[发明专利]一种激光锡焊装置及焊接方法

说明书

本发明提出了一种激光锡焊装置及焊接方法，所述装置包括：用于夹持待焊接的工件的夹具、激光器、连接于所述激光器的准直头、CCD调节镜座及聚焦头，所述准直头一端通过光纤连接于激光器，另一端连接于CCD调节镜座，所述CCD调节镜座的顶端设有CCD镜头，所述CCD调节镜座的底端连接于聚焦头，所述CCD调节镜座上连接有可相对转动的吹热风组件。本发明不仅能够提供大面积的热量，有效避免了锡膏焊受热不均的飞溅；同时，热气流能够加快液态锡的流动，提高了焊接工作效率及稳定性；以及能加快助焊剂的挥发，使得焊点更加牢固、美观。

技术领域

本发明涉及激光焊接技术领域，特别涉及一种激光锡焊装置及焊接方法。

背景技术

激光锡焊是以激光作为热源的一种锡焊方法，相比传统锡焊工艺该方法，激光锡焊具有加热速度快、热输入量及热影响小、焊接位置可精确控制、焊接过程自动化可大幅减少钎焊过程中的挥发物对操作人员的影响；非接触式加热：适合复杂结构零件焊接等优点。

激光锡焊以激光热源为主体，对锡料填充熔融固化达到连接、导通、加固的工艺效果。按锡材料状态来划分可以归纳为三种主要形式：锡丝填充、锡膏填充、锡球填充，且对于不同的焊盘有其相适应的锡焊工艺。送丝焊是激光锡焊的主要的一种方式：送丝机构与自动化工作台配套使用，通过模块化控制方式实现自动送锡及出光焊接，具有结构紧凑、一次性作业的特点，送丝机构的优势在于一次性装夹物料，自动完成焊接，具有广泛的适用性。然而，相比传统烙铁锡焊，送丝锡焊的工作效率提高较小，因此对激光锡焊的应用限制很大。

锡膏填充激光焊是借助点胶机预上锡膏，然后在激光的加热熔化并与PCB板润湿实现焊接；然而，该方法激光能量的高度集中，容易导致锡膏受热不均爆裂飞溅，溅落的锡珠造成短路。

发明内容

本发明的目的是提出一种激光锡焊装置及焊接方法，其能有效避免锡膏焊受热不均的飞溅，能够加快液态锡的流动，提高焊接工作效率及稳定性。

为达到上述目的，本发明提出了一种激光锡焊装置，包括：用于夹持待焊接的工件的夹具、激光器、连接于所述激光器的准直头、CCD调节镜座及聚焦头，所述准直头一端通过光纤连接于激光器，另一端连接于CCD调节镜座，所述CCD调节镜座的顶端设有CCD镜头，所述CCD调节镜座的底端连接于聚焦头，所述CCD调节镜座上连接有可相对转动的吹热风组件。

进一步，在上述一种激光锡焊装置中，所述吹热风组件包括套设于所述CCD调节镜座上的连接头、转动连接于所述连接头的夹持座及热气流管，所述热气流管固定于夹持座上，所述热气流管一端连通于热气流源，所述热气流管另一端设有热气流嘴。

进一步，在上述一种激光锡焊装置中，所述热气流管上还套设有电阻热套管。

进一步，在上述一种激光锡焊装置中，所述激光锡焊装置还包括用于送焊丝到工件处的送丝机构。

进一步，在上述一种激光锡焊装置中，所述准直头一端设有用于连接光纤的光纤连接头。

另，本发明还提供一种上述的激光锡焊装置的焊接方法，包括以下步骤：

步骤S1：将待焊接的工件放入夹具中夹紧固定，启动激光器及热气流源同时对工件进行预热；

步骤S2：通过送丝机构将锡焊丝送至工件的焊接位置，通过准直头、CCD调节镜座及聚焦头将激光器产生的激光光束会聚至工件的焊接位置进行焊接，并通过热气流管保持热气流吹向工件的焊接位置；

步骤S3：当所述工件焊接完成时，关闭所述激光器，并通过热气流管保持热气流吹向工件的焊接位置一段时间后关闭热气流源。

本发明一种激光锡焊装置及焊接方法通过吹热风组件产生热气流，不仅能够提供大面积的热量，有效避免了锡膏焊受热不均的飞溅；同时，热气流能够加快液态锡的流动，提高了焊接工作效率及稳定性；以及能加快助焊剂的挥发，使得焊点更加牢固、美观。