[发明专利]一种铜线焊接工艺

权利要求书

1.一种铜线焊接工艺，其特征在于，使用铜线焊接装置，所述铜线焊接装置包括打火杆、超声波换能器和保护气体吹气装置，所述超声波环能器端部设置有瓷嘴，打火杆和吹气装置分别设置在所述瓷嘴的两侧，所述瓷嘴内设置有供铜线穿过的内腔，所述内腔包括由上至下依次相连通的通孔部一（1）、通孔部二（2）和通孔部三（3），所述通孔部一（1）为圆柱形通孔，通孔部三（3）为圆台型通孔，通孔部二（2）位于通孔部一（1）和通孔部三（3）之间，为由朝通孔部三（3）中心外凸的过渡曲线（4）形成的过渡通孔，所述瓷嘴底部外侧还设置有向外凸的圆弧形的推展部（5），所述推展部（5）与通孔部三（3）侧壁之间设置有向下凸的圆弧形的下压部（6），铜线焊接装置的铜线焊接工艺包括以下步骤：步骤S1：向加工工作端、瓷嘴吹送保护气体，保护气体为体积分数95-98%的氮气和体积分数为2-5%的氢气构成，吹送20-30s后，对焊盘集中吹送5s保护气体；

步骤S2：启动换能器和打火杆，利用打火杆将穿过瓷嘴的铜线烧熔成熔球，此时熔球处于与焊盘接触的临界点，下降垂直高度G=0；

步骤S3：将瓷嘴下移至下降垂直高度G=5μm，对铜线熔球进行压焊；

步骤S4：对瓷嘴施加位移幅值为P=1μm的超声波水平振动，通孔部二（2）、通孔部三（3）、推展部（5）对熔球进行水平铺展；

步骤S5：再将瓷嘴下移5μm至下降垂直高度G=10μm，对铜线熔球进行进一步压焊；

步骤S6：对瓷嘴施加位移幅值为P=1μm的超声波水平振动，通孔部二（2）、通孔部三（3）、推展部（5）对熔球进行水平铺展；

步骤S7：重复S5和步骤S6直到下降垂直高度G=25μm，此时对瓷嘴施加位移幅值为P=1μm的超声波水平振动，通孔部二（2）、通孔部三（3）、推展部（5）和下压部（6）对熔球进行水平铺展和垂直下压，形成焊接点。

2.根据权利要求1所述的铜线焊接工艺，其特征在于，所述通孔部一（1）的高度BH为5-10μm，通孔部一（1）的孔径H为1.1-1.2倍铜线直径，所述通孔部三（3）的直径CD为12-15μm。

3.根据权利要求2所述的铜线焊接工艺，其特征在于，所述通孔部三（3）的外锥角CDA为90°。

4.根据权利要求2所述的铜线焊接工艺，其特征在于，所述通孔部二（2）的过渡曲线（4）为圆弧形曲线，所述过渡曲线（4）与竖直平面的夹角α为5°-10°，所述过渡曲线（4）的弧半径为40-45μm。

5.根据权利要求1所述的铜线焊接工艺，其特征在于，所述推展部（5）与水平平面的夹角β为30°-45°，所述推展部（5）的弧半径为10-15μm。

6.根据权利要求1所述的铜线焊接工艺，其特征在于，所述下压部（6）为向下凸出的圆弧形，所述下压部（6）的弧半径为40-50μm。

7.根据权利要求1所述的铜线焊接工艺，其特征在于，所述保护气体的温度为65℃-70℃，所述换能器的功率为50-100DAC。