CN1850415A - 焊接线材与引线框架的点焊方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种焊接线材与引线框架的点焊方法，将焊头作为一极，引线框架作为另一极，对焊头电极和连接在引线框架端的电极通电，使电流在线材与引线框架镀层、基体三者之间形成熔核；接着对焊头电极和连接在引线框架端的电极断电，冷却焊件。本发明能提高焊接强度和焊接质量。

Description

焊接线材与引线框架的点焊方法
技术领域
本发明涉及一种焊接方法，特别涉及一种焊接线材与引线框架等一些金属薄材的点焊方法。
背景技术
焊接是现代机械制造业中一种必要的工艺方法，随着电子产品的小型化、微型化及高性能化，对焊接工艺的要求就越来越高。在电子、微电子元器件的生产制作中，如何对元器件短引脚、细导线进行焊接，且焊接牢靠、焊点细小，从而形成较小的阻抗，对建立先进可靠的电子系统影响极大。
现对目前点焊方法的焊接热的产出及工作原理分析如下，根据如下公式：
Q＝I2Rt(J)
式中：Q——产生的热量(J)；
      I——焊接电流(A)；
      R——电极间电阻(Ω)；
      t——焊接时间(s)；
其中，电极间电阻包括工件本身电阻Rw，两工件间接触电阻Rc，电极与工件间接触电阻Rew。即R＝2Rw+Rc+2Rew。
当工件和电极一定时，工件的电阻取决于它的电阻率。因此，电阻率是焊件的重要性能，它取决于金属种类、电极和工件、工件和工件之间的表面接触电阻。在金属种类方面，导电性差的金属(如：不锈钢)电阻率高，导电性好的金属(如：铝合金)电阻率低，因此，点焊不锈钢时产热易而散热难，点焊铝合金时产热难而散热易。在工件和工件的表面接触电阻方面，点焊两件厚度不同的焊件时，由于厚件内部电阻较大，产生较多的热量；而薄件内部电阻较小，产生较少的热量，结果使熔核偏向厚件。当两焊件的厚度差别愈大，则偏向也愈大，甚至使熔核全部在厚件内，从而使焊接完全失效。
目前，通过在电子行业的点焊中，利用焊头尖端产生的热量，同时完成除漆、焊接。
当使用点焊焊接线材与引线框架时，存在如下缺陷：
(1).由于对线材除漆和焊接在同一时序完成，加工时间短，只能在线材与引线框架镀层间完成软钎焊接，熔核不能在引线框架基层形成，焊接强度不够；
(2).线材漆皮和引线框架镀层材质、厚度对焊件的焊接效果影响大，对引线框架镀层厚度的依赖性高，镀层厚度偏差大时，线材与引线框架焊接难度大，甚至根本焊接不上；
(3).线材的直径与引线框架厚度不一致，接触表面积不一致，结果熔核偏向于厚件，导致引线框架与线材焊接难，甚至焊不上；
(4).导电性好的引线框架焊接时散热易，产热难，可焊性差，且消耗电流大；
(5).线材表面有绝缘层，影响焊头的高温在线材与引线框架两者间形成熔核。
发明内容
本发明的目的在于是提供一种能提高焊接强度和焊接质量的线材与引线框架的点焊方法。
本发明的目的可以通过以下的技术措施来实现：一种焊接线材与引线框架的点焊方法，将焊头作为一极，引线框架作为另一极，对焊头电极和连接在引线框架端的电极通电，使电流在线材与引线框架镀层、基体三者之间形成熔核；接着对焊头电极和连接在引线框架端的电极断电，冷却焊件。
本发明在焊头电极和连接在引线框架端的电极通电前，先对焊头电极内发热电阻通电，使焊头预热；然后下降焊头与置于引线框架上焊接处的线材碰触，对线材进行表面除漆；线材除漆后，停止焊头内发热电阻通电。
本发明在停止向焊头内部的发热电阻供电后，焊头继续顶压在焊接处的线材上，使焊头对焊件的压力继续维持，以利于形成熔核。
本发明通过控制电流的大小来控制线材与引线框架间的焊接温度，电流经焊头、除漆后的线材、引线框架镀层、引线框架基体形成回路，即电流通过除漆后的线材流至引线框架，使大电流在线材与引线框架镀层和基体间形成熔核，从而实现在焊件间形成新的金属结晶。
本发明在焊件间形成熔核后，所述的线材与引线框架镀层和基体间不再通大电流；已焊接的焊件在空气中进行自然冷却，焊头继续顶压在焊接处形成的熔核上，直到焊件冷却，以保证焊件凝固到足够强度。与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
(1)本发明所述的焊接线材与引线框架的方法，由于除漆和焊接分步骤完成，从而减少了漆皮对焊接效果的影响；
(2)熔核在线材与引线框架镀层和基体之间形成，减少了焊件对镀层厚度的依赖度，将金属镀层厚度、来料误差等焊接过程中的人为不可控因素的影响降到最低；
(3)熔核在线材与引线框架镀层和基体之间形成，更有效地保证了线材与引线框架焊接的可靠性和稳定性；
(4)焊头与引线框架同为电极，在线材的直径与引线框架厚度不一致，接触表面积不一致的焊件焊接时，不存在热传递问题，解决了熔核偏向于厚件，而导致的引线框架与线材焊接难，甚至焊不上的问题；
(5)焊头与引线框架同为电极，不存在热传递问题，解决了导电性好的金属焊接时散热易，产热难，可焊性差，且消耗电流大的问题，大大地改善了电阻率低(导电性好)的金属的可焊性。
附图说明
图1是发明的加工原理示意简图；
图2是本发明的工作原理流程图；
图3本发明的预压阶段的示意图；
图4是本发明的第一步预热步骤示意图；
图5是本发明的除漆步骤示意图；
图6是本发明的焊接阶段的示意图；
图7是本发明的断电冷却的示意图；
图8是本发明的返回阶段的示意图。
具体实施方式
本发明所述的一种焊接线材与引线框架的方法的具体实施方式如图1～8所示，其包括以下具体步骤：
(1).预压阶段：电极准备下降，焊头1电极内发热电阻通电，产生热量，焊头预热到可熔化绝缘漆的温度，为除去线材2上的绝缘漆做准备；
(2).除漆：焊头1快速下降，并与线材2碰触，利用焊头1快速下降的冲力和发热电阻产生的热量而除去线材焊接处的绝缘漆；
(3).电极转换：停止向焊头1内部的发热电阻供电，同时焊头1对焊件的压力继续维持，将焊头作为一极，引线框架作为另一极，对焊头电极和连接在引线框架端的电极通电，；
(4).焊接：电流经焊头1、除漆后的线材2、引线框架镀层31、引线框架基体32形成回路，即电流通过除漆后的线材2流至引线框架3，通过控制电流的大小来控制线材2与引线框架3间的焊接温度，使大电流在线材2与引线框架镀层31和基体间形成熔核4，从而实现在焊件间形成新的金属结晶。
(5).断电冷却：对焊头1电极和连接在引线框架3端的电极断电，已焊接的焊件在空气中进行自然冷却，焊头继续顶压在焊接处形成的熔核上，直到焊件冷却，以保证焊件凝固到足够强度。
(6).返回：焊头1上升，返回初始位置，焊头1电极为再次下降做好准备，开始下一次焊件的焊接加工。

Claims (5)

1、一种焊接线材与引线框架的点焊方法，其特征在于：将焊头作为一极，引线框架作为另一极，对焊头电极和连接在引线框架端的电极通电，使电流在线材与引线框架镀层、基体三者之间形成熔核；接着对焊头电极和连接在引线框架端的电极断电，冷却焊件。
2、根据权利要求1所述的焊接线材与引线框架的点焊方法，其特征在于：在焊头电极和连接在引线框架端的电极通电前作如下处理：先对焊头电极内发热电阻通电，使焊头预热；然后下降焊头与置于引线框架上焊接处的线材碰触，对线材进行表面除漆；线材除漆后，停止焊头内发热电阻通电。
3、根据权利要求2所述的焊接线材与引线框架的点焊方法，其特征在于在停止向焊头内部的发热电阻供电后，焊头继续顶压在焊接处的线材上。
4、根据权利要求1所述的焊接线材与引线框架的点焊方法，其特征在于通过控制电流的大小来控制线材与引线框架间的焊接温度。
5、根据权利要求1所述的焊接线材与引线框架的点焊方法，其特征在于在焊件间形成熔核后，已焊接的焊件在空气中进行自然冷却，焊头继续顶压在焊接处形成的熔核上，直到焊件冷却。
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