CN107257077B - 一种微型连接器的密封钎焊方法 - Google Patents

Abstract

一种微型连接器的密封钎焊方法，涉及电子封装领域，包括以下步骤：清洗、退火、装配、钎焊和冷却出炉。相对于传统钎焊技术而言，本发明使用纯氮气替代氮氢混合气体，极大降低了氢气还原作用引起的微型连接器钎焊密封失效问题，同时，降低了成本，提高了工艺实施安全系数。

Description

一种微型连接器的密封钎焊方法

技术领域

本发明涉及电子封装领域，更具体的涉及一种微型连接器的密封钎焊方法。

背景技术

微型连接器因具有通过的电流大、接触牢靠、密封性能高、连接性能和屏蔽效果优越等特性，而被广泛应用于高密度、微型化、轻型化、高可靠要求的各种电气电路互联系统中。随着航空航天电子元器件不断朝着小型化、轻型化的方向发展，微型连接器在封装外壳领域中的应用越来越广泛。由于微型连接器结构紧凑，密封可靠性高，其与壳体之间一般采用银铜焊接。然而，传统微型连接器与封装壳体钎焊技术还存在一定的不足，如焊接密封可靠性差、成品率低、成本高等，严重制约了微型连接器的大规模使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种微型连接器的密封钎焊方法，该方法大幅提高了微型连接器的密封可靠性及钎焊成品率。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现。

一种微型连接器的密封钎焊方法，包括以下步骤：

1) 清洗：清洗待钎焊零件微型连接器和封装外壳，清除其表面的污染物；

2) 退火：对待钎焊零件微型连接器和封装外壳进行退火处理；

3)装配：先用夹子将微型连接器装入封装外壳对应的安装孔中，将焊料放置在微型连接器的凸台外缘上，再通过模具将微型连接器、封装外壳和焊料固定成待焊接装配体；

4)钎焊：将固定成一体的待焊接装配体放入钎焊炉中，升高钎焊炉内的温度，使焊料融化，并持续向钎焊炉的炉膛内中通入氮气，

同时打开设置在钎焊炉进口气幕与主气路之间的文氏管；

5) 冷却出炉：待焊料完全融化，降低钎焊炉内的温度，使焊料凝固并将微型连接器和封装外壳钎焊成一体，待钎焊完成的微型连接器冷却至室温即可出炉。

进一步，所述步骤4中钎焊炉内的温度升高至高于焊料熔点20-50℃。

进一步，所述步骤4中的保护气体为氮气。

进一步，所述焊料为Ag72Cu28共晶合金。

进一步，所述微型连接器的横截面为规则的圆形或矩形或多边形，或不规则的异形结构。

本发明的有益效果是：相对于传统钎焊技术而言，本发明使用纯氮气替代氮氢混合气体，极大降低了氢气还原作用引起的微型连接器钎焊密封失效问题，同时，降低了成本，提高了工艺实施安全系数。

具体实施方式

为了使本发明的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体，进一步阐述本发明。

一种微型连接器的密封钎焊方法，待钎焊零件包括微型连接器和封装外壳，该方法包括以下步骤：

1)清洗：清洗待钎焊零件，清除其表面的污染物；

2) 退火：对待钎焊零件进行退火处理；

3) 装配：先用夹子将微型连接器装入封装外壳对应的安装孔中，将焊料放置在微型连接器的凸台外缘上，再通过模具将微型连接器、封装外壳和焊料固定成待焊接装配体，避免输送过程中零配件发生移位,所述模具上设有焊料预留槽，用以放置、容纳焊料，所述焊料为Ag72Cu28共晶合金；

4) 钎焊：将固定成一体的待焊接装配体放入钎焊炉中，设置炉膛内工艺曲线，升高钎焊炉内的温度至高于焊料熔点35℃，使焊料融化，并持续向钎焊炉的炉膛内中通入氮气，同时打开设置在钎焊炉进口气幕与主气路之间的文氏管；

5) 冷却出炉：待焊料完全融化，降低钎焊炉内的温度，使焊料凝固并将微型连接器和封装外壳钎焊成一体，待钎焊完成的微型连接器冷却至室温即可出炉。

步骤2)所述的退火工艺是一个承上启下的关键工序，既能消除金属零件在机械加工单内应力，同时又净化了金属表面。此外，在高温时，由于氢原子的扩散，在金属内部形成置换原子，氢气取代金属零件内部其他气体，被取代气体又很容易在以后排气时抽出，起到了除气作用。

由于步骤4)所述的钎焊是纯氮气氛焊接，常规的气流布局不足以满足焊接气氛的要求，当入口杂质气体进入时，对原本前后分压平衡的主进气路形成新的动态平衡，使进气前弱后强，从而削弱了保护气对钎焊炉前部的保护能力。零件越大、越复杂带入的杂气越多，钎焊炉前部的氧分压越高，零件越容易出现表面被氧化的现象。因此，该方法所使用的钎焊炉的进口气幕与主气路之间设有文氏管，文氏管具有强化气流排除效率的功能，气流经其加速后能形成2-10倍的气流排出量，文氏管的打开增强了入口杂气影响的前部保护气流，对冲了入口杂气对保护气的排挤，杂气在文氏管与主气路之间难以存留，产品及焊料表面不易被氧化，从而保证焊接质量。

所述微型连接器的横截面为规则的圆形或矩形或多边形，或不规则的异形结构。微型连接器的基体材料为可伐合金，钎焊之前在其基体表面预成型有金属氧化物，用于提高钎焊密封可靠性。传统钎焊气氛为氮、氢混合气，由于氢气在高温下对可伐基体表面的金属氧化物有还原作用，从而大大降低微矩连接器密封可靠性，导致钎焊后壳体漏气。针对传统工艺的不足，本发明将钎焊气氛调整为纯氮气，可有效避免钎焊过程中发生的还原反应，至从而大大提高钎焊后微矩形连接器的密封可靠性。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.一种微型连接器的密封钎焊方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)清洗：清洗待钎焊零件微型连接器和封装外壳，以去除其表面的污染物；

2)退火：对待钎焊零件微型连接器和封装外壳进行退火处理；

3)装配：先用夹子将微型连接器装入封装外壳对应的安装孔中，将焊料放置在微型连接器的凸台外缘上，再通过模具将微型连接器封装外壳和焊料固定成待焊接装配体；

4)钎焊：将固定成一体的待焊接装配体放入钎焊炉中，升高钎焊炉内的温度，使焊料融化，打开设置在钎焊炉进口气幕与主气路之间的文氏管，并持续向钎焊炉的炉膛内中通入纯氮气，保持钎焊高温区焊接气氛为纯氮气气氛，避免杂气混入造成壳体表面氧化；所述钎焊炉内的温度升高至高于焊料熔点20-50℃；

5)冷却出炉：待焊料完全融化，降低钎焊炉内的温度，使焊料凝固并将微型连接器和封装外壳钎焊成一体，待钎焊完成的微型连接器冷却至室温即可出炉。

2.根据权利要求1所述的一种微型连接器的密封钎焊方法，其特征在于：所述焊料为Ag72Cu28共晶合金。

3.根据权利要求1所述的一种微型连接器的密封钎焊方法，其特征在于所述微型连接器的横截面为规则的圆形或多边形，或不规则的异形结构。