CN112863738B - 焊接线材、其制作方法及其与pcb板的焊接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种焊接线材、其制作方法及其与PCB板的焊接方法，焊接线材包括绝缘套管、多根导电芯和热缩纤维条，导电芯和热缩纤维条一端伸出形成外露焊接部，外露焊接部分为中部段和端部段，端部段包覆连接由第一焊材形成的第一包覆层，中部段和第一包覆层包覆连接由第二焊材形成的第二包覆层，热缩纤维条的热缩变形温度和第二焊材的熔点温度均小于第一焊材的熔点温度。制作方法是先剥除一段绝缘套管并制作完第一包覆层后，再剥除一段绝缘套管并制作第二包覆层。焊接方法是采用波峰焊焊接方法将焊接线材和PCB板本体焊接固定。本发明在焊接后不需要人工剪切，可降低人工劳动强度、节省人工，同时焊接部位兼具有高焊接强度和低凸起高度。
Description
技术领域
本发明涉及焊接技术领域，具体涉及一种焊接线材、其制作方法及其与PCB板的焊接方法。
背景技术
在将线材与PCB板等板材焊接时，为保证连接可靠性和减少整体厚度，通常波峰焊焊接的方式来焊接线材和板材，具体是在板材上设置贯通的焊接孔，将线材一端的绝缘套管剥除使导电芯(一般为铜芯)露出作为外露焊接部，使外露焊接部穿过板材上的焊接孔后，再采用波峰焊焊接设备进行波峰焊焊接，使外露焊接部穿过焊接孔的一段与板材焊接固定。为保证焊接强度，外露焊接部穿过焊接孔的一段通常需要一定长度，由于导电芯的硬度较高不易变形，其经波峰焊焊接后还要覆盖上一层焊材，导致外露焊接部及其外部覆盖焊材构成的焊接部位在板材表面的凸起高度较高，容易造成短路等问题，因此通常需要采用人工剪切方式将焊接部位剪切掉一部分，以降低凸起高度，不仅导致生产效率减低、成本增高，且还会降低外露焊接部与板材的焊接强度，难以保证焊接可靠性。目前，还没有仅采用一次焊接即满足具有高焊接强度和低凸起高度要求的焊接技术。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提供一种采用波峰焊与PCB板等板材焊接后不需要人工剪切，可降低人工劳动强度、节省人工，同时使焊接部位兼具有高焊接强度和低凸起高度的焊接线材，还相应提供一种该焊接线材制作方法以及该焊接线材与PCB板的焊接方法。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种焊接线材，包括绝缘套管和穿设在所述绝缘套管内的多根导电芯，所述绝缘套管内还穿设有热缩纤维条，所述导电芯和热缩纤维条从绝缘套管的一端伸出形成外露焊接部，所述外露焊接部沿伸出绝缘套管的方向分为依次连接的中部段和端部段，所述端部段的外部包覆连接有由第一焊材形成的第一包覆层，所述中部段和第一包覆层的外部包覆连接有由第二焊材形成的第二包覆层，所述热缩纤维条的热缩变形温度和所述第二焊材的熔点温度均小于所述第一焊材的熔点温度。
上述的焊接线材，优选的，所述热缩纤维条靠近绝缘套管的内壁设置。
上述的焊接线材，优选的，所述热缩纤维条为由聚酯材料制作的纤维条。
上述的焊接线材，优选的，所述第二焊材的熔点温度小于所述热缩纤维条的热缩变形温度。
上述的焊接线材，优选的，所述第一焊材的熔点温度为225℃～227℃，所述第二焊材的熔点温度为117℃～119℃，所述第三焊材的熔点温度为205℃～208℃，所述热缩纤维条的热缩变形温度大于120℃。
上述的焊接线材，优选的，所述端部段的长度小于等于2mm。
作为一个总的发明构思，本发明还提供一种上述焊接线材的制作方法，该制作方法具体是，预制在绝缘套管内穿设有导电芯和热缩纤维条的线缆，先剥除所述线缆一端的一段绝缘套管以使外露焊接部的端部段露出，将第一焊材包覆附着在外露焊接部的端部段外部形成第一包覆层；然后，再继续剥除一段绝缘套管以使外露焊接部的中部段露出，将第二焊材包覆附着在外露焊接部的中部段以及第一包覆层外部形成第二包覆层。
上述的制作方法，优选的，所述第一包覆层和第二包覆层采用浸泡方式形成。
作为一个总的发明构思，本发明还提供一种上述焊接线材与PCB板的焊接方法，该焊接方法具体是，将焊接线材带有第二包覆层的一端贯穿设置在PCB板本体上的焊接孔中，采用波峰焊焊接方法将焊接线材和PCB板本体焊接固定，波峰焊焊接采用的焊材为第三焊材，所述第三焊材的熔点温度大于第二焊材的熔点温度和热缩纤维条的热缩变形温度中的较大者，且所述第三焊材的熔点温度小于第一焊材的熔点温度。
上述的焊接方法，优选的，所述第一焊材为Sn-Cu-Ni焊锡，所述第二焊材为Sn-Zn焊锡，所述第三焊材为Sn-Bi-Ag焊锡。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明的焊接线材在绝缘套管内设置热缩纤维条，导电芯和热缩纤维条伸出绝缘套管一端形成外露焊接部，外露焊接部的端部段包覆连接由第一焊材形成的第一包覆层，外露焊接部的中部段包覆连接由第二焊材形成的第二包覆层，使热缩纤维条的热缩变形温度和第二焊材的熔点温度均小于第一焊材的熔点温度，在将包覆连接有第一包覆层和第二包覆层的外露焊接部插入PCB板等板材的焊接孔中进行波峰焊焊接时，可通过将波峰焊焊接的温度控制在大于热缩纤维条的热缩变形温度和第二焊材的熔点温度、且小于第一焊材的熔点温度，使由第一焊材形成的第一包覆层不融化保持包覆连接导电芯和热缩纤维条，热缩纤维条发生热缩变形并迫使外露焊接部弯折贴向板材的表面，由第二焊材形成的第二包覆层融化焊接连接外露焊接部和板材之间不易被波峰焊焊材填充的空隙部位，这些空隙部位包括外露焊接部和板材的焊接孔以及外露焊接部弯折部位与板材之间的间隙，这样不仅能够降低外露焊接部焊接部位凸出板材表面的高度，且能提高外露焊接部与板材的焊接强度，相比于现有技术，采用该焊接线材穿过板材上的焊接孔进行波峰焊焊接后，不需要人工剪切，可降低人工劳动强度、节省人工，同时使焊接部位兼具有高焊接强度和低凸起高度。
本发明的焊接线材的制作方法，先剥除一段绝缘套管露出外露焊接部的端部段并制作完第一包覆层，再剥除一段绝缘套管露出外露焊接部的中部段并制作第二包覆层，可严格控制第一包覆层和第二包覆层的包覆区域，避免第一包覆层第二包覆层相互影响，利于保证焊接强度，且其流程简单、操作简便。
本发明的焊接线材与PCB板的焊接方法，能使由第一焊材形成的第一包覆层不融化保持包覆连接导电芯和热缩纤维条，热缩纤维条发生热缩变形并迫使外露焊接部弯折贴向板材的表面，由第二焊材形成的第二包覆层融化焊接连接外露焊接部和板材之间不易被波峰焊焊材填充的空隙部位，这些空隙部位包括外露焊接部和板材的焊接孔以及外露焊接部弯折部位与板材之间的间隙，这样不仅能够降低外露焊接部焊接部位凸出板材表面的高度，且能提高外露焊接部与板材的焊接强度，相比于现有技术，采用该焊接线材穿过板材上的焊接孔进行波峰焊焊接后，不需要人工剪切，可降低人工劳动强度、节省人工，同时使焊接部位兼具有高焊接强度和低凸起高度。
附图说明
图1为中焊接线材侧视结构示意图。
图2为中焊接线材的局部主剖视结构示意图。
图3为线缆在第一次剥除一段绝缘套管后的主视结构示意图。
图4为线缆在制作完成第一包覆层后的局部主剖视结构示意图。
图5为线缆在第二次剥除一段绝缘套管后的主视结构示意图。
图6为焊接线材与PCB板焊接完成后的局部剖视结构示意图。
图例说明：
1、绝缘套管；2、导电芯；3、热缩纤维条；4、第一包覆层；5、第二包覆层；6、PCB板本体；100、外露焊接部。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1：
如图1所示，本实施例的焊接线材，包括绝缘套管1和穿设在绝缘套管1内的多根导电芯2，绝缘套管1内还穿设有热缩纤维条3，导电芯2和热缩纤维条3从绝缘套管1的一端伸出形成外露焊接部100，外露焊接部100沿伸出绝缘套管1的方向分为依次连接的中部段和端部段，端部段的外部包覆连接有由第一焊材形成的第一包覆层4，第一包覆层4将导电芯2和热缩纤维条3连接为一个整体，在第一包覆层4将导电芯2和热缩纤维条3连接为一个整体的情况下，热缩纤维条3发生热缩变形时能迫使外露焊接部100弯折贴向，中部段和第一包覆层4的外部包覆连接有由第二焊材形成的第二包覆层5，热缩纤维条3的热缩变形温度和第二焊材的熔点温度均小于第一焊材的熔点温度。
该焊接线材在绝缘套管1内设置热缩纤维条3，导电芯2和热缩纤维条3伸出绝缘套管1一端形成外露焊接部100，外露焊接部100的端部段包覆连接由第一焊材形成的第一包覆层4，外露焊接部100的中部段包覆连接由第二焊材形成的第二包覆层5，使热缩纤维条3的热缩变形温度和第二焊材的熔点温度均小于第一焊材的熔点温度，在将包覆连接有第一包覆层4和第二包覆层5的外露焊接部100插入PCB板等板材的焊接孔中进行波峰焊焊接时，可通过将波峰焊焊接的温度控制在大于热缩纤维条3的热缩变形温度和第二焊材的熔点温度、且小于第一焊材的熔点温度，使由第一焊材形成的第一包覆层4不融化保持包覆连接导电芯2和热缩纤维条3，热缩纤维条3发生热缩变形并迫使外露焊接部100弯折贴向板材的表面，由第二焊材形成的第二包覆层5融化焊接连接外露焊接部100和板材之间不易被波峰焊焊材填充的空隙部位，这些空隙部位包括外露焊接部100和板材的焊接孔以及外露焊接部100弯折部位与板材之间的间隙，这样不仅能够降低外露焊接部100焊接部位凸出板材表面的高度，且能提高外露焊接部100与板材的焊接强度，相比于现有技术，采用该焊接线材穿过板材上的焊接孔进行波峰焊焊接后，不需要人工剪切，可降低人工劳动强度、节省人工，同时使焊接部位兼具有高焊接强度和低凸起高度。
本实施例中，热缩纤维条3靠近绝缘套管1的内壁设置，在发生热缩变形时更易于迫使外露焊接部100弯折。
本实施例中，热缩纤维条3为由聚酯材料制作的纤维条。
本实施例中，第二焊材的熔点温度小于热缩纤维条3的热缩变形温度，在将融化的第二焊材包覆在外露焊接部100外部时，热缩纤维条3不会发生热缩变形，避免在焊接前导致外露焊接部100变形以及焊接时无法提供足够的热缩变形。
本实施例中，第一焊材的熔点温度为225℃～227℃，第二焊材的熔点温度为117℃～119℃，第三焊材的熔点温度为205℃～208℃，热缩纤维条3的热缩变形温度大于120℃。上述热缩纤维条3的热缩变形温度以及各焊材的熔点温度，使焊接线材在205℃～208℃温度的波峰焊时，使外露焊接部100能够稳定有效的弯折贴向板材的表面，同时第二焊材能够以较好的融化状态进行焊接。
本实施例中，端部段的长度小于等于2mm，在保证热缩纤维条3与第一包覆层4的连接强度的同时，使第一包覆层4尺寸不至于过大，避免造成焊接部位凸起过高，也节省了第一包覆层4的用料。
实施例2：
一种实施例1中焊接线材的制作方法，该制作方法具体是，预制在绝缘套管1内穿设有导电芯2和热缩纤维条3的线缆(参见图3)，先剥除线缆一端的一段绝缘套管1以使外露焊接部100的端部段露出，将第一焊材包覆附着在端部段露出的导电芯2和热缩纤维条3外部形成第一包覆层4(参见图4)；然后，再继续剥除一段绝缘套管1以使外露焊接部100的中部段露出(参见图5)，将第二焊材包覆附着在中部段的导电芯2和热缩纤维条3以及第一包覆层4外部形成第二包覆层5(参见图2)。该制作方法先剥除一段绝缘套管1露出外露焊接部100的端部段并制作完第一包覆层4，再剥除一段绝缘套管1露出外露焊接部100的中部段并制作第二包覆层5，可严格控制第一包覆层4和第二包覆层5的包覆区域，避免第一包覆层4第二包覆层5相互影响，利于保证焊接强度，且其流程简单、操作简便。
本实施例中，第一包覆层4和第二包覆层5采用浸泡方式形成，也即第一包覆层4制作时，将第一次剥除绝缘套管1后外露的导电芯2和热缩纤维条3浸泡在融化的第一焊材中，冷却后形成第一包覆层4；第二包覆层5制作时，将第二次剥除绝缘套管1后外露的导电芯2和热缩纤维条3浸泡在融化的第二焊材中，冷却后形成第二包覆层5。该种浸泡方式形成第一包覆层4和第二包覆层5的方法，具有易于实施操作、效率高的优点。在制作第一包覆层4时，虽然热缩纤维条3的热缩变形温度小于第一包覆层4的第一焊材的熔点温度，热缩纤维条3浸泡在融化的第一焊材中时会产生热缩变形，但其热缩变形量使其仍有一部分会被包裹在第一包覆层4中。
实施例3：
一种实施例1中焊接线材与PCB板的焊接方法，该焊接方法具体是，将焊接线材带有第二包覆层5的一端贯穿设置在PCB板本体6上的焊接孔中，采用波峰焊焊接方法将焊接线材和PCB板本体6焊接固定，波峰焊焊接采用的焊材为第三焊材，第三焊材的熔点温度大于第二焊材的熔点温度和热缩纤维条3的热缩变形温度中的较大者，且第三焊材的熔点温度小于第一焊材的熔点温度。该焊接方法可使由第一焊材形成的第一包覆层4不融化保持包覆连接导电芯2和热缩纤维条3，热缩纤维条3发生热缩变形并迫使外露焊接部100弯折贴向板材的表面，由第二焊材形成的第二包覆层5融化焊接连接外露焊接部100和板材之间不易被波峰焊焊材填充的空隙部位，这些空隙部位包括外露焊接部100和板材的焊接孔以及外露焊接部100弯折部位与板材之间的间隙(参见图6)，从而降低外露焊接部100焊接部位凸出板材表面的高度，同时提高外露焊接部100与板材的焊接强度。
本实施例中，第一焊材为Sn-Cu-Ni焊锡，第二焊材为Sn-Zn焊锡，第三焊材为Sn-Bi-Ag焊锡。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术构思前提下所得到的改进和变换也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种焊接线材，包括绝缘套管(1)和穿设在所述绝缘套管(1)内的多根导电芯(2)，其特征在于：所述绝缘套管(1)内还穿设有热缩纤维条(3)，所述导电芯(2)和热缩纤维条(3)从绝缘套管(1)的一端伸出形成外露焊接部(100)，所述外露焊接部(100)沿伸出绝缘套管(1)的方向分为依次连接的中部段和端部段，所述端部段的外部包覆连接有由第一焊材形成的第一包覆层(4)，所述中部段和第一包覆层(4)的外部包覆连接有由第二焊材形成的第二包覆层(5)，所述热缩纤维条(3)的热缩变形温度和所述第二焊材的熔点温度均小于所述第一焊材的熔点温度。
2.根据权利要求1所述的焊接线材，其特征在于：所述热缩纤维条(3)靠近绝缘套管(1)的内壁设置。
3.根据权利要求1所述的焊接线材，其特征在于：所述热缩纤维条(3)为由聚酯材料制作的纤维条。
4.根据权利要求1所述的焊接线材，其特征在于：所述第二焊材的熔点温度小于所述热缩纤维条(3)的热缩变形温度。
5.根据权利要求4所述的焊接线材，其特征在于：所述第一焊材的熔点温度为225℃～227℃，所述第二焊材的熔点温度为117℃～119℃，所述热缩纤维条(3)的热缩变形温度大于120℃。
6.根据权利要求1所述的焊接线材，其特征在于：所述端部段的长度小于等于2mm。
7.一种权利要求1至6中任一项所述焊接线材的制作方法，其特征在于：该制作方法具体是，预制在绝缘套管(1)内穿设有导电芯(2)和热缩纤维条(3)的线缆，先剥除所述线缆一端的一段绝缘套管(1)以使外露焊接部(100)的端部段露出，将第一焊材包覆附着在外露焊接部(100)的端部段外部形成第一包覆层(4)；然后，再继续剥除一段绝缘套管(1)以使外露焊接部(100)的中部段露出，将第二焊材包覆附着在外露焊接部(100)的中部段以及第一包覆层(4)外部形成第二包覆层(5)。
8.根据权利要求7所述的制作方法，其特征在于：所述第一包覆层(4)和第二包覆层(5)采用浸泡方式形成。
9.一种权利要求1至6中任一项所述焊接线材与PCB板的焊接方法，其特征在于：该焊接方法具体是，将焊接线材带有第二包覆层(5)的一端贯穿设置在PCB板本体(6)上的焊接孔中，采用波峰焊焊接方法将焊接线材和PCB板本体(6)焊接固定，波峰焊焊接采用的焊材为第三焊材，所述第三焊材的熔点温度大于第二焊材的熔点温度和热缩纤维条(3)的热缩变形温度中的较大者，且所述第三焊材的熔点温度小于第一焊材的熔点温度。
10.根据权利要求9所述的焊接方法，其特征在于：所述第一焊材为Sn-Cu-Ni焊锡，所述第二焊材为Sn-Zn焊锡，所述第三焊材为Sn-Bi-Ag焊锡。
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| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 420007 Building 1, group E, China Power Valley phase 3.1, no.899, Xianyue Ring Road, Tianyuan District, Zhuzhou City, Hunan Province Applicant after: Zhuzhou fisrock Photoelectric Technology Co.,Ltd. Address before: 420007 Building 1, group E, China Power Valley phase 3.1, no.899, Xianyue Ring Road, Tianyuan District, Zhuzhou City, Hunan Province Applicant before: ZHUZHOU PHASE-LOCK PHOTOELECTRIC TECHNOLOGY CO.,LTD. |
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| CB02 | Change of applicant information | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |