CN106735662B - 一种线绕电位器中的焊接方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种线绕电位器中电阻丝与电极的高温钎焊方法，是微电子器件的焊接新工艺，包括以下步骤：首先，准备好待焊接的材料：待焊面小于1㎜*1㎜的电极片、相同大小的固态钎料片、助焊剂、缠绕在涂有绝缘层的铜芯上的电阻丝；然后，将电极片的待焊面先焊上同等面积的固态钎料片；接下来，在电极片上的钎料片表面均匀涂抹上助焊剂；最后，将电极片与电位器放入定位夹具中，利用计算机程序控制的电阻钎焊将电极与电阻丝焊接至一起。运用该焊接方法可以将电极与电阻丝焊接牢固同时又能保证电位器结构不会被破坏，而且该方法操作简单，加工方便，接头性能满足使用要求，能够大大提高生产效率及产品的稳定性。

Description

一种线绕电位器中的焊接方法

技术领域

本发明涉及微电子焊接技术领域，尤其涉及一种线绕电位器中电阻丝与电极片的高温钎焊方法。

背景技术

微电子器件的制造和组装中，焊接技术的好坏是决定产品最终质量的关键环节。在微电子器件的制造中，由于焊接面积往往都比较小，器件的尺寸要求比较高，所以对于焊接的要求也就更高。在线绕电位器中引出接头不仅要有良好而又牢固的电气连接，而且又不会使电位器内部或外部受破坏或承受应力。

常用的引出方式有以下几种：一是将一小片金属钎焊在电阻元件的几匝导线上，然后金属片和外部接线柱用熔焊或锡焊法焊上连接导线。此种引出方式运用到多种焊接方法，较为复杂；二是在电阻元件中的一部分留着不绕，然后将拖线引至供外部接线用的接线柱上，用锡焊或钎焊等方法将拖线固定在接线柱上。这种方法需要有较高的装配技巧，受到撞击和振动时易损坏，同时在焊接至外部接线柱上时要防止产生应力；三是压力夹，依靠夹子与电阻线的机械连接。夹子与电阻线的一匝或几匝相接触，此种方法中焊剂之类的污垢容易积聚在夹子与电阻元件之间，从而导致电位器产生问题。

发明内容

本发明的目的在于设计一种微电子器件的焊接新工艺，以解决微电子器件内部微小面积焊接困难这一技术难点。

为达上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种线绕电位器中的焊接方法，用于实现所述线绕电位器内的电阻丝与电极片的高温钎焊，所述方法包括以下步骤：

1) 准备好待焊接的材料：待焊面小于1㎜*1㎜的电极片 、相同大小的固态钎料片、助焊剂、缠绕在涂有绝缘层的铜芯上的电阻丝；

2) 将电极片的待焊接面先焊上同等面积的固态钎料片；

3) 在电极片上的钎料片表面均匀涂抹上助焊剂；

4) 将电极片与电位器放入定位夹具中，利用计算机程序控制的钎焊机将电极片与电阻丝焊在一起。

优选地，所述电极片的待焊面为0.6㎜*0.8㎜。

优选地，所述步骤2中的固态钎料片为特别定制的Ag基钎料制成的钎料扁丝，并且在进行电极片与电阻丝钎焊之前需要先将钎料扁丝点焊至电极片的待焊面。

优选地，所述步骤2中的银基钎料为特别定制的AgCuZnNi钎料。

优选地，所述步骤2中的银基钎料为含银量48%的银基钎料。

优选地，所述步骤4中的钎焊方法为单面双电极电阻钎焊的方法，具体的焊接过程为：将电阻丝与电极片放置在特定的定位夹具上，除氧化膜、冷却、焊接，通过所述计算机程序对整个焊接过程进行精确的控制；除氧化膜过程与焊接过程的时间需要控制在2s~10s之间。

优选地，所述步骤4中的焊接过程由焊接机代替人工进行焊接，整个过程实现半自动化。

本发明的有益效果是：1.本发明运用的Ag基钎料适用于小面积的焊接，解决了锡基钎料焊接时的不足点，提高了焊接接头质量的稳定性。2. 保证在钎焊过程中钎料与焊接面的准确接触。3. 整个电阻钎焊过程采用程序控制，能够做到精确控制焊接过程中的焊接参数，有利于实现产品生产的半自动化，而且利于本发明的焊接方法操作简单方便同时能有效的保证产品接头的焊接质量，提高生产效率。

附图说明

图1是本发明的钎焊过程示意图；

图中1为正极，2为负极，3为电极片，4为钎料扁丝，5为电阻丝，6为镀绝缘层的铜芯。

具体实施方案

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。

本发明的线绕电位器的引出方式是利用电阻丝与电极片的高温钎焊，电阻丝是缠绕在涂有绝缘层的铜芯上，电极片可以直接连接外部电路，简化了引出方法。电极片与电阻丝焊接时的难点主要有：焊接面积小，约为0.6㎜*0.8㎜，运用普通的镀锡钎料的方法进行焊接得不到性能优良的接头；电阻丝易断，采用单电极双面焊时容易破坏电阻丝甚至使铜芯上的绝缘层破坏导致电位器失效；而且对于焊接压力的要求较严格，如果压力太大也容易造成绝缘层被破坏；焊接时接头面积小，钎料很难准确的放置到接头待焊位置；由于焊接的是微小部件，因此对于整个焊接过程中电压、焊接时间等因素的控制就成了比较关键的环节。基于以上的技术难点，本发明提出了一种微电子器件的焊接新工艺。

由于本发明中待焊接面面积很小，只有0.6㎜*0.8㎜，如果按照普通的焊接过程在焊前将钎料摆放到母材中间很容易造成钎料摆放位置不准确，在焊接过程中易使接头出现焊接缺陷，影响产品稳定性。于是，在准备好待焊接的材料后，先将电极片的待焊接面先焊上同等面积的固态钎料片；然后，在电极片上的钎料片表面均匀涂抹上助焊剂；最后，将电极片与电位器放入定位夹具中，利用计算机程序控制的钎焊机将电极片与电阻丝焊在一起。

本发明运用了Ag基钎料进行钎焊，可以使接头焊接更加牢固。在一般的电阻丝焊接中常用的钎料为锡基钎料，但是锡基钎料在焊接较大面积的焊接接头时接头性能可以满足使用要求，焊接小面积时就会产生焊接不牢固等现象，不能满足使用要求。本发明运用的Ag基钎料适用于小面积的焊接，解决了锡基钎料焊接时的不足点，提高了焊接接头质量的稳定性。

本发明中的钎料是提前制备成钎料扁丝的状态使用的，并且在钎焊前要先将钎料扁丝焊至电极片待焊面。由于钎焊面积较小时，钎料片较难准确的放置到焊接面上，因此制备成钎料扁丝提前焊至待焊面可以保证在钎焊过程中钎料与焊接面的准确接触。

整个焊接过程包括除氧化膜、冷却、焊接等过程，对于焊接压力、焊接电压、焊接时间的要求需要十分的精确。如果运用普通的焊接方法由人工控制这些焊接参数，极易造成对焊接压力及焊接时间控制不准确而导致焊接缺陷。因为电阻丝的直径很小，压力电压太大、焊接时间过长都会导致电阻丝断掉使电位器报废 。因此本发明中的焊接过程是由提前设定好的程序进行控制的。确保对电压、压力、时间等进行精确的控制，从而可以保证每个接头的焊接质量，提高产品的质量及生产效率。

在进行电极片与电阻丝钎焊时采用的方法是双电极单面焊接。如果采用单电极双面焊的话，电阻丝会被烧红容易损坏从而导致电位器报废。采用双电极单面焊的话，两个电极都是作用在电极片上，避免了电极直接与电阻丝接触，使电阻丝在焊接过程中不会损坏。这种方法可以大大提高生产过程中的成品率，提高生产效率。

整个电阻钎焊过程采用程序控制，能够做到精确控制焊接过程中的焊接参数，有利于实现产品生产的半自动化，而且利于本发明的焊接方法操作简单方便同时能有效的保证产品接头的焊接质量，提高生产效率。

综上所述，本发明中实际是将电极片与电阻丝的焊接过程拆分为两个过程：首先将钎料片点焊至电极片上，然后再进行电极片与电阻丝的焊接。看似使整个焊接过程变得复杂，实际上是由于本发明中的带焊接面十分的微小，采用此种方法恰恰可以保证了钎料与待焊件位置的准确度从而保证接头质量，如果采用事先将待焊件与钎料片位置按顺序摆放好的方法对于操作来说难度大而且效率低，还不能保证钎料片与待焊件相对位置摆放准确。所以本发明中的方法对于微电子焊接领域有着很大的适用性。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种线绕电位器中的焊接方法，所述方法用于实现所述线绕电位器内的电阻丝与电极片的高温钎焊，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

1)准备好待焊接的材料：待焊面小于1㎜*1㎜的电极片、相同大小的固态钎料片、助焊剂、缠绕在涂有绝缘层的铜芯上的电阻丝；

2)将电极片的待焊接面先焊上同等面积的固态钎料片，所述固态钎料片为特别定制的Ag基钎料制成的钎料扁丝；

3)在电极片上的钎料片表面均匀涂抹上助焊剂；

4)将电极片与电位器放入定位夹具中，利用计算机程序控制的钎焊机将电极片与电阻丝焊在一起。

2.根据权利要求1所述的焊接方法，其特征在于：所述电极片的待焊面为0.6㎜*0.8㎜。

3.根据权利要求1所述的焊接方法，其特征在于：所述步骤2中在进行电极片与电阻丝钎焊之前需要先将钎料扁丝点焊至电极片的待焊面。

4.根据权利 要求1所述的焊接方法，其特征在于：所述步骤2中的银基钎料为特别定制的AgCuZnNi钎料。

5.根据权利 要求4所述的焊接方法，其特征在于：所述步骤2中的银基钎料为含银量48％的银基钎料。

6.根据权利 要求1所述的焊接方法，其特征在于：所述步骤4中的钎焊方法为单面双电极电阻钎焊的方法，具体的焊接过程为：将电阻丝与电极片放置在特定的定位夹具上，除氧化膜、冷却、焊接，通过所述计算机程序对整个焊接过程进行精确的控制；除氧化膜过程与焊接过程的时间需要控制在2s～10s之间。

7.根据权利 要求1所述的焊接方法，其特征在于：所述步骤4中的焊接过程由焊接机代替人工进行焊接，整个过程实现半自动化。