CN111215713A - 一种激光加热送锡丝拖焊工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种激光加热送锡丝拖焊工艺，采用激光锡丝焊接设备，包括如下具体步骤：第一步、调整设备上激光焦点的尺寸，使其匹配产品引脚焊点的尺寸；第二步、选择锡丝的直径，使其匹配产品引脚焊点的尺寸；第三步、调整锡丝与产品引脚焊点排列方向的夹角；第四步、设置设备上激光功率曲线参数；第五步、设置设备将锡丝送至激光焦点的送丝速度；第六步、设定设备上产品或激光焦点的移动速度；第七步、设定产品的运动路线，使未焊接引脚焊点依次与激光焦点重合；第八步、开始焊接时，将未焊接引脚焊点依次送到激光焦点下，同时将锡丝至激光焦点下，直至焊接完所有引脚焊点。本发明避免了烙铁头的磨损，实现了自动化焊接，提高了质量稳定性。

Description

一种激光加热送锡丝拖焊工艺
技术领域
本发明涉及一种激光加热送锡丝拖焊工艺，属于拖锡焊接技术领域。
背景技术
目前，电路板上常常会有一些电子元器件和IC芯片，它们的引脚和底板的焊盘大小一致，在焊接的时候，我们以烙铁作为热源，预先对要焊接的引脚涂好助焊剂(如有必要)，然后边拖动边加锡丝进行焊接，通常向同一个方向移动，这种方式通常叫做电烙铁拖焊。在电烙铁拖焊过程中，烙铁头要一直保持与元件引脚的接触，由于摩擦的原因，加上助焊剂的腐蚀，烙铁头很快会磨损，造成焊接不良，几乎每天都要更换烙铁头，造成自动化焊接的难度大大增加。
因此，为了解决拖焊过程中的不稳定性(电烙铁头的腐蚀、磨损)，保证自动化批量生产的连续进行(避免更换电烙铁头)，十分有必要采用一种非接触式拖焊。
发明内容
针对上述现存的技术问题，本发明提供一种激光加热送锡丝拖焊工艺，既不接触又能加热引脚进行焊接，以避免烙铁头的磨损，有利于自动化焊接的实现。
为实现上述目的，本发明提供一种激光加热送锡丝拖焊工艺，采用激光锡丝焊接设备，具体步骤如下：
第一步、调整设备上激光焦点的尺寸，使其匹配产品引脚焊点的尺寸；
第二步、选择锡丝的直径，使其匹配产品引脚焊点的尺寸；
第三步、调整锡丝与产品引脚焊点排列方向的夹角；
第四步、设置设备上激光功率曲线参数；
第五步、设置设备将锡丝送至激光焦点的送丝速度；
第六步、设定设备上产品或激光焦点的移动速度；
第七步、设定产品的运动路线，使未焊接引脚焊点依次与激光焦点重合；
第八步、开始焊接时，激光锡丝焊接设备自动调用激光功率曲线和送丝速度，将未焊接引脚焊点依次送到激光焦点下，同时将锡丝至激光焦点下，对焊点进行激光加热上锡，直至焊接完所有引脚焊点。
进一步，所述的激光焦点直径范围为0.3mm～2.0mm。
进一步，所述的锡丝直径范围为0.2mm～1.0mm。
进一步，所述的夹角范围为0°～180°。
进一步，所述的激光功率范围为10瓦～300瓦。
进一步，所述的送丝速度范围为2.0mm/S～100mm/S。
进一步，所述的移动速度范围为5.0mm/S～300mm/S。
综上，本发明创造性的实现了激光拖锡焊接的工艺方法，相比现有技术，具备如下技术优势：
1、很好的解决了当前烙铁拖焊过程中的耗材问题，有效的控制了产品的焊接质量。
2、焊接质量的有效控制，有利于自动化大批量生产。
3、因为不必更换耗材，生产效率也有了一定提升。
附图说明
图1为本发明激光拖焊运动过程的示意图；
图2为本发明激光拖焊运动过程的实物图；
图3为现有技术中烙铁送丝焊机与激光送丝焊接的对比图；
图中：1、焊盘，2、已焊引脚，3、未焊引脚，4、焊接中的引脚，5、锡丝。
具体实施方式
下面将结合本发明实施案例和附图，对本发明实施案例中的技术方案作进一步说明。
本发明激光加热送锡丝拖焊工艺采用的是现有技术中的激光锡丝焊接设备。该设备通常用作单点焊接，经过了大量实验，并掌握了技巧后才能用于实现本发明的激光拖焊工艺，具体操作步骤如下：
第一步，调整设备上激光焦点的大小尺寸，要匹配需要焊接引脚焊点的尺寸。实施时，激光焦点直径范围为0.3mm～2.0mm，在此范围内激光能量能够很好的对应不同直径的锡丝5，光斑太小容易烧坏焊盘1，光斑太大能量损失较多，会造成功率不足。
第二步，选择锡丝5的直径，要匹配需要焊接引脚焊点的尺寸。实施时，锡丝5直径范围为0.2mm～1.0mm。锡丝5直径低于0.2mm送丝不稳定，难实现拖焊工艺；锡丝5直径超过1.0mm后激光能量不足以熔锡。
第三步，调整好锡丝5与引脚焊点排列方向的夹角，角度范围为0°～180°，在此范围内都可实现送丝。
第四步，设置设备的激光功率曲线参数，激光功率范围为10瓦～300瓦，在此范围内激光能够很好的熔锡，激光功率太低则无法熔锡，太高则浪费能源、没有必要。
第五步，设置设备的送丝速度，范围为2.0mm/S～100mm/S。激光送丝的速度太低容易烧板，太快则不能熔锡。
第六步，设定设备上产品焊盘1或激光焦点的移动速度，范围为5.0mm/S～300mm/S。拖焊的时候PCB板焊盘1和激光焦点的相对速度需要保持恒定，在此范围内设定速度都可实现，太快则不稳定。
第七步、设定程序，编辑好产品的运动路线，使未焊接引脚焊点依次与激光焦点重合；实施时，还可加入视觉定位，让PCB板焊盘1上的焊点与激光焦点重合在视觉定位十字线中心。
第八步、开始焊接，在焊接过程中，激光锡丝焊接设备自动调用激光功率曲线和设定好的送丝速度，将未焊接引脚焊点依次送到激光焦点下，开始预热，同时将锡丝至激光焦点下，对焊点进行上锡，上锡完成后继续加热，然后冷却，直至焊接完所有引脚焊点。
如图1、2所示，黑点是已焊引脚2，白点是未焊引脚3，激光锡丝焊接设备设置的锡丝5的送丝方向和PCB板焊盘1的移动方向相互垂直。当引脚焊接好后，PCB板焊盘1向上移动一段距离，将未焊引脚3焊点移动达到激光焦点下，可见视觉定位的十字线中心对准了焊接中的引脚4焊点；与此同时，将锡丝5向左送出一段达到激光焦点处，利用激光对锡丝进行加热，并对焊点进行上锡，接着依次完成对所有需要焊接的引脚焊点的焊接。
此外，将本发明激光送丝焊接工艺和现有的烙铁送丝焊接工艺进行对比，如图3所示，在电烙铁拖焊过程中，烙铁头要一直保持与元件引脚的接触，由于摩擦的原因，烙铁头很快会磨损，造成焊接不良，几乎每天都要更换烙铁头，造成自动化焊接的难度大大增加。而本发明激光拖焊是一种非接触式锡焊技术，利用激光作为热源，经预热、送锡、上锡、继续加热、冷却等步骤，能够很好的解决拖焊过程中的磨损问题。
上文所描述的实施案例仅仅是发明的一部分，而不是全部实施案例。基于本发明中参数范围内的实施案例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下，所获得的所有其他实施案例，都属于本发明保护的范围。

Claims (7)

1.一种激光加热送锡丝拖焊工艺，其特征在于，采用激光锡丝焊接设备，包括如下具体步骤：
第一步、调整设备上激光焦点的尺寸，使其匹配产品引脚焊点的尺寸；
第二步、选择锡丝的直径，使其匹配产品引脚焊点的尺寸；
第三步、调整锡丝与产品引脚焊点排列方向的夹角；
第四步、设置设备上激光功率曲线参数；
第五步、设置设备将锡丝送至激光焦点的送丝速度；
第六步、设定设备上产品或激光焦点的移动速度；
第七步、设定产品的运动路线，使未焊接引脚焊点依次与激光焦点重合；
第八步、开始焊接时，激光锡丝焊接设备自动调用激光功率曲线和送丝速度，将未焊接引脚焊点依次送到激光焦点下，同时将锡丝至激光焦点下，对焊点进行激光加热上锡，直至焊接完所有引脚焊点。
2.根据权利要求1所述的一种激光加热送锡丝拖焊工艺，其特征在于，所述的激光焦点直径范围为0.3mm～2.0mm。
3.根据权利要求1所述的一种激光加热送锡丝拖焊工艺，其特征在于，所述的锡丝直径范围为0.2mm～1.0mm。
4.根据权利要求1所述的一种激光加热送锡丝拖焊工艺，其特征在于，所述的夹角范围为0°～180°。
5.根据权利要求1所述的一种激光加热送锡丝拖焊工艺，其特征在于，所述的激光功率范围为10瓦～300瓦。
6.根据权利要求1所述的一种激光加热送锡丝拖焊工艺，其特征在于，所述的送丝速度范围为2.0mm/S～100mm/S。
7.根据权利要求1所述的一种激光加热送锡丝拖焊工艺，其特征在于，所述的移动速度范围为5.0mm/S～300mm/S。
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