CN107717153B - 一种芯线浸锡焊接方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种芯线浸锡焊接方法及系统，其中，芯线浸锡焊接方法，包括：将芯线排竖直插入锡液，以熔融所述芯线排各芯线上的绝缘皮并完成内芯导体的预镀锡；在所述锡液内，沿垂直于所述芯线排的一个方向移动所述各芯线以去除所述各芯线在移动方向侧的焦化物；将所述各芯线从所述锡液中抽出；通过对位将所述各芯线在所述移动方向侧的所述内芯导体分别与所述焊盘接触。根据本发明实施例提供的技术方案，有效去除芯线上与焊盘对位面上焦化物，提高自动焊接温度的传递效果，对自动焊接的良率有了较大的改善，使得自动焊接一致性及良率更加稳定。

Description

一种芯线浸锡焊接方法及系统

技术领域

本发明实施例属于加工制作技术领域，具体地说，涉及一种芯线浸锡焊接方法及系统。

背景技术

随着电子行业的发展，产品趋向于小型化与复杂化，而带导线的产品因功能需求使得芯线数量越来越多。目前，对于多股芯线的焊接大多通过自动焊接完成。

但是，由于芯线在进行浸锡时会产生焦化物，焦化物导致自动焊接过程中，焊盘与芯线之间产生隔阂，在自动焊接固定时间及温度的情况下，此状态的焊接极不利于温度的传递，导致自动焊接稳定性极差。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种芯线浸锡焊接方法及系统，提高自动焊接温度的传递。

为解决现有技术中的技术问题，本发明实施例提供了一种芯线浸锡焊接方法，包括：

将芯线排竖直插入锡液，以熔融所述芯线排各芯线上的绝缘皮并完成内芯导体的预镀锡；

在所述锡液内，沿垂直于所述芯线排的一个方向移动所述各芯线以去除所述各芯线在移动方向侧的焦化物；

将所述各芯线从所述锡液中抽出；

通过对位将所述各芯线在所述移动方向侧的所述内芯导体分别与焊盘接触。

可选地，将所述芯线竖直插入锡液，包括：

对多股芯线进行焊端规则化排列并理直，以得到所述芯线排；

将所述芯线排竖直插入所述锡液1～3s。

可选地，所述锡液的温度为380℃～420℃。

可选地，在所述锡液内，沿垂直于所述芯线排的一个方向移动所述各芯线，包括：

移动所述各芯线1～2s。

可选地，在所述锡液内，沿垂直于所述芯线排的一个方向移动所述各芯线，包括：

移动所述各芯线20～40mm。

可选地，将所述各芯线从所述锡液中抽出，包括：

在0.1～0.3s内将所述各芯线从所述锡液中抽出。

可选地，还包括：

对完成对位的所述各芯线及所述焊盘进行焊接。

相应地，本发明实施例还提供了一种芯线浸锡焊接系统，包括：

排线工装，其上安装有芯线排；

驱动设备，与所述排线工装连接，用于驱动所述排线工装沿竖直方向下降以将所述芯线排竖直插入锡液，熔融所述芯线排各芯线上的绝缘皮并完成内芯导体的预镀锡；在所述锡液内，沿垂直于所述芯线排的一个方向移动所述各芯线以去除所述各芯线在移动方向侧的焦化物；将所述各芯线从所述锡液中抽出；

焊接对位设备，与所述排线工装连接，用于驱动所述排线工装运动以通过对位将所述各芯线在所述移动方向侧的所述内芯导体分别与焊盘接触。

可选地，所述驱动设备包括：

升降执行部件用于以设定速度驱动所述排线工装沿竖直方向下降以将所述芯线排竖直插入锡液1～3s，并在浸锡液后在0.1～0.3s内将各芯线从所述锡液中抽出；以及

水平移动执行部件用于以在1～2s内驱动所述排线工装沿垂直于所述芯线排的一个方向移动20～40mm。

另外，可选地，还包括：焊接设备，所述焊接设备用于对完成对位的所述各芯线及所述焊盘进行焊接。

根据本发明实施例提供的技术方案，在锡液内沿垂直于芯线排的一个方向移动各芯线，可有效去除各芯线在移动方向侧的焦化物，再通过对位将各芯线在移动方向侧的内芯导体分别与焊盘接触，焊盘与芯线之间没有焦化物的阻隔，从而提高自动焊接温度的传递效果，对自动焊接的良率有了较大的改善，使得自动焊接一致性及良率更加稳定。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明实施例的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本发明实施例的一部分，本发明实施例的示意性实施例及其说明用于解释本发明实施例，并不构成对本发明实施例的不当限定。

在附图中：

图1为现有技术中的芯线截面结构示意图；

图2为本发明实施例的芯线浸锡焊接方法的流程示意图；

图3为本发明实施例的芯线浸锡的工作流程示意图；

图4为本发明实施例的芯线浸锡完成后芯线与焊盘对位时的局部放大图；

图5为本发明实施例的芯线焊接的工作流程示意图。

附图标记说明

1：绝缘层；2：铜丝；3：防断丝；

10：锡炉；11：锡液；20：排线工装；30：热压头；40：芯线排；50：焦化物；60：焊盘。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明实施例中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明实施例保护的范围。

在本发明的说明书、权利要求书及上述附图中描述的一些流程中，包含了按照特定顺序出现的多个操作，这些操作可以不按照其在本文中出现的顺序来执行或并行执行。操作的序号如101、102等，仅仅是用于区分各个不同的操作，序号本身不代表任何的执行顺序。另外，这些流程可以包括更多或更少的操作，并且这些操作可以按顺序执行或并行执行。需要说明的是，本文中的“第一”、“第二”等描述，是用于区分不同的消息、设备、模块等，不代表先后顺序，也不限定“第一”和“第二”是不同的类型。

发明人在实现本发明的过程中发现，目前所使用的导线内的芯线越来越多，如图1所示，导线内的包括多股芯线，芯线外部包被绝缘层1，内部包括多股铜丝2及防断丝3。绝缘层一般采用TPE绝缘膜(Thermoplastic Elastomer，热塑性弹性体材料)或者采用漆包层进行绝缘防护。因此在焊接前需要通过浸锡将其外被的绝缘层融化使内部铜丝完成预镀锡，从而实现下一步的焊接。但是，因芯线之间需绝缘，难以追寻到极易熔融挥发的绝缘膜材质，即使熔融挥发性好的绝缘膜也难以做到完全挥发，且挥发性好的绝缘膜在浸锡过程中因芯线热传导因素导致相互间的绝缘效果受影响，存在短路风险。由于，在浸锡过程时，会产生焦化物，焦化物导致焊盘与芯线之间产生隔阂，在自动焊接固定的时间及温度下，焦化物会影响自动焊接时温度的传递。

因此，为解决现有技术中的缺陷，本发明实施例提供提一种芯线浸锡焊接方法及系统，提高自动焊接温度的传递。

以下将配合附图及实施例来详细说明本发明实施例的实施方式，藉此对本发明实施例如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施，以下结合附图对本发明的结构做进一步说明。

图2为本发明实施例的芯线浸锡焊接方法的流程示意图，如图2所示。

本发明实施例提供了一种芯线浸锡焊接方法，包括：

步骤S101：将芯线排竖直插入锡液，以熔融芯线排各芯线上的绝缘皮并完成内芯导体的预镀锡。

由于在焊接时，焊接头是垂直向下施压进行芯线的焊接，为了保证芯线与焊盘接触的一侧及芯线与焊接头接触的一侧的绝缘皮均熔融，芯线排需要竖直插入锡液。在芯线排插入锡液至前，还需要将芯线排所在的导线进行线端部裁剪处理，以便将导线的线皮去掉，线端部裁剪处理可通过剪线工装或激光切割处理。

步骤S102：在锡液内，沿垂直于芯线排的一个方向移动各芯线以去除各芯线在移动方向侧的焦化物。

沿垂直于芯线排的一个方向移动各芯线，通过锡液与焦化物之间的摩擦阻力，可以保证各芯线上的同一侧上的焦化物被去除。

步骤S103：将各芯线从锡液中抽出。

各芯线抽出后，各芯线已经完成预镀锡，且各芯线在移动方向侧的内芯导体上的焦化物已经去除。内芯导体上与移动方向侧相背的一侧可能会残留少许焦化物，但是可以在焊接过程中将其去除，不会影响焊接。

步骤S104：通过对位将各芯线在移动方向侧的内芯导体分别与焊盘接触。

将各芯线从锡液中抽出后，将各芯线没有焦化物的一侧与焊盘接触，以便保证焊接温度的传递，芯线上预镀锡以及焊盘的锡点均满足热传递，最终熔融并完成焊接。

根据本发明实施例提供的技术方案，在锡液内沿垂直于芯线排的一个方向移动各芯线，可有效去除各芯线在移动方向侧的焦化物，再通过对位将各芯线在移动方向侧的内芯导体分别与焊盘接触，焊盘与芯线之间没有焦化物的阻隔，从而提高自动焊接温度的传递效果，对自动焊接的良率有了较大的改善，使得自动焊接一致性及良率更加稳定。

下面对本发明实施例提供的芯线浸锡焊接方法做进一步详细的介绍。

对于步骤S101来说，为了保证芯线排能够竖直插入锡液，需要在芯线进行浸锡之前对芯线进行处理。具体地，将芯线竖直插入锡液，包括：对多股芯线进行焊端规则化排列并理直，以得到芯线排。再将芯线排竖直插入锡液。

插入锡液时，需要根据芯线的预留组装尺寸，预先设置芯线排插入锡液的深度。如果插入过深，芯线与焊盘焊接完成后，芯线排暴露在外部的过多，影响芯线排的使用寿命。如果插入过短，芯线与焊盘焊接不完全，芯线排与焊盘之间容易脱落，影响产品的使用。

在深入锡液的过程中，芯线表面的绝缘皮在高温下完成熔融，此时锡液的表面会形成一圈围绕着芯线的焦化物。为了保证浸锡效果，需要根据绝缘皮的熔点，控制锡液的温度和芯线排插入的时间。芯线的绝缘皮一般采用TPE绝缘膜(Thermoplastic Elastomer，热塑性弹性体材料)或者采用漆包层进行绝缘防护。因此，本发明实施例中，为保证浸锡效果，将芯线排竖直插入锡液1～3s，锡液的温度为380℃～420℃。

温度低于380℃时或时间过短时，TPE绝缘膜或漆包层难以融化或融化不彻底，最终影响浸锡效果。温度高于420℃时或动作时间过长时，芯线最终的受热加大，最终导致部分内芯导体融化，最终芯线整体线径变小，芯线的线径变小，最终导致自动焊接虚焊不良。

对于步骤S102来说，沿垂直于芯线排的一个方向移动各芯线其目的是保证芯线至少在移动方向侧的焦化物被去除干净。在移动过程中，芯线排拖动焦化物移动，焦化物被拖动时，形成一条越来越稀少的带状焦化物。在移动方向侧的内芯导体的表面在锡液中划动，受阻力及摩擦的作用，表面的焦化物不断减少至没有，最终在移动方向侧的芯线表面变的光滑，而与移动方向侧相背的一侧的芯线及侧面不能受正面的锡液摩擦阻挡，依然略带焦化物。

芯线在锡液内移动时间过长的话，则相对速度过低，最终影响芯线移动方向侧的阻力摩擦，致使焦化物的去除效果不佳；另外长时间的浸锡也导致芯线融化，致使芯线线径，最终影响焊接。相反，水平滑动时间短或距离短时，影响焦化物的去除效果。因此，本发明实施例提供的技术方案，在具体实施时可包括：

在锡液内，沿垂直于芯线排的一个方向移动各芯线1～2s。

进一步的，为了保证将移动方向侧的内芯导体的表面的焦化物更好地去除，需要控制移动距离。可选地，在锡液内，沿垂直于芯线排的一个方向移动各芯线20～40mm。

在芯线移动完成之后，迅速将芯线排从锡液内抽出，避免焦化物再次粘连至芯线上。本发明实施例中，可选地，在0.1～0.3s内将各芯线从锡液中抽出。芯线抽出后，焦化物残留在锡液上，芯线上内芯导体完成预镀锡。

经过上述操作，芯线的预镀锡过程已经完成，执行步骤S104。将芯线没有焦化物的一侧与焊盘接触，完成对位。对完成对位的各芯线及焊盘进行焊接。

举例来说，焊接采用Hotbar(热压熔锡焊接)工艺进行。芯线与焊盘完成对位后，再继续流转至Hotbar焊接工位，在热压头下降时，优先接触到芯线上与移动方向侧相背的一侧的焦化物残渣。热压头的高温瞬间将焦化物融化，并在不断下移的压力作用下，焦化物被挤到压头凹槽以外，温度的传递并没有受到过多干涉，芯线的锡以及焊盘的锡点均满足热传递，最终熔融并完成焊接。

实施例2

相应地，本发明实施例还提供了一种芯线浸锡焊接系统，包括：

排线工装，其上安装有芯线排。

驱动设备，与排线工装连接，用于驱动排线工装沿竖直方向下降以将芯线排竖直插入锡液，熔融芯线排各芯线上的绝缘皮，并完成内芯导体的预镀锡；在锡液内，沿垂直于芯线排的一个方向移动各芯线以去除各芯线在移动方向侧的焦化物；将各芯线从锡液中抽出。

焊接对位设备，与排线工装连接，用于驱动排线工装运动以通过对位将各芯线在移动方向侧的内芯导体分别与焊盘接触。

可选地，驱动设备包括：

升降执行部件用于以设定速度驱动排线工装沿竖直方向下降以将芯线排竖直插入锡液1～3s，并在浸锡液后在0.1～0.3s内将各芯线从锡液中抽出；以及

水平移动执行部件用于以在1～2s内驱动排线工装沿垂直于芯线排的一个方向移动20～40mm。

另外，芯线浸锡焊接系统还包括：焊接设备，焊接设备用于对完成对位的各芯线及焊盘进行焊接。

下面根据应用场景对本发明实施例提供的芯线浸锡焊接系统如何应用进行介绍。

如图3所示，浸锡过程：

首先，将对多股芯线进行焊端规则化排列并理直，将芯线排40安装在排线工装20上；

其次，驱动设备(图中未示出)通过升降执行部件驱动排线工装20沿竖直方向(图中Z方向)下降以将芯线排40竖直插入锡液11。(锡液11在锡炉10内加热至预设温度)此时，芯线排40各芯线上的绝缘皮被锡液11熔融，此时锡液11的表面会形成一圈围绕着芯线的焦化物50；

再次，驱动设备通过水平移动执行部驱动排线工装20在所述锡液11内，沿垂直于芯线排40的一个方向移动各芯线。此时，芯线排40拖动焦化物50移动，焦化物50被拖动时，形成一条越来越稀少的带状焦化物50，去除各芯线在移动方向侧的焦化物50；

然后，驱动设备通过升降执行部件驱动排线工装20将各芯线从锡液11中抽出；

最后，焦化物50残留在锡液11上，芯线上内芯导体完成预镀锡。

如图4所示，对位过程：

焊接对位设备(图中未示出)驱动排线工装20将各芯线在移动方向侧(图中A侧)的内芯导体分别与焊盘60接触，完成对位。

如果对位错误，焦化物50残留大部分出现在芯线与焊盘60锡点之间的话，将产生一种隔膜，当热压头30下降时，芯线的锡需先吸收热量进行融化，而在热传导过程中，受焦化物50残留的因素导致热量不能及时有效快速传递给焊盘60锡点，因此在固定焊接参数下(焊接温度及焊接时间)，此方式的焊接存在极大的因热量传递不佳或不足导致的焊接虚焊不良。

如图5所示，焊接过程：

芯线与焊盘60完成对位后，再继续流转至焊接工位，通过焊接设备完成焊接。

首先，焊接设备的热压头30下降，优先接触到芯线上与移动方向侧相背的一侧的焦化物50残渣，热压头30的高温瞬间将焦化物50融化；

其次，热压头30继续不断下移，在压力作用下，焦化物50逐渐被挤到压头凹槽以外；

最后，热压头30与芯线接触，热压头30与芯线之间的温度传递并没有受到过多干涉，芯线的锡以及焊盘60的锡点均满足热传递，最终熔融并完成焊接。

实施例2中的系统可以执行实施例1中的方法，实现原理和技术效果参考实施例1，方法与系统特征相对应，可以相互参照，此处不再一一赘述。

综上所述，本发明实施例提供的技术方案，在锡液内沿垂直于芯线排的一个方向移动各芯线，可有效去除各芯线在移动方向侧的焦化物，再通过对位将各芯线在移动方向侧露出的内芯导体分别与焊盘接触，焊盘与芯线之间没有焦化物的阻隔，从而提高自动焊接温度的传递效果，对自动焊接的良率有了较大的改善，使得自动焊接一致性及良率更加稳定。

需要说明的是，虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了详细地描述，但不应理解为对本发明的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可做出的各种修改和变形仍属于本发明的保护范围。

本发明实施例的示例旨在简明地说明本发明实施例的技术特点，使得本领域技术人员能够直观了解本发明实施例的技术特点，并不作为本发明实施例的不当限定。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

上述说明示出并描述了本发明实施例的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本发明实施例并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述申请构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明实施例的精神和范围，则都应在本发明实施例所附权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种芯线浸锡焊接方法，其特征在于，包括：

将芯线排竖直插入锡液，以熔融所述芯线排各芯线上的绝缘皮并完成内芯导体的预镀锡；

在所述锡液内，沿垂直于所述芯线排的一个方向移动所述各芯线以去除所述各芯线在移动方向侧的焦化物；

将所述各芯线从所述锡液中抽出；

通过对位将所述各芯线在所述移动方向侧的所述内芯导体分别与焊盘接触；

所述方法还包括：对完成对位的所述各芯线及所述焊盘进行焊接，其中，热压头将所述各芯线上与移动方向侧相背的一侧的所述焦化物融化，并将所述焦化物挤到所述热压头凹槽以外。

2.根据权利要求1所述的芯线浸锡焊接方法，其特征在于，将所述芯线竖直插入锡液，包括：

对多股芯线进行焊端规则化排列并理直，以得到所述芯线排；

将所述芯线排竖直插入所述锡液1～3s。

3.根据权利要求2所述的芯线浸锡焊接方法，其特征在于，所述锡液的温度为380℃～420℃。

4.根据权利要求1所述的芯线浸锡焊接方法，其特征在于，在所述锡液内，沿垂直于所述芯线排的一个方向移动所述各芯线，包括：

移动所述各芯线1～2s。

5.根据权利要求4所述的芯线浸锡焊接方法，其特征在于，在所述锡液内，沿垂直于所述芯线排的一个方向移动所述各芯线，包括：

移动所述各芯线20～40mm。

6.根据权利要求1所述的芯线浸锡焊接方法，其特征在于，将所述各芯线从所述锡液中抽出，包括：

在0.1～0.3s内将所述各芯线从所述锡液中抽出。

7.一种芯线浸锡焊接系统，其特征在于，包括：

排线工装，其上安装有芯线排；

驱动设备，与所述排线工装连接，用于驱动所述排线工装沿竖直方向下降以将所述芯线排竖直插入锡液，熔融所述芯线排各芯线上的绝缘皮并完成内芯导体的预镀锡；在所述锡液内，沿垂直于所述芯线排的一个方向移动所述各芯线以去除所述各芯线在移动方向侧的焦化物；将所述各芯线从所述锡液中抽出；

焊接对位设备，与所述排线工装连接，用于驱动所述排线工装运动以通过对位将所述各芯线在所述移动方向侧的所述内芯导体分别与焊盘接触；

还包括：焊接设备，所述焊接设备用于对完成对位的所述各芯线及所述焊盘进行焊接，其中，所述焊接设备的热压头将所述各芯线上与移动方向侧相背的一侧的所述焦化物融化，并将所述焦化物挤到所述热压头凹槽以外。

8.根据权利要求7所述的芯线浸锡焊接系统，其特征在于，所述驱动设备包括：

升降执行部件用于以设定速度驱动所述排线工装沿竖直方向下降以将所述芯线排竖直插入锡液1～3s，并在浸锡液后在0.1～0.3s内将各芯线从所述锡液中抽出；以及

水平移动执行部件用于以在1～2s内驱动所述排线工装沿垂直于所述芯线排的一个方向移动20～40mm。