CN113199105A - 为短线尾上锡的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及导线生产制造技术领域，公开了一种为短线尾上锡的方法，先去掉短线尾上的绝缘层，使其内部的金属材料裸露出来并形成裸露端，其次增加裸露端表面的活性，最后对裸露端进行上锡；通过增加裸露端表面的活性，这样上锡时能够加速裸露端与熔锡的熔合，使锡能够借助毛细管力沿着裸露端表面细微的凹凸和结晶的间隙向四周漫流，由于锡熔化需要在一定的高温条件下进行，即一旦温度升高，原子活动加剧，这样会使得熔化的锡与裸露端上的原子互相越过接触面进入对方的晶格点阵，即使裸露端能够破坏熔锡表面形成的张力层，从而使锡与裸露端在接触面发生化学反应，也就达到了上锡的目的，便于带有短线尾的线圈与电子元器件或电路板进行电流疏导。

Description

为短线尾上锡的方法

技术领域

本发明涉及导线生产制造技术领域，特别涉及一种为短线尾上锡的方法。

背景技术

锡(Sn)是一种常见的低熔点金属，无毒害，延展性好，常温下物理化学性质都相当稳定，能抗有机酸腐蚀，与诸多金属生成化合物。焊锡是一个比较复杂的物理、化学过程，在焊铜时，在自动焊锡机烙铁头的加热和焊剂的帮助下，焊锡先对焊接表面产生润湿，并逐渐向金属铜扩散，在焊锡与金属铜的接触面形成附着层，冷却后即形成牢固可靠的焊接点。

如附图1所示，导线100，指的是用作电线电缆的材料，工业上也指电线。一般由铜或铝制成，也有用银线所制(导电、热性好)，用来疏导电流或者是导热。通常连接在不同的电子元器件之间，起传输和分配电能的作用，因此，若想使导线100与电子元器件电连接，需要对导线100的端点处进行焊锡，使得锡与导线100表面能够形成附着层，从而变成牢固可靠的焊接点；线圈，指的是用带有绝缘层外皮的导线100一根一根绕制成圈状物或筒状物，因此，线圈首尾两端会残留部分剩余导线100，用于与外部电子元器件连接，从而使整个电圈通电；

现有技术中，为了将线圈焊接在电路板的有限空间上，通常会将线圈首尾端的导线100长度适当缩小，当其长度小于1mm时，我们俗称为短线尾101；对导线100进行焊锡时，通常是将导线100浸进锡炉，让熔化的锡包裹导线100，以达到上锡的目的，锡熔化后表面张力增大并形成张力层，因此导线100需要具有一定的长度才能穿过张力层达到上锡的目的，而对于短线尾来说，因其长度小于1mm,可供上锡的长度小于0.8mm，所以其导线100长度难以穿过张力层，也就无法达到上锡的目的，且此种导线100上锡时，由于导线100表面设有绝缘胶层，而熔锡的温度又过高，因此容易导致绝缘胶层与熔锡面接触产生熔合，造成线圈整体损坏，产生废品。

发明内容

本发明的主要目的为提供一种短线尾上锡的方法，旨在解决现有技术中短线尾难以上锡的技术问题。

本发明提出一种为短线尾上锡的方法，包括以下步骤：

去掉短线尾上的绝缘层形成裸露端；

增加所述裸露端的表面活性；

对增加了表面活性的所述裸露端进行上锡。

作为优选，所述去掉短线尾上的绝缘层形成裸露端的步骤包括：

对短线尾进行定位，露出需要去掉绝缘层的部分；

对需要去掉绝缘层的部分进行机械去皮或化学去皮或激光去皮，去掉绝缘层的部分为裸露端；

作为优选，所述对需要去掉绝缘层的部分进行机械去皮的步骤包括：

用刀具的利边刮削需要去掉绝缘层的部分并产生削屑；

清除所述削屑。

作为优选，所述对需要去掉绝缘层的部分进行化学去皮的步骤包括：

对氢氧化钠进行高温加热使其熔化为氢氧化钠熔剂；

将需要去掉绝缘层的部分浸入氢氧化钠熔剂中，以使绝缘层被所述氢氧化钠溶剂腐蚀并形成裸露端；

清洁残留在所述裸露端表面的氢氧化钠熔剂。

作为优选，所述对需要去掉绝缘层的部分进行激光去皮的步骤包括：

设定激光光斑，将需要去掉绝缘层的部分暴露于所述激光光斑中；

对需要去掉绝缘层的部分采用激光光斑进行汽化。

作为优选，所述激光包括光纤激光、二氧化碳激光、紫外线激光。

作为优选，所述增加所述裸露端的表面活性的步骤包括：

对所述裸露端进行定位；

将所述裸露端浸入助焊剂中或暴露在离子发生器内。

作为优选，所述助焊剂包括松香水或硫酸稀释液。

作为优选，所述对增加了表面活性的所述裸露端进行上锡的步骤包括：

将锡熔化；

将所述裸露端浸入熔化的锡内,以使锡沿已增加表面活性的所述裸露端的方向进行爬升并包裹所述裸露端。

作为优选，所述爬升高度小于0.1毫米。

本发明的有益效果为：本发明提供的一种为短线尾上锡的方法，包括以下步骤：先去掉短线尾上的绝缘层，使其内部的金属材料裸露出来并形成裸露端，其次增加裸露端表面的活性，最后对裸露端进行上锡；通过增加裸露端表面的活性，这样上锡时能够加速裸露端与熔锡的熔合，使锡能够借助毛细管力沿着裸露端表面细微的凹凸和结晶的间隙向四周漫流，从而在裸露端表面形成附着层，使锡与裸露端上的原子相互接近，达到原子引力起作用的距离；由于锡熔化需要在一定的高温条件下进行，而原子在晶格点阵中处于热振动状态，即一旦温度升高，原子活动加剧，这样会使得熔化的锡与裸露端上的原子互相越过接触面进入对方的晶格点阵，即使裸露端能够破坏熔锡表面形成的张力层，从而使锡与裸露端在接触面发生化学反应，形成金属化合物，即焊接点，也就达到了上锡的目的，这样便于带有短线尾的线圈与电子元器件或电路板之间进行疏导电流或者是导热。

附图说明

图1为本发明一实施例的线圈的整体结构示意图；

图2为本发明一实施例中为短线尾上锡的方法的步骤示意图。

图3为本发明一实施例中短线尾无法破坏融锡面的状态图；

图4为本发明一实施例中短线尾上锡的状态图。

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

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面先对本发明中出现的一些专业词汇做出解释：

晶格点阵：晶体内部的原子是按一定的几何规律排列的。为了便于理解，把原子看成是一个球体，则金属晶体就是由这些小球有规律堆积而成的物质。为了形象地表示晶体中原子排列的规律，可以将原子简化成一个点，用假想的线将这些点连接起来，构成有明显规律性的空间格架。这种表示原子在晶体中排列规律的空间格架叫做晶格，又称晶架。

金属活性：指的是金属被置换出来的灵活程度，金属活性是一个化学词汇，这是经过在我们生活的正常环境下的实验室或基础化学实验得出的结论，指某金属元素与某元素发生化学变化的强烈程度的排列。

短线尾101：线圈首尾端长度小于1mm的长度。

如图1-4所示，本发明提供了一种为短线尾101上锡的方法，包括以下步骤：

S1：去掉短线尾101上的绝缘层形成裸露端；

S2：增加裸露端的表面活性；

S3:对增加了表面活性的裸露端进行上锡。

对于一般的导线100(长度大于1mm)来说，只要将导线100充分的浸进熔锡内，都能获得满意的上锡效果，但是为短线尾101上锡时，由于短线尾101上的绝缘层对短线尾101起保护作用，绝缘层与熔锡面200不相容，因此若直接对短线尾101上锡，如图3所示，当短线尾101下移至融锡面200时，短线尾101难以破坏融锡面200形成的张力层，也就无法达到上锡的目的，因此，在本实施例中，先去掉短线尾101上的绝缘层，使其内部的金属材料裸露出来并形成裸露端，其次增加裸露端表面的活性，最后对裸露端进行上锡；通过增加裸露端表面的活性，这样对其上锡时能够加速裸露端与熔锡面200的熔合，使锡能够借助毛细管力沿着裸露端表面细微的凹凸和结晶的间隙向四周漫流，从而在裸露端表面形成附着层，使锡与裸露端上的原子相互接近，达到原子引力起作用的距离；由于锡熔化需要在一定的高温条件下进行，而原子在晶格点阵中处于热振动状态，即一旦温度升高，原子活动加剧，这样会使得熔化的锡与裸露端上的原子互相越过接触面进入对方的晶格点阵，即如图4所示，融锡表面能够顺着裸露端的方向进行爬升，使得裸露端破坏熔锡面200形成的张力层，从而使锡与裸露端在融锡面200发生化学反应，形成金属化合物，即焊接点，也就达到了上锡的目的，这样便于带有短线尾101的线圈与电子元器件或电路板之间进行疏导电流或者是导热。

在本实施例中，去掉短线尾101上的绝缘层形成裸露端的步骤包括：

S11:对短线尾101进行定位，露出需要去掉绝缘层的部分；

S12:对需要去掉绝缘层的部分进行机械去皮或化学去皮或激光去皮，去掉绝缘层的部分为裸露端。

由于短线尾101的长度小于1mm，因此人工定位比较困难，在本实施例中，采用夹具夹持住线圈，并使其漏出短线尾上需要去掉绝缘层的部分，一般需要去掉绝缘层的长度为0.8mm-0.1mm，再对需要去掉绝缘层的部分进行机械去皮或者化学去皮或者激光去皮，其去掉皮之后，内部的导线100材料会裸露出来，为了更好的对其进行阐述，将此部分称为裸露端，下面对这三种去皮方法分别进行详细阐述：

在本实施例中，对需要去掉绝缘层的部分进行机械去皮的步骤包括：

S120:用刀具的利边刮削露出的绝缘层部分并产生削屑；

S121:清除削屑。

具体的，使用刀具对绝缘层进行刮削时，需要先检测绝缘层的厚度，这样能够防止刀具进行刮削时，刮削到导线100的导电体上，刮削完后，会使得裸露端产生削屑，此时，采用刷子与吹风机，用刷子清扫裸露端上削屑的同时，使用吹风机对裸露端进行吹风，这样能够彻底的将削屑从裸露端上清除，从而便于后续增加裸露端的活性，更优的，也可以使用微型吸尘器清除削屑。

在本实施例中，对需要去掉绝缘层的部分进行化学去皮的步骤包括：

S130:对氢氧化钠进行高温加热使其熔化为氢氧化钠熔剂；

S131:将需要去掉绝缘层的部分浸入氢氧化钠熔剂中，以使绝缘层被氢氧化钠溶剂腐蚀并形成裸露端；

S132:清洁残留在裸露端表面的氢氧化钠熔剂。

具体的，由于氢氧化钠在常温状态下一般为固体，因此，需要对其进行高温加热，在本实施例中，加热温度为318度及以上，这样能够使得氢氧化钠熔化成液体从而变成氢氧化钠熔剂，再将裸露端浸入氢氧化钠熔剂中，由于氢氧化钠是强碱，对绝大部分有机物例如塑料能够起到腐蚀的作用，且其对金属物料例如铜的腐蚀作用轻微，因此，采用氢氧化钠熔剂能够有效的腐蚀掉短线尾101上的绝缘层而不对导体材料造成损伤，且氢氧化钠价格相对便宜，固体状态下没有危险性，容易存放；更优的，也可以将短线尾101的绝缘层浸入稀释的硫酸或丙酮酸内，也能有效的对塑料起到腐蚀作用而不作用于金属上，最后，为了防止裸露端表面的氢氧化钠熔剂与增加表面活性采用的化学剂发生化学反应，需要清洁残留在裸露端表面的氢氧化钠熔剂，清洁材料可以采用清水。

在本实施例中，对需要去掉绝缘层的部分进行激光去皮的步骤包括：

S140:设定激光光斑，将需要去掉绝缘层的部分暴露于激光光斑中；

S141:对需要去掉绝缘层的部分采用激光光斑进行汽化。

在本实施例中，激光包括光纤激光、二氧化碳激光、紫外线激光。

具体的，汽化一般是指对物体进行烧灼，即进行表面汽化。若为线状汽化即称为切割，若为点状汽化即称为打孔。对于吸收相应能量的特定组织，进行汽化时的深度与激光照射的时间和功率密度成正比。造成汽化的原因主要是光致热作用，但光致化学分解也可切开组织，主要的是由于压强作用或激光的高电场击穿所致。在本实施例中采用的为线状汽化，即切割，激光切割是由激光器所发出的水平激光束经45°全反射镜变为垂直向下的激光束，后经透镜聚焦，在焦点处聚成一极小的光斑，光斑照射在材料上时，使材料很快被加热至汽化温度，蒸发形成孔洞，随着光束对材料的移动，并配合辅助气体(有二氧化碳气体，氧气，氮气等)吹走熔化的废渣，使孔洞连续形成宽度很窄的(如0.1mm左右)切缝，完成对材料的切割。通过使用激光器，能够对短线尾101的绝缘层进行汽化，这样能够使得处于其焦点处的绝缘层受到高功率密度的激光光斑照射，会产生10000℃以上的局部高温，使绝缘层瞬间汽化，再配合辅助切割气体将汽化的绝缘层吹走，从而将绝缘层去掉，露出裸露端。

在本实施例中，增加裸露端的表面活性的步骤包括：

S2:对裸露端进行定位；

S21:将裸露端浸入助焊剂中或暴露在离子发生器内。

在本实施例中，助焊剂包括松香水或硫酸稀释液。

具体的，若对去掉绝缘层的的裸露端直接进行上锡，虽然对破坏融锡表面张力层有一定帮助，但是其稳定性欠佳，容易因绝缘层表面活性不足而使得融锡在短线尾101上的爬升高度变化大，造成上锡不良，且裸露端未被锡包覆的情况下，极易发生氧化，因此，需要增加裸露端的表面活性，才能达到理想的上锡效果。首先，使用夹具对裸露端进行定位，再将裸露端浸入助焊剂中，助焊剂采用松香水或硫酸稀释液，松香水：是把松香粉末熔于酒精中制成的一种液体，液体气味不强烈，对人体危害较轻。为了避免裸露端氧化产生氧化物，或者裸露端上残留有绝缘层，因此使用松香水或硫酸稀释液能够有效的除去氧化物，保持金属焊接面清洁而润滑性佳，且能够增加裸露端对锡的亲和性，从而能够让锡沿着裸露端的方向进行爬升。更优的，也能够将裸露端暴露在离子发生器内，通过离子发生器的脉冲振荡电路，将低电压通过高压模块升压为直流负高压，经过碳素纤维尖端不断产生负直流高电晕，高速的发射出大量的电子(e-)，而电子无法长久存在于空气当中(在空气中存在的电子寿命只有ns级)，立刻会被空气中的氧分子(O2)捕捉，从而形成负离子，负离子能够与裸露端上的氧化物或残留的绝缘层发生反应，从而将其吸附掉，从而利于后续对裸露端上锡，通过增加裸露端表面的活性，能够增加裸露端表面原子的稳定性，从而达到理想的上锡效果。

在本实施例中，对增加了表面活性的裸露端进行上锡的步骤包括：

S31:将锡熔化；

S32:将裸露端浸入熔化的锡内，以使锡沿已增加表面活性的裸露端的方向进行爬升并包裹裸露端。

在本实施例中，爬升高度小于0.1毫米。

具体的，增加了表面活性的裸露端与熔锡面200能够产生熔合作用，从而使得锡能够在一定范围内进行爬升，在本实施例中，首先将锡熔化，再将裸露端浸入熔化的锡内，使锡沿已增加表面活性的裸露端的方向进行爬升并包裹裸露端，锡爬升的高度小于0.1毫米，这样，能够使得短线尾101整体最大程度的被锡包裹住，从而能够达到优良的上锡目的。

在本实施例中，将短线尾101放置在夹具上，去掉绝缘层后，通过线性导轨、步进或伺服电机，在预设的行程、速度、时间等参数下，将短线尾101侵入化学活性剂内，以增加裸露端的表面活性，预设的速度一般是1-5mm/s，时间小于2S，由于裸露端活化的长度决定了上锡的长度，因此通过准确控制裸露端的活化长度，能够确保裸露端活化长度的加工精度。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其它变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、装置、物品或者方法不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者是还包括为这种过程、装置、物品或者方法所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、装置、物品或者方法中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种为短线尾上锡的方法，其特征在于，包括以下步骤：

去掉短线尾上的绝缘层形成裸露端；

增加所述裸露端的表面活性；

对增加了表面活性的所述裸露端进行上锡。

2.根据权利要求1所述的为短线尾上锡的方法，其特征在于，所述去掉短线尾上的绝缘层形成裸露端的步骤包括：

对短线尾进行定位，露出需要去掉绝缘层的部分；

对需要去掉绝缘层的部分进行机械去皮或化学去皮或激光去皮，去掉绝缘层的部分为裸露端。

3.根据权利要求2所述的为短线尾上锡的方法，其特征在于，所述对需要去掉绝缘层的部分进行机械去皮的步骤包括：

用刀具的利边刮削需要去掉绝缘层的部分并产生削屑；

清除所述削屑。

4.根据权利要求2所述的为短线尾上锡的方法，其特征在于，所述对需要去掉绝缘层的部分进行化学去皮的步骤包括：

对氢氧化钠进行高温加热使其熔化为氢氧化钠熔剂；

将需要去掉绝缘层的部分浸入氢氧化钠熔剂中，以使绝缘层被所述氢氧化钠溶剂腐蚀并形成裸露端；

清洁残留在所述裸露端表面的氢氧化钠熔剂。

5.根据权利要求2所述的为短线尾上锡的方法，其特征在于，所述对需要去掉绝缘层的部分进行激光去皮的步骤包括：

设定激光光斑，将需要去掉绝缘层的部分暴露于所述激光光斑中；

对需要去掉绝缘层的部分采用激光光斑进行汽化。

6.根据权利要求5所述的为短线尾上锡的方法，其特征在于，所述激光包括光纤激光、二氧化碳激光、紫外线激光。

7.根据权利要求1所述的为短线尾上锡的方法，其特征在于，所述增加所述裸露端的表面活性的步骤包括：

对所述裸露端进行定位；

将所述裸露端浸入助焊剂中或暴露在离子发生器内。

8.根据权利要求7所述的为短线尾上锡的方法，其特征在于，所述助焊剂包括松香水或硫酸稀释液。

9.根据权利要求1所述的为短线尾上锡的方法，其特征在于，所述对增加了表面活性的所述裸露端进行上锡的步骤包括：

将锡熔化；

将所述裸露端浸入熔化的锡内，以使锡沿已增加表面活性的所述裸露端的方向进行爬升并包裹所述裸露端。

10.根据权利要求9所述的为短线尾上锡的方法，其特征在于，所述爬升高度小于0.1毫米。

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