CN101885117A - 一种点焊机用的点焊刀及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种点焊机用的点焊刀，包括主体部分和尖端部分，其特征在于所述主体部分和尖端部分是由钨粉或钼粉熔炼后烧结锻造而成，主体部分的中间部位分割有一条裂缝，该裂缝延伸至尖端部分，且裂缝的末端与尖端部分的端面之间具有0.18-1.5mm的距离，裂缝内填充有耐高温的绝缘材料；在尖端部分添加有稀土元素；本发明还公开了该点焊刀的生产方法，其包括熔炼烧结锻造、割裂缝、在裂缝内填充绝缘材料、分割尖端部分、添加稀土无线等步骤；本发明的点焊刀经历热循环后仍然能够保持一定的强度和韧性、高温强度显著提高，并且使用寿命长，不需要清晰，不会出现粘连焊接面的现象，提高了微电子元器件生产制作的效率和焊点连接处的可靠性。

Description

一种点焊机用的点焊刀及其生产方法
技术领域
本发明涉及一种专门提供点焊机用的点焊刀，特别涉及一种直接点熔焊细小金属线和漆包线的点焊刀，本发明还涉及该点焊刀的生产方法。
背景技术
随着微电子行业和微波通信行业的迅速发展，人们对微电子元器件集成度和焊接要求越来越高，特别是对航空航天微电子元器件内部连接点和引脚的焊接提出了更高的技术要求，在这些元器件的焊接点处，既要求焊点能够承受上百度甚至几百度的高温，又要承受零下几十度的低温，这要在以往的锡焊接中是不可能做得到的。传统的电极焊接在焊接时的焊点虽然能做得到耐高温和耐低温的性能要求，但是在使用上存在着严重的缺陷，传统的电极要么是平行电极，即两电极之间是开路的，要么是欧姆接触型电极，即两电极的尖端处是接触的，电极都是采用难熔材料钨或者钼制成，由于钨和钼的熔点非常高，在3380℃以上，受高温材料钨和钼生产和制造工艺的限制，目前大批量生产熔炼钨和熔炼钼的成本非常高，所以我们目前使用的电极都是烧结锻造出来的钨和钼，而不是用钨粉或者是钼粉直接熔炼出来的，由于此种工艺生产出来的钨和钼用来制作电极，在使用上存在着严重的缺陷，由于其晶粒度大，会导致钨和钼的脆性加剧，高温强度和塑性低，从而导致电极的尖端出现表面裂纹、端部开裂和粘连焊接面等现象，造成电极的使用寿命短，需要频繁的清洗电极的尖端等等。
发明内容
本发明的一个目的是要提供一种克服现有电极的上述缺陷的点焊刀，本发明的另一种目的是要提供一种该点焊刀的生产方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种点焊机用的点焊刀，包括主体部分和尖端部分，其特征在于所述主体部分和尖端部分是由钨粉或钼粉熔炼后烧结锻造而成，主体部分的中间部位分割有一条裂缝，该裂缝延伸至尖端部分，且裂缝的末端与尖端部分的端面之间具有0.18-1.5mm的距离，裂缝内填充有耐高温的绝缘材料；在尖端部分添加有稀土元素。
上述裂缝的宽度为0.12-0.15mm。
尖端部分呈平面形、斜面形、圆面形或楔形；主体部分的截面呈圆形或方形。
上述稀土元素可采用Ce，也可采用其它的稀土元素。
一种点焊机用的点焊刀的生产方法，该生产方法是将钨粉或钼粉熔炼后烧结锻造成主体部分和尖端部分，在主体的中间部分割一条裂缝，该裂缝延伸至尖端部分，且裂缝的末端与尖端部分的端面之间具有0.18-1.5mm的距离，再在裂缝内填充上耐高温的绝缘材料，而后把尖端部分割成平面形、斜面形、圆面形或楔形，然后再用激光束在点焊刀的尖端处瞬间加温，同时向点焊刀的尖端吹喷惰性气体，以防止点焊刀的尖端部分在高温时氧化，当点焊刀的尖端部分出现局部瞬间熔化时，向点焊刀的尖端熔界面处加入含稀土的化合物，冷却后再将尖端部分打磨抛光，即制作成点焊刀。
本发明的有益效果是：本发明的点焊刀经历热循环后仍然能够保持一定的强度和韧性，由于稀土元素特别是Ce2O3的加入对钨和钼材料起到了一定的高温强化作用，使点焊刀的尖端部分高温强度显著提高，将尖端部分打磨抛光，制作成适合各种焊接工艺要求和尖端形状的点焊刀，本点焊刀使用寿命长，不需要清晰，不会出现粘连焊接面的现象，提高了微电子元器件生产制作的效率和焊点连接处的可靠性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明一种实施方式的主视图；
图2是另一种斜面形状的点焊刀的主视图；
图3是本发明第二种实施方式的主视图；
图4是本发明第三种实施方式的主视图；
图5是本发明第四种实施方式的主视图；
图6是图5的仰视图。
具体实施方式
参照图1、图2，图1、图2是本发明第一种实施方式的结构示意图，图中所示的点焊机用的点焊刀，包括主体部分1和尖端部分2，主体部分1是起到固定和导电的作用，主体部分1的截面可以是圆形或方形，在本实施方式中尖端部分呈斜面形，尖端部分起到产生高温并对细金属线进行微阻焊焊接的作用。
并且主体部分1和尖端部分2是由钨粉或钼粉熔炼后烧结锻造而成，在主体部分1的中间部位分割有一条裂缝3，裂缝3的宽度为0.12-0.15mm，该裂缝3延伸至尖端部分2，且裂缝3的末端与尖端部分3的端面之间具有0.18-1.5mm的距离，裂缝3内填充有耐高温的绝缘材料4；在尖端部分添加有稀土元素，稀土元素可采用Ce，如Ce2O3等，也可采用其它的稀土元素。
参照图3，图3是本发明第二种实施方式的结构示意图，该实施方式公开的结构与第一种实施方式的结构基本相同，不同之处在于尖端部分呈平面形。
参照图4，图4是本发明第三种实施方式的结构示意图，该实施方式公开的结构与第一种实施方式的结构基本相同，不同之处在于尖端部分呈圆面形。
参照图5、图6，图5、图6是本发明第四种实施方式的结构示意图，该实施方式公开的结构与第一种实施方式的结构基本相同，不同之处在于尖端部分呈楔形。
本发明公开的一种点焊机用的点焊刀的生产方法，该生产方法是将钨粉或钼粉熔炼后烧结锻造成主体部分和尖端部分，尖端部分是起到产生高温和并对细金属线进行微阻焊焊接的作用，主体部分的中间部位用0.10-0.12mm的钼丝，在线切割机上切割，将点焊刀的主体中间部分分割成一条0.12-0.15mm的裂缝，该裂缝延伸至尖端部分，且裂缝的末端与尖端部分的端面之间具有0.18-1.5mm的距离，而后把点焊刀的尖端部分割成平面形、斜面形、圆面形或楔形，如图1至图6所示。
再在裂缝内填充上耐高温的绝缘材料，起到紧固和绝缘的作用，然后再用激光束在点焊刀的尖端处瞬间加温，同时向点焊刀的尖端处吹喷惰性气体，以防止点焊刀的尖端部分在高温时氧化，当点焊刀的尖端部分出现局部瞬间熔化时，向点焊刀的尖端熔界面处加入适量的Ce2O3，冷却后再将尖端部分打磨抛光，即制作成适合各种焊接工艺要求和尖端形状的点焊刀。
由于Ce2O3对材料力学性能的影响，从而引起钨和钼韧性的提高，与烧结锻造的钨和钼相比，钨铈合金和钼铈合金的优越性在于其再结晶温度提高，高温强度和塑性提高，这样制作出来的点焊刀经历热循环后仍然能够保持一定的强度和韧性，由于Ce2O3的加入对钨和钼材料起到了一定的高温强化作用，使点焊刀的尖端部分高温强度显著提高，本点焊刀使用寿命长，不需要清洗，不会出现粘连焊接面的现象，提高了微电子元器件生产制作的效率和焊点连接处的可靠性。
当然，上述只是本发明优选的实施方式，其并不构成对本发明的限制，本发明还可有其它的结构变化，只要是依本发明的保护范围所作的均等变化与修饰，均应仍属本发明涵盖的范围内。

Claims (8)

1.一种点焊机用的点焊刀，包括主体部分和尖端部分，其特征在于所述主体部分和尖端部分是由钨粉或钼粉熔炼后烧结锻造而成，主体部分的中间部位分割有一条裂缝，该裂缝延伸至尖端部分，且裂缝的末端与尖端部分的端面之间具有0.18-1.5mm的距离，裂缝内填充有耐高温的绝缘材料；在尖端部分添加有稀土元素。
2.根据权利要求1所述的一种点焊机用的点焊刀，其特征在于所述裂缝的宽度为0.12-0.15mm。
3.根据权利要求1所述的一种点焊机用的点焊刀，其特征在于尖端部分呈平面形、斜面形、圆面形或楔形。
4.根据权利要求1所述的一种点焊机用的点焊刀，其特征在于主体部分的截面呈圆形或方形。
5.根据权利要求1所述的一种点焊机用的点焊刀，其特征在于所述稀土元素为Ce。
6.一种如权利要求1所述的点焊机用的点焊刀的生产方法，其特征在于：该生产方法是将钨粉或钼粉熔炼后烧结锻造成主体部分和尖端部分，在主体的中间部分割一条裂缝，该裂缝延伸至尖端部分，且裂缝的末端与尖端部分的端面之间具有0.18-1.5mm的距离，再在裂缝内填充上耐高温的绝缘材料，而后把尖端部分割成平面形、斜面形、圆面形或楔形，然后再用激光束在点焊刀的尖端处瞬间加温，同时向点焊刀的尖端吹喷惰性气体，以防止点焊刀的尖端部分在高温时氧化，当点焊刀的尖端部分出现局部瞬间熔化时，向点焊刀的尖端熔界面处加入含稀土的化合物，冷却后再将尖端部分打磨抛光，即制作成点焊刀。
7.根据权利要求6所述的一种点焊机用的点焊刀的生产方法，其特征在于含稀土的化合物为Ce2O3。
8.根据权利要求6所述的一种点焊机用的点焊刀的生产方法，其特征在于所述裂缝的宽度为0.12-0.15mm。
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