[发明专利]一种铜线焊接工艺

说明书

本发明提供一种铜线焊接装置，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、通孔部二和通孔部三，所述通孔部一为圆柱形通孔，通孔部三为圆台型通孔，通孔部二位于通孔部一和通孔部三之间，为由朝通孔部三中心外凸的过渡曲线形成的过渡通孔。本发明提供一种引线不易折断、焊点键合强度高的铜线焊接装置及其铜线焊接工艺。

技术领域

本发明涉及LED焊接技术领域，特别涉及一种铜线焊接装置及其铜线焊接工艺。

背景技术

平面LED封装是把LED芯片放置在平面支架的反射杯中，经过金线球焊接后，用环氧树脂封而成。完整的封装工艺需经历点胶、固晶、焊线、树脂封装、切脚、检测等十多道工序，相应的加工设备有固晶机、焊线机、注塑机、荧光粉涂覆机、塑封机、测试机等。其中，焊线工序是通过焊线机将铜线焊接在LED支架上形成LED导通电路。但是现有技术中的LED焊接技术存在以下缺陷：1、采用铜线焊接时，需要高压电火花使铜线端部熔成球形，在熔融成球形的同时铜线本身的金相结构会发生变化，重新排列，熔融成的自由球的晶格粗大并且与熔融自由球相连接的铜线也存在晶格变大的现象，从而导致铜线的脆性变大，熔球与铜线连接的颈部脆性变大，而现有技术中的熔球端与铜线通常为转折结构，导致引线颈部极易断线的缺陷；2、通常采用的超声波焊接的方式，仅是采用打火杆产生几千伏的高压电，产生高温将铜线尾丝熔化形成种球，再通过控制瓷嘴向下移动，将金属熔融种球接触焊盘，最后形成圆环形的焊接点，但是这种圆环形键合方式的结合强度仍然需要提高。

因此，需要研究一种引线不易折断、焊点键合强度高的铜线焊接装置及其铜线焊接工艺。

发明内容

本发明的目的在于提供一种引线不易折断、焊点键合强度高的铜线焊接装置及其铜线焊接工艺。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种铜线焊接装置，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、通孔部二和通孔部三，所述通孔部一为圆柱形通孔，通孔部三为圆台型通孔，通孔部二位于通孔部一和通孔部三之间，为由朝通孔部三中心外凸的过渡曲线形成的过渡通孔。

作为本发明的进一步设置，瓷嘴底部外侧还设置有向外凸的圆弧形的推展部。

作为本发明的进一步设置，推展部与通孔部三侧壁之间设置有向下凸的圆弧形的下压部。

作为本发明的进一步设置，通孔部一的高度BH为5-10μm，通孔部一的孔径H为1.1-1.2倍铜线直径，所述通孔部三的直径CD为12-15μm。

作为本发明的进一步设置，通孔部三的外锥角CDA为90°。

作为本发明的进一步设置，通孔部二的过渡曲线为圆弧形曲线，所述过渡曲线与竖直平面的夹角α为5°-10°，所述过渡曲线的弧半径为40-45μm。

作为本发明的进一步设置，推展部与水平平面的夹角β为30°-45°，所述推展部的弧半径为10-15μm。

作为本发明的进一步设置，下压部为向下凸出的圆弧形，所述下压部的弧半径为40-50μm。

本发明还提供一种铜线焊接工艺，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；