[发明专利]一种网络变压器的无钎料激光焊接方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及无钎料激光精密焊接技术，具体是指网络变压器的无钎料激光焊接方法及装置。

背景技术

随着计算机技术及通信技术的发明、因特网的普及，网络变压器得到了广泛的应用，目前已成为计算机、通讯、路由器、交换机、电源等网络及通讯领域必不可少的器件。网络变压器由磁环线圈2、管脚架1相应的连接管脚1-1及封装外壳3组成，磁环线圈2由铁芯2-1及围绕在铁芯上的导线2-2组成(如图1～5所示)，磁环线圈2的导线2-2与连接管脚1-1通过焊接连成一体，磁环线圈2与连接管脚1-1焊好，采用塑料外壳3封装成网络变压器产品。

磁环线圈的导线很细微，导线线径0.05～0.18mm，并且连接管脚宽度为0.4～0.8mm。通常先采用人工方法将磁环线圈固定在连接管脚上(将磁环线圈的导线绕缠在连接管脚上，需多重缠绕)，然后再将管脚泡到熔融的钎料液槽中，取出后液态钎料凝固后可得到磁环线圈与管脚焊为一体的网络变压器。

这一传统的网络变压器钎焊法存在需采用人工将导线缠绕到焊接管脚、焊接需要钎料、生产效率低下、焊点不牢固、焊件表面不美观等缺点，无法满足当前网络变压器需规模化、无铅化、自动化生产的实际需要。

发明内容

本发明克服了上述现有技术的缺点与不足，提供一种网络变压器的无钎料激光焊接方法，其焊接速度快、焊点牢固美观、无需人工将导线多重缠绕到管脚、无需钎料及人工钎焊操作，既提高了生产效率，也提高了焊接质量，还节省了焊接材料，顺应了当前电子器件焊接无铅化的趋势，能完全满足当前网络变压器大规模自动化生产需要。

本发明的目的还在于提供实现上述网络变压器的无钎料激光焊接方法的装置。

本发明通过下述技术方案实现：本网络变压器的无钎料激光焊接方法，包括以下步骤：

(1)将磁环线圈的导线采用人工压入夹具上的定位槽中(由于磁环线圈的导线柔软，很难自动化压入夹具，采用人工压入，但比先前需将导线多重缠绕到管脚简单得多)，使磁环线圈固定在夹具内(由于管脚架很薄，且材料极易变形，如直接采用人工将导线多重缠绕到管脚架上，一方面将增加工人劳动强度，另一方面，也易使管脚架变形，后续激光扫描难以准确定位；引入夹具，起到保证定位精度、减轻工人劳动强度的作用)；将管脚架固定在工作平台上；

(2)通过微机控制夹具由上至下运动，夹具与管脚嵌合，使磁环线圈定位到所述管脚架上：即磁环线圈上的导线贴压到相应管脚上；

(3)微机控制扫描振镜将激光束定位到管脚架的第一个管脚处，先后发出两类激光，第一类激光将导线的包漆气化去除，第二类激光将导线与管脚焊接起来，所述导线与管脚焊接过程需气体保护焊点；

由于导线直径极为细微(0.05～0.18mm)，并且管脚的宽度及管脚的间距为0.4～0.8mm，为牢固地将导线与管脚焊起来，又不损伤到焊点以外地方，应使激光在工作平面上的光斑直径满足大于导线直径，且小于管脚宽度的要求，因而在焊接过程中，需要用到细微的激光束，因此，采用高光束质量的激光作为成型能量源，并经扩束处理，可获得细微的聚焦激光光斑；所述激光束为光束质量因子为M2≤1.1，波长为1.09μm，功率25～200W的光纤激光，经扩束镜扩束(3～5倍)，动态聚焦单元聚焦以及离焦量调节(通过调节光纤激光头、动态聚焦单元以及扫描振镜在垂直方向的位置实现，这些器件都会装在一个光路盒里，光路盒安放到可升降调节的丝杆上)后，在工作平面上获得的激光聚焦光斑直径为60～200μm，为焊接可靠，激光功率密度为8×104～7×106W/cm2，完全满足网络变压器微焊接需要；

(4)微机控制扫描振镜将激光束定位到管脚架的本排下一个管脚处，重复步骤(3)的包漆气化去除及焊接操作，如此完成各个管脚的焊接；

(5)微机控制扫描振镜将激光束定位到焊点靠近夹具外边导线处，发出第三类激光将未焊接前用于固定磁环线圈的多余导线切除，从而完成一个网络变压器的焊接。

为实现大规模生产，本网络变压器的无钎料激光焊接方法，还可以将多个所述网络变压器的管脚依次固定在传送带上，进行流水线式激光焊接操作，其包括以下步骤：

(1)将磁环线圈的导线采用人工压入夹具上的定位槽中，使磁环线圈固定在夹具内；将多个管脚架依次固定在传送带上；

(2)当传送带上的管脚架传送到焊接工位时，通过微机控制夹具由上至下运动，夹具与管脚嵌合，使磁环线圈定位到所述管脚架上：即磁环线圈上的导线贴压到相应管脚上；