CN104526162A - 一种激光封焊中大盖板自限位的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种激光封焊中大盖板自限位的方法，在盖板或者腔体上放置盖板的槽内制作小凸起结构，当盖板与腔体组装时，在盖板和盖板槽间会应为小凸起的存在而形成过盈配合，实现焊接过程中的自限位。与现有技术相比，此方法可实现盖板的自限位，焊接过程中无需“打点”、压块或者机械辅助限位。经实践检验，相对“打点”，工作效率提高50％以上，相对辅助限位，工作效率提高30％以上，且减少了劳动强度，提高了产品一致性和成品率。

Description

一种激光封焊中大盖板自限位的方法
技术领域
本发明涉及电子产品气密性封装的激光封焊领域，针对激光封焊过程中，大盖板因温度变化产生翘曲影响焊接质量的问题，提出一种无需压块或机械限位的盖板自限位的方法。
背景技术
激光封焊技术广泛应用于电子器件的气密性封装，是一种高效、高精度、高可靠的连接方式。激光封焊采用定向激光束作为热源，能量密度高且集中，熔池区在短时间内熔化，而非熔池区温度较熔池区低很多，形成大温度梯度，诱发热变形，表现出盖板翘曲。若盖板没有固定措施，盖板翘曲造成焊缝质量不稳定，严重影响熔池区形态，轻则焊缝开裂，重则盖板与腔体完全脱离。
现有技术往往通过辅助措施，对焊接过程中的盖板进行固定，常见的有在连续焊接之前，先局部间断式焊接，俗称“打点”，通过局部的焊接起到固定作用，限制后续连续焊接过程中的热变形。此类方法有利于控制小尺寸的激光封焊变形，但是对大尺寸盖板效果欠佳，且打点和连续焊接占用时间相当，加工时间增加一倍。另一种常见的方式是机械固定，如通过在盖板上压上一定重量的物体(如压块)或者装夹机械限位结构，限制焊接过程中的热变形，如此能有效控制热变形。但是对大尺寸盖板，比如面积与厚度之比大于1000的盖板，盖板下无支撑结构的工件，在实施激光焊接的过程中，盖板容易因缺乏足够支撑力造成盖板被压变形。另外在激光焊接时，每一件都需要放置压块或安装辅助结构，影响生产效率和产品一致性。
任颖丹等申请的发明专利“微波组件壳体与盖板气密封焊方法”(CN 102941411 A)中提出磁性压块，即压块和支撑底座均有磁性，依靠磁力对盖板试压，阻止盖板的热翘曲，这与传统重物压块无太大区别，依然是每件产品都需要单独放置磁性压块。
发明内容
本发明旨在解决具有气密性要求的电子产品，在激光焊接时不使用压块和辅助机械结构的情况下如何限制盖板翘曲的问题。
本发明提供的一种激光封焊大盖板自限位的方法，通过在盖板边缘或腔体焊缝边缘制作局部突出结构，依靠过盈配合的作用力起到限制焊接过程中盖板热变形的作用。其原理是盖板和腔体装配时，局部突出结构使盖板和腔体间过盈配合，由此产生预应力，预应力的存在使得腔体和盖板间有摩擦力，同时突出结构在装配时会产生微观形变，将产生机械应力。除此以外，在焊接过程中，温度梯度造成盖板和腔体热膨胀程度不同，进而在盖板和腔体间产生应力。上述三种应力共同作用，使得盖板和腔体紧密配合，限制了焊接过程中的盖板的翘曲，在保证激光封焊质量的前提下，免去了放置压块或者安装辅助结构的步骤，节约了生产时间。
方法是在盖板或者腔体上放置盖板的槽(下文简称“盖板槽”)内制作小凸起结构，当盖板与腔体组装时，在盖板和盖板槽间会因为小凸起的存在而形成过盈配合，根据上述原理即可实现焊接过程中的自限位。
本发明的实施步骤是：
所述一种激光封焊中大盖板自限位的方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：在腔体或盖板的焊缝处设计加工局部小凸起结构；
步骤2：待前道工序全部完成后，将盖板和组件腔体装配，保证每个凸起都与腔体紧密配合且焊缝处接合平整。根据盖板和腔体具体材料属性确定凸起高度、间距和配合公差，以在盖板平面和腔体不发生塑性变形情况下，将盖板压入腔体的焊缝槽中；当小凸起处于盖板上时，每个凸起都与腔体紧密配合且焊缝处接合平整，当小凸起处于腔体上时，每个凸起都与盖板紧密配合且焊缝处接合平整；
步骤3：使用激光封焊设备对焊缝位置进行加工；
步骤4：待工件温度下降到安全温度后将其取出。
有益效果
与现有技术相比，此方法可实现盖板的自限位，焊接过程中无需“打点”、压块或者机械辅助限位。经实践检验，相对“打点”，工作效率提高50％以上，相对辅助限位，工作效率提高30％以上，且减少了劳动强度，提高了产品一致性和成品率。
附图说明
图1腔体上焊缝部位具有局部凸起结构。
图2盖板上焊缝部位具有局部凸起结构。
其中：1 为腔体，2 为盖板，3 为局部凸起。
具体实施方式
下面结合具体实施例描述本发明：
本实施例为某频率源组件的激光封焊，腔体材料为LD31，盖板材料为4047，厚度为0.75mm，尺寸为20×40mm，属于大盖板范畴，采用传统激光封焊辅助工艺极易导致盖板变形，而采用使用压块和辅助机械结构则会导致工作效率底下。为此，在盖板边缘涉及了小凸起，小凸起高度为凸起间距10mm。在手套箱中以3kg的力将盖板压入腔体盖板槽中，焊缝处结合平整且将焊接面朝向重力方向后盖板不脱落。然后将待焊件放在工作台上，待焊面朝上。接下来直接对产品进行激光封焊，即可得到合格的激光封焊产品。整个过程中无需采用压块和辅助限位机构，依靠小凸起的作用实现盖板的自限位。

Claims (2)

1.一种激光封焊中大盖板自限位的方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：在腔体或盖板的焊缝处设计加工局部小凸起结构；
步骤2：将盖板和组件腔体装配：在盖板平面和腔体不发生塑性变形情况下，将盖板压入腔体的焊缝槽中；当小凸起处于盖板上时，每个凸起都与腔体紧密配合且焊缝处接合平整，当小凸起处于腔体上时，每个凸起都与盖板紧密配合且焊缝处接合平整；
步骤3：使用激光封焊设备对焊缝位置进行加工；
步骤4：待工件温度下降到安全温度后将其取出。
2.一种激光封焊中大盖板自限位的方法，其特征在于：所述大盖板的面积与厚度之比大于1000。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108520866A (zh) * 2018-04-27 2018-09-11 宁波江丰电子材料股份有限公司 焊接结构及半导体零件
CN109332767A (zh) * 2018-11-08 2019-02-15 四川九洲电器集团有限责任公司 分层式激光封焊拆除方法
CN109906001A (zh) * 2018-12-25 2019-06-18 成都燎原星光电子有限责任公司 一种电源滤波器和电源滤波器装配方法
CN110977236A (zh) * 2019-11-25 2020-04-10 昆山万洲特种焊接有限公司 一种无需台阶支撑的液冷产品焊缝结构设计方法
CN112440350A (zh) * 2020-12-11 2021-03-05 青岛国森机械有限公司 一种重组材料成型过程中热压板防变形的方法
CN112454557A (zh) * 2020-12-11 2021-03-09 青岛国森机械有限公司 一种木质重组材料高效成型无形变热压板的制作方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1177347A (ja) * 1997-07-14 1999-03-23 Toshiba Corp アルミニウム薄板のレーザ溶接方法と密閉電池の製造方法及び密閉電池
JP2000231908A (ja) * 1999-02-12 2000-08-22 Nec Mobile Energy Kk 密閉型電池およびその封口方法
JP3608994B2 (ja) * 1999-12-24 2005-01-12 Ｎｅｃトーキン栃木株式会社 密閉型電池
CN102941411A (zh) * 2011-08-16 2013-02-27 上海航天测控通信研究所 微波组件壳体与盖板气密封焊的方法
CN103331520A (zh) * 2013-06-27 2013-10-02 无锡华测电子系统有限公司 一种混合集成电路封装的激光填料焊接的密封方法
CN103515327A (zh) * 2013-09-30 2014-01-15 安徽华东光电技术研究所 一种用于激光密封焊接的可伐金属结构及激光焊接方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1177347A (ja) * 1997-07-14 1999-03-23 Toshiba Corp アルミニウム薄板のレーザ溶接方法と密閉電池の製造方法及び密閉電池
JP2000231908A (ja) * 1999-02-12 2000-08-22 Nec Mobile Energy Kk 密閉型電池およびその封口方法
JP3608994B2 (ja) * 1999-12-24 2005-01-12 Ｎｅｃトーキン栃木株式会社 密閉型電池
CN102941411A (zh) * 2011-08-16 2013-02-27 上海航天测控通信研究所 微波组件壳体与盖板气密封焊的方法
CN103331520A (zh) * 2013-06-27 2013-10-02 无锡华测电子系统有限公司 一种混合集成电路封装的激光填料焊接的密封方法
CN103515327A (zh) * 2013-09-30 2014-01-15 安徽华东光电技术研究所 一种用于激光密封焊接的可伐金属结构及激光焊接方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108520866A (zh) * 2018-04-27 2018-09-11 宁波江丰电子材料股份有限公司 焊接结构及半导体零件
CN109332767A (zh) * 2018-11-08 2019-02-15 四川九洲电器集团有限责任公司 分层式激光封焊拆除方法
CN109906001A (zh) * 2018-12-25 2019-06-18 成都燎原星光电子有限责任公司 一种电源滤波器和电源滤波器装配方法
CN110977236A (zh) * 2019-11-25 2020-04-10 昆山万洲特种焊接有限公司 一种无需台阶支撑的液冷产品焊缝结构设计方法
CN112440350A (zh) * 2020-12-11 2021-03-05 青岛国森机械有限公司 一种重组材料成型过程中热压板防变形的方法
CN112454557A (zh) * 2020-12-11 2021-03-09 青岛国森机械有限公司 一种木质重组材料高效成型无形变热压板的制作方法
CN112454557B (zh) * 2020-12-11 2022-07-01 青岛国森机械有限公司 一种木质重组材料高效成型无形变热压板的制作方法

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