[发明专利]一种利用中间过渡层实现微细丝与不等直径多股导线储能焊接的方法

说明书

本发明涉及一种利用中间过渡层实现微细丝与不等直径多股导线储能焊接的方法。储能焊作为细丝连接的方法之一，得到广泛应用，但无法实现多股导线与微细丝的储能焊。本发明提出的方法以铜箔作为中间过渡层、利用储能焊时焊件接触处短路放电实现冶金结合的特点，使得微细丝先与中间过渡层实现连接，然后再与多股导线进行储能焊。多股导线、中间过渡层与微细丝与三者的连接通过不同的焊接能量分步进行储能焊接，进而实现微细丝与不等直径多股导线的储能焊接。本发明焊接过程中丝材受热少，焊接接头强度高，焊接方法简单，焊接速度快，保证了产品生产的可靠性和经济性。

技术领域

本发明涉及一种利用中间过渡层实现微细丝与不等直径多股导线储能焊接的方法，属于微连接技术领域。

背景技术

电子传感元器件制造中，涉及到微细丝与不等直径多股导线的连接，微细丝是直径为几百微米的细丝，不等直径多股导线（整体直径为毫米级别）由数十个一百微米以内的单丝构成，接头连接多为对接和搭接，两者一般是异种材料，直径差异大，焊接难度高。常规熔化焊的热输入较高，微细丝过于细小，热容量很小，对接和搭接时，微细丝很容易烧损甚至烧断，对于这类精密零件的焊接质量影响很大，因此这类产品的焊接需要严格控制热输入，选用热输入较小且稳定的焊接方法。目前，对于这类零件的焊接，也有采用电阻压方、火焰钎焊或电阻钎焊的方法，但上述方法都存在焊接工艺复杂，焊接稳定性差等问题，在实际工程应用中仍需进一步优化。

发明内容

本发明所要解决的问题在于，所焊零件的直径差异较大（不等直径多股导线直径为微细丝直径的5倍左右），但储能焊的原理是短路接触后在接触位置放电发热完成焊接，这一原理限定了尺寸差异过大的两零件直接焊接，当较小热输入时，不等直径多股导线因尺寸更大其熔化量比微细丝熔化量少，两者形成接头主要依靠微细丝的熔化，但微细丝尺寸过小，熔化量也很小，因此，接头强度不高；较大热量输入时，不等直径多股导线端部可以大量熔化，但微细丝也会承受过多的热量而烧损或烧断，微细丝热影响区受热软化使得接头强度也不高。本发明提供一种利用中间过渡层实现微细丝（直径为100～300微米）与不等直径多股导线（15～30股，单股丝的直径为50～80微米，单丝）

储能焊的连接方法，这种方法引入铜箔作为中间过渡层，利用储能焊焊件短路接触经放电后形成冶金结合的原理，先采用小参数将微细丝焊接于铜箔上，再采用大参数将不等直径多股导线焊接于微细丝与铜箔接触点背面，同时，较大的参数使得铜箔击穿，焊接完成。

本发明采用的技术方案如下：一种利用中间过渡层实现微细丝与不等直径多股导线储能焊接的方法，其特征在于，至少包括以下步骤：

（1）调整储能焊机焊接参数，将中间过渡层与微细丝短路接触，微细丝经储能焊机放电后连接在中间过渡层上；

（2）调整储能焊机焊接参数，将不等直径多股导线与步骤（1）实施后的中间过渡层短路接触，接触点位于中间过渡层与微细丝接触点背侧，放电后中间过渡层击穿，中间过渡层同时连接微细丝和不等直径多股导线，多余中间过渡层经放电击穿脱落，形成接头。

本发明还具有如下特征：

所述步骤（1）中，可以是镍或镍合金、银或银合金，微细丝的直径为100～300微米。

所述步骤（2）中，不等直径多股导线的直径为450～900微米,单丝材料为铜或铜合金，单股丝的直径在30～50微米之间，股数在15～30之间。

所述中间过渡层材料为纯铜，厚度为100～150微米。

所述储能焊机，焊机能量为5～50W·S。

所述步骤（1）中，焊接参数为5～15W·S。

所述步骤（1）中，微细丝与铜箔焊接角度在75°～90°。

所述步骤（2）中，焊接参数为30～50W·S。