[发明专利]一种浇注式焊接方法

说明书

技术领域

本发明涉及微电子及激光领域，特别是涉及一种浇注式焊接方法。

背景技术

在固体激光器设计中，为了提高激光器的输出，首要解决的问题是提高激光工作物质的散热能力，较好的选择是增大工作物质的散热面积，因此随着激光器技术的发展，激光工作物质更多的被设计成板条状、薄片状或光纤等。在板条和薄片激光器中，虽然工作物质的散热面积得到增大，但如何将工作物质的热量尽快带走成为了新的问题，目前采用的散热结构有以水直接冷却或通过焊接热沉进行接触冷却等。比较而言，焊接冷却热沉是板条和薄片激光器设计的较佳选择。但是，板条和薄片激光器的热沉焊接面积较大，由于焊接面积过大，焊接热沉的过程中有诸多复杂因素影响，如金属热沉的冷却面加工等因素，导致工作物质与热沉之间的散热不均匀，特别在大功率激光输出情况下，这将严重影响激光器的性能。目前在电子行业中，无铅焊料的研究取得了很大进展，其中铟-金体系具有焊接温度低，焊接产物熔点高，反应速度快等优点，但是，当遇到焊接面积过大的情况时，很难实现加工的金属热沉的焊接面面型和晶体面型一致，导致焊接面结合不严，扣合时产生气泡，且焊接面积越大，产生气泡的几率越高，导致焊接失效。

发明内容

本发明提供了一种浇注式焊接方法，用以解决现有技术中由于焊接面面型结合不严导致焊接失效的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种浇注式焊接方法，包括：在真空环境中，对第一焊接件、第二焊接件和焊料进行加热，当三者的温度达到预定温度时，维持该预定温度一预定时间，之后单独加热焊料使其成为液相；其中，第一焊接件和第二焊接件的焊接面相对且留有空隙，第一焊接件和第二焊接件的焊接面上覆镀有焊接膜；将焊料注入所述空隙，注入的焊料与焊接膜充分结合形成焊接层，移动第一焊接件和第二焊接件以挤出多余焊料，其中，在挤压过程中第一焊接件的焊接面平行于第二焊接件的焊接面；对第一焊接件、第二焊接件和焊料进行冷却，完成焊接。

本发明有益效果如下：

本发明的焊接方法采用浇注焊料的方式进行焊接，排除了气泡的存在，解决了由于焊接面面型在加工等因素下造成焊接失效问题，在挤压焊料的过程中，要求形成焊接层充盈，使得焊接结构的温度梯度匀化，尤其适用于要求均匀散热的热源，对于热源两侧冷却面均需焊接冷却件的情况，采用本发明的方法可使得热源与热沉之间的两层焊接层填充充盈，能够保证中间热源的两侧均匀散热，符合工艺要求条件。

附图说明

图1是本发明实施例中焊接流程示意图。

图2是本发明实施例中金属化处理示意图。

图3是本发明实施例中焊接布置方案示意图。

具体实施方式

本发明要解决的技术问题是提供一种浇注式焊接方法，用以解决现有技术中由于焊接面面型加工等因素导致的焊接失效问题，以下结合附图以及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不限定本发明。

本发明提供了一种浇注式焊接方法，图1为焊接流程的示意图，包括如下步骤：

步骤S101，首先，在真空炉中，对两个焊接件和焊料加热，其中两焊接件的焊接面上覆镀有焊接膜，当温度达到预定温度后单独对焊料加热至其成为液相。

步骤S102，然后，将焊料注入两焊接件之间的空隙，注入的焊料与焊接膜充分结合形成焊接层，并移动焊接件以挤出多余焊料，且在挤压过程中保持两个焊接件的焊接面始终平行，以降低焊接层的不规则程度，使焊接层整体厚度均匀。

步骤S103，最后，冷却焊接件完成焊接。

上述焊接过程全程在真空环境中实施，可防止空气中氧气氧化等因素影响焊接效果。由于采用了将熔融的焊料浇注入焊件之间并进行挤压的手段，能够消除由于焊件面型加工因素造成的焊件接合面不严存有气泡的问题，且焊接层整体厚度均匀，焊接效果好。

在上述实施例中，可在加热到预定温度后维持这个温度一段时间再进行单独加热焊料的步骤，这样处理可使焊件的温度保持均匀，注入的焊料与焊接膜充分反应，如果不执行恒温措施环节，在温差过大时将导致焊料遇冷凝固，影响后续的挤压步骤。此外，冷却时可先将焊接件迅速冷却至预定温度，再以自然冷却降至室温，这里“迅速”的含义是比自然冷却的速度快，该冷却方式可消除热应力。