[发明专利]一种微间距金属pin与芯线的透光式焊接装置及焊接方法

说明书

本发明公开了一种微间距金属Pin与芯线的透光式焊接装置及焊接方法，涉及激光焊接技术。所述透光式焊接装置包括焊接夹具以及设于焊接夹具上方的透光组件，透光组件上的透光孔与金属pin和芯线上的焊点相适配，通过透光孔将激光束定位至焊点上，实现了微间距金属pin与芯线的精确焊接，避免了对非焊接部位造成损伤；由于透光孔对激光束的定位作用，降低了执行机构对激光头移动位置的精度要求，且在激光焊接时无需对激光光斑的形状进行调节；执行机构可以带动激光头连续移动，实现了金属pin与芯线的快速焊接，提高了焊接效率，且可实现焊接部位空间狭窄的焊接。

技术领域

本发明属于激光焊接技术，尤其涉及一种微间距金属Pin与芯线的透光式焊接装置及焊接方法。

背景技术

当前电子设备加工组装技术向小型化、微细化、绿色化方向发展，从而要求产品的同轴线径、插针间距也越来越小。用于实现电信号传输和控制的连接器，作为一种基础电子连接件，其微间距金属Pin与芯线的互连焊接是最普遍的焊接应用之一。传统的手工锡焊、自动烙铁锡焊或者热风焊接技术，容易损伤非焊接区域的芯片或芯线，极易形成电子设备之间的短路，且焊接速度慢，难以满足有微间距金属Pin的芯片及芯线的焊接需求。

伴随着激光技术的发展，激光焊接以其焊接速度快，焊接变形小，飞溅少，易于实现自动化等突出优点逐渐在制造业中广泛应用。同时，激光焊接具有非接触式焊接，焊接光斑小，热影响区小等优点，因此，在金属Pin与芯线焊接技术领域有着广泛的应用前景。

目前，上海交通大学的学位论文“多焊点热棒（Hot-bar）锡焊工艺参数优化”以富士康公司的线缆连接器为研究对象，采用热棒焊的焊接方式进行焊接，但是，热棒焊焊接头受所焊接线材外径的限制，共享性较差，需定制。电子科技大学的学位论文“Micro-USB电子连接器激光软钎焊接工艺研究及数值模拟”以Micro-USBv2.0电子连接器为研究对象，采用激光软钎焊接工艺对连接器金属Pin与芯线进行焊接，提出运用激光软钎焊技术来解决连接器与导线的互连焊接问题，但是该论文是以单根为焊接方式，对于多根焊接及多根焊接效率并未研究。日本Photen公司研发了YAG50W功率的焊接机，能够实现在0.3mm间距的连接器的焊接，但是，该焊接机对执行机构精度要求高，设备投资成本极高，体积相对庞大，需要逐点焊接，其生产效率不如热风，热棒焊接。公开号为CN107199381，名称为一种连接器焊接的工艺方法的专利文献，其中，公开了采用清洗、烘干SMP连接器及微波壳体，点涂焊锡膏和插装连接器，再在连接器上加注阻焊胶，然后对连接器与壳体进行焊接，清除阻焊胶并进行清洗一系列工艺，对SMP连接器进行焊接，但是对于微间距金属Pin与芯线的互连焊接，该方法不奏效。公开号为CN10678577，名称为一种连接器自动焊线机的专利文献，其中，公开了将链条式送线模组、裁剥芯线模组、连接器的上料模组、自动送锡丝组件、焊接模组组合在一台机器上，实现USB2.0连接器在与线材焊接组装，该自动焊线机仍然不适用于微间距金属Pin与芯线的互连焊接。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种微间距金属Pin与芯线的透光式焊接装置，通过透光组件上的透光孔将激光投射到芯线的焊点上，实现微间距金属Pin与芯线的互连焊接，降低执行机构的精度要求，避免对非焊接部位的损伤。

本发明还提供一种微间距金属Pin与芯线的焊接方法，通过透光组件与微间距金属Pin和芯线焊点位置及形状的匹配，使得穿过透光孔的激光正好投射到芯线的焊点上，降低执行机构的精度要求，避免对非焊接部位的损伤。

本发明是通过如下的技术方案来解决上述技术问题的：一种微间距金属Pin与芯线的透光式焊接装置，包括执行机构，与所述执行机构连接的激光头，其特点是还包括：

用于将金属Pin和芯线固定的焊接夹具；

以及设于所述焊接夹具的上方的透光组件，在所述透光组件上设有多个透光孔，所述透光孔的形状大小与金属Pin和芯线上焊点的形状大小相匹配，透光孔的位置与所述焊点的位置相对应；