CN113042922A - 一种激光焊的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种激光焊的方法，该激光焊的方法包括步骤：将焊盘固定在激光发射装置的发光方向上；在焊盘与激光发射装置之间设置耐热线，使耐热线在焊盘上的垂直投影在焊盘的不受热区域内，其中，耐热线的线宽小于不受热区域的宽度；控制激光发射装置朝向焊盘和耐热线发射激光，以对焊盘上处于不受热区域外的一个或者多个焊点进行焊接，其中，激光的波长小于耐热线的线宽。本发明公开的激光焊的方法，在保证激光焊接效果的同时，可避免对焊盘上的不受热区域造成损坏，可提高对焊盘上多个相同焊点焊接的效率。

Description

一种激光焊的方法

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，特别涉及激光焊的方法。

背景技术

激光焊是指以高能量密度的激光作为热源，熔化金属后，形成焊接接头的焊接方法。当焊盘上具有无法受热的不受热区域时，在进行激光焊的过程中，易对不受热区域造成损坏。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本发明的主要目的是提供激光焊的方法，旨在解决现有技术中焊盘上的不受热区域易损坏的技术问题。

为实现上述目的，本发明提出的激光焊的方法，该激光焊的方法包括如下步骤：

将焊盘固定在激光发射装置的发光方向上；

在焊盘与激光发射装置之间设置耐热线，使耐热线在焊盘上的垂直投影在焊盘的不受热区域内，其中，耐热线的线宽小于不受热区域的宽度；

控制激光发射装置朝向焊盘和耐热线发射激光，以对焊盘上处于不受热区域外的一个或者多个焊点进行焊接，其中，激光的波长小于耐热线的线宽。

可选地，焊盘上处于不受热区域外的区域具有多个焊点，激光覆盖焊盘上所有的焊点。

可选地，控制激光发射装置朝向焊盘和耐热线发射激光，以对焊盘上处于不受热区域外的焊点进行焊接的步骤中，包括步骤：

启动激光发射装置，并向焊盘和耐热线以预热能量值发射激光，以对焊盘及其上的焊点进行预热；

预热完成后，使发射的激光以焊接能量值对焊盘上处于不受热区域外的焊点进行焊接，其中，焊接能量值大于预热能量值。

可选地，在预热的过程中，预热能量值逐渐升高，直到预热完成时，发射的激光的能量上升到焊接能量值。

可选地，耐热线为耐热金属线。

可选地，耐热线为钛合金钢线。

可选地，耐热线到焊盘的距离为小于等于6mm。

可选地，耐热线到焊盘的距离为大于等于4mm。

可选地，耐热线与焊盘平行。

可选地，耐热线在焊盘上的垂直投影在不受热区域的中部。

在本发明的技术方案中，通过在焊盘与激光发射装置之间设置耐热线，且使耐热线在焊盘上的垂直投影在不受热区域内，控制发射的激光的波长小于耐热线的线宽，激光到达耐热线处后，发生衍射，可使到达焊盘上的不受热区域内的激光的能量降低，以对不受热区域进行保护，避免对不受热区域造成损坏，而在不受热区域外的焊点处的激光的能量高，可保证焊接效果；另外，当不受热区域外具有多个相同规格的焊点时，可通过一次激光照射，同步对多个焊点进行焊接，可提高对多个相同规格焊点的焊接效率。

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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明提出的激光焊的方法的实施例的步骤流程图；

图2为本发明提出的激光焊的方法的实施例中，激光照射在焊盘和耐热线上的俯视图；

图3为本发明提出的激光焊的方法的实施例中，激光照射在焊盘和耐热线上的侧视图；

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	焊盘	110	不受热区域
200	焊点	300	耐热线
				400	元器件	500	激光照射区域
600	激光发射装置

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

现有技术中，当焊盘100上具有无法受热的不受热区域110，而激光焊的激光照射区域500又较大，对焊点200进行加热无法避开不受热区域110时，直接采用激光照射，到达不受热区域110内激光能量高，极易对不受热区域110造成损坏；而采用遮挡物将不受热区域110完全遮挡后，由于到达焊点200处的激光除来自于垂直方向的外，还有来自倾斜方向的，遮挡物会对来自倾斜方向的激光造成遮挡，可能造成到达部分焊点200处的激光能量降低，出现部分焊点200没有完全融化的现象，焊盘100上不受热区域110外的区域受热不均匀。

另外，当焊盘100上具有无法受热的不受热区域110，且不受热区域110外具有多个相同规格的焊点200时，要对各个焊点200进行焊接，为避免激光对不受热区域110造成损坏，常将激光照射区域500的范围缩小，再逐一对各个焊点200进行焊接，此种方法焊接效率低下。

本发明提出了激光焊的方法，在保证激光焊接效果的同时，可避免对焊盘100上的不受热区域110造成损坏，可提高对焊盘100上多个相同焊点200焊接的效率。

如图1-图3所示，其中，图3中带有箭头的线为发射的激光，在本发明提出的激光焊的方法的实施例中，该激光焊的方法包括如下步骤：

S100：将焊盘100固定在激光发射装置600的发光方向上；

S200：在焊盘100与激光发射装置600之间设置耐热线300，使耐热线300在焊盘100上的垂直投影在焊盘100的不受热区域110内，其中，耐热线300的线宽小于不受热区域110的宽度；

S300：控制激光发射装置600朝向焊盘100和耐热线300发射激光，以对焊盘100上处于不受热区域110外的一个或者多个焊点200进行焊接，其中，激光的波长小于耐热线300的线宽。

焊盘100可水平放置于一固定面上，激光发射装置600设置于焊盘100的上方，且竖直向下发光，耐热线300设置于焊盘100的不受热区域110的正上方，激光发射装置600可在耐热线300的正上方，也可不在耐热线300的正上方，如偏左或者偏右的上方。

不受热区域110，可为设置有受到高能激光照射易发生损坏的元器件400的区域，也可为其他的受热或者光照易发生损坏的区域。

如当需要在焊盘100上焊接一电阻时，电阻对应的区域为不受热区域110，电阻的引脚与焊盘100的连接处为焊点200。

激光照射区域500可覆盖焊盘100上的一个焊点200、部分焊点200或者所有焊点200，发射的激光对激光照射区域500内的焊点200进行焊接。

焊接时，可在焊点200处采用锡进行焊接。

在上述实施例中，通过在焊盘100与激光发射装置600之间设置耐热线300，且使耐热线300在焊盘100上的垂直投影在不受热区域110内，控制发射的激光的波长小于耐热线300的线宽，激光到达耐热线300处后，发生衍射，可使到达焊盘100上的不受热区域110内的激光的能量降低，以对不受热区域110进行保护，避免对不受热区域110造成损坏，而在不受热区域110外的焊点200处的激光的能量高，可保证焊接效果；另外，当不受热区域110外具有多个相同规格的焊点200时，可通过一次激光照射，同步对激光照射范围内的多个焊点200进行焊接，可提高对多个相同规格焊点200的焊接效率。

如图2、图3所示，作为上述实施例的进一步方案，焊盘100上处于不受热区域110外的区域具有多个焊点200，激光覆盖焊盘100上所有的焊点200，即所有的焊点200均在激光照射区域500内。

在上述实施例的进一步方案中，通过激光一次照射，可对焊盘100上所有的焊点200同步进行焊接，焊接效率高。

作为上述实施例的进一步方案，步骤S300中，包括步骤：

S310：启动激光发射装置600，并向焊盘100和耐热线300以预热能量值发射激光，以对焊盘100及其上的焊点200进行预热；

S320：预热完成后，使发射的激光以焊接能量值对焊盘100上处于不受热区域110外的焊点200进行焊接，其中，焊接能量值大于预热能量值。

在上述实施例的进一步方案中，在焊接之前，先对焊点200和焊盘100进行预热，可避免焊点200和焊盘100突然接收高强度的激光能量而发生炸裂等现象。

作为上述实施例的进一步方案，在预热的过程中，预热能量值逐渐升高，直到预热完成时，发射的激光的能量上升到焊接能量值。

在上述实施例的进一步方案中，在预热时，逐步提高发生的激光的能量，使焊点200和焊盘100的温度逐步提高，直至达到焊接温度，预热效果好，可避免发生炸裂等现象。

作为上述实施例的进一步方案，耐热线300为耐热金属线。

在上述实施例的进一步方案中，耐热金属线稳定性好，可重复使用，对激光能量的吸收少。

当然，耐热线300也可为其他材质，如碳硅化合物、氮硅化合物等。

作为上述实施例的进一步方案，耐热线300为钛合金钢线。

在上述实施例的进一步方案中，钛合金钢线熔点高、耐热性能好。

当然，耐热金属线也可为其他金属线，如钨钢线等。

作为上述实施例的进一步方案，耐热线300到焊盘100的距离为小于等于6mm。

在上述实施例的进一步方案中，可增大激光经过衍射后，能量降低的激光的照射范围，保证不受热区域110在能量降低的激光的照射范围内，避免不受热区域110受损。

作为上述实施例的进一步方案，耐热线300到焊盘100的距离为大于等于4mm。

在上述实施例的进一步方案中，耐热线300受到高能激光照射可能发送升温，若耐热线300距离焊盘100过近，升温后的耐热线300发出的热量同样会对不受热区域110造成损坏，使耐热线300与焊盘100保持大于等于4mm的距离，可避免升温后的耐热线300对不受热区域110造成损坏。

综合对衍射后降低能量的激光的照射范围以及耐热线300升温可能对焊盘100的影响考虑，可使耐热线300与焊盘100之间的距离为4mm～6mm，即可保证不受热区域110在降低能量的激光的照射范围内，又可避免耐热线300升温对不受热区域110造成影响，较佳的，耐热线300与焊盘100之间间隔5mm。

作为上述实施例的进一步方案，耐热线300与焊盘100平行。

在上述实施例的进一步方案中，经过耐热线300衍射后，降低能量的激光在焊盘100上照射的宽度一致，可避免因耐热线300两端距离焊盘100的间距不同，而造成的降低能量的激光在焊盘100上照射的范围沿耐热线300的延伸方向发生变化的情况，且耐热线300各处散发的热量到达焊盘100时也相等，方便控制耐热线300的位置。

作为上述实施例的进一步方案，耐热线300在焊盘100上的垂直投影在不受热区域110的中部。

在上述实施例的进一步方案中，经过耐热线300衍射后，降低能量的激光在不受热区域110中部的两侧的宽度相同，利于使不受热区域110在能量降低的激光的照射范围内。

以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种激光焊的方法，其特征在于，包括步骤：

将焊盘固定在激光发射装置的发光方向上；

在所述焊盘与所述激光发射装置之间设置耐热线，使所述耐热线在所述焊盘上的垂直投影在所述焊盘的不受热区域内，其中，所述耐热线的线宽小于所述不受热区域的宽度；

控制所述激光发射装置朝向所述焊盘和所述耐热线发射激光，以对所述焊盘上处于所述不受热区域外的一个或者多个焊点进行焊接，其中，所述激光的波长小于所述耐热线的线宽。

2.如权利要求1所述的激光焊的方法，其特征在于，所述焊盘上处于所述不受热区域外的区域具有多个所述焊点，所述激光覆盖所述焊盘上所有的所述焊点。

3.如权利要求1所述的激光焊的方法，其特征在于，所述控制所述激光发射装置朝向所述焊盘和所述耐热线发射激光，以对所述焊盘上处于所述不受热区域外的焊点进行焊接的步骤中，包括步骤：

启动所述激光发射装置，并向所述焊盘和所述耐热线以预热能量值发射激光，以对所述焊盘及其上的所述焊点进行预热；

所述预热完成后，使发射的所述激光以焊接能量值对所述焊盘上处于所述不受热区域外的所述焊点进行所述焊接，其中，所述焊接能量值大于所述预热能量值。

4.如权利要求3所述的激光焊的方法，其特征在于，在所述预热的过程中，所述预热能量值逐渐升高，直到所述预热完成时，发射的所述激光的能量上升到所述焊接能量值。

5.如权利要求1所述的激光焊的方法，其特征在于，所述耐热线为耐热金属线。

6.如权利要求5所述的激光焊的方法，其特征在于，所述耐热线为钛合金钢线。

7.如权利要求1-6任一项所述的激光焊的方法，其特征在于，所述耐热线到所述焊盘的距离为小于等于6mm。

8.如权利要求1-6任一项所述的激光焊的方法，其特征在于，所述耐热线到所述焊盘的距离为大于等于4mm。

9.如权利要求1-6任一项所述的激光焊的方法，其特征在于，所述耐热线与所述焊盘平行。

10.如权利要求1-6任一项所述的激光焊的方法，其特征在于，所述耐热线在所述焊盘上的垂直投影在所述不受热区域的中部。

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