效率、高精度、高品质的二极管自动化封装。

技术领域

本发明属于激光应用技术领域，具体涉及一种整流二极管装配件的激光锡焊方法和装置。

背景技术

随着信息技术的不断更新发展，人类社会逐渐迈入智能信息化时代，现代微电子制造产业正朝着微型化、智能化、高度集成、高性能及多样化的方向发展，因此微电子封装技术在微电子制造业中将发挥越来越重要的作用。

目前，在整流二极管装配件的锡焊工艺中，通常采用传统的电烙铁锡焊将整流二极管的引线与配套底座连接在一起；然而该方法存在诸多局限与弊端：1)利用电烙铁进行锡焊时，首先需将电烙铁进行预热，对准锡焊部位，再加热至可熔温度后供给焊锡，完成焊接，然而受到人工焊接工艺水平的限制，容易造成产品的焊接质量不一致；2)其次，对于焊接的工具而言，电烙铁的加热温度难以精确控制且易损坏，同时对于焊接时所使用的材料无法量化，直接影响了生产成本的核算；3)再者，电烙铁通过接触性加工方式焊接结构复杂的工件时，易产生干涉，同时存在应力接触易使线材的传输性能受影响。另外，对于电子设备来说，虚焊是造成接触不良现象的常见故障；虚焊主要是由焊锡熔点低且强度差、焊锡量少、待焊工件引脚存在应力现象及表面存在氧化层或污垢等因素所导致，其焊点通常处于有接触电阻的连接状态，导致电路工作不正常，出现时好时坏的不稳定现象，给电路的调试、使用和维护带来重大隐患。

激光锡焊是以激光作为热源的一种锡焊方法，相比传统锡焊工艺激光锡焊具有加热速度快、热输入量及热影响小、焊接位置可精确控制、非接触式加热等优点。基于这些优点，非接触式的激光锡焊技术受到许多高精密电子厂商的青睐，但是由于国内对该技术的研究起步较晚，目前仍以进口设备为主，不仅价格昂贵，而且技术支持时效性差，因此研发出性能稳定的“中国制造”激光锡焊设备，并将其与工业生产自动化进行集成将是亟待解决的难题。

发明内容

本发明针对上述现有技术的不足，提供了一种成本低、集成度高的整流二极管装配件的激光锡焊方法；本发明还同时提供了一种整流二极管装配件的激光锡焊装置。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种整流二极管装配件的激光锡焊方法，包括如下步骤:

(1)通过自动上料机构将整流二极管平稳放置在配套底座的引脚上并装夹固定，形成待焊接的整流二极管装配件；

(2)调节激光焊接头的位置，使其恰好处于整流二极管装配件的左侧待焊接处的正上方；

(3)调节激光焊接头的位置，使其输出激光束的焦平面在待焊接处的上方，采用正离焦状态下的激光束对待焊接区域进行预热；

(4)利用自动送丝组件将锡丝送至待焊接区域正上方，且位于输出激光束的焦平面上方，激光束以负离焦方式作用在锡丝上，并迅速加热融化锡丝，熔融的液态锡料滴落在整流二极管镀锡轴向引线与底座引脚之间的接触面上；

(5)利用整流二极管装配件底部的超声波振子以固定频率发出振动，同时正离焦状态下的激光束继续作用在熔融状态的锡料上，锡料不断浸润焊接处的引脚与引线，冷却后形成激光锡焊接头；

(6)调节激光焊接头的位置，使其处于整流二极管装配件的右侧待焊接处的正上方；按照步骤(3)-(5)的方法完成整流二极管装配件右侧的焊接；