一种整流二极管装配件的激光锡焊方法技术

本发明专利技术提供了一种整流二极管装配件的激光锡焊方法，包括：采用正离焦状态下的激光束对待焊接区域进行预热；利用自动送丝组件将锡丝送至待焊接区域正上方，激光束以负离焦方式作用在锡丝上，并迅速加热融化锡丝，熔融的液态锡料滴落在整流二极管镀锡轴向引线与底座引脚之间的接触面上；利用超声波振子以固定频率发出振动，锡料不断浸润焊接处的引脚与引线，冷却后形成激光锡焊接头；采用同样方法完成右侧的焊接。该焊接方法根据整流二极管装配件的焊接工艺要求，选择激光作为替代热源，避免了接触焊接造成的机械式挤压，局部加热，热影响区小；并通过反馈机制对激光的功率、离焦量等参数进行动态调整，有效提高了焊接的效率、精度及质量。

A Laser Tin Welding Method for Rectifier Diode Assembly

The present invention provides a laser soldering method for rectifier diode assembly, which includes: preheating the soldering area with a laser beam in a positive defocusing state; feeding the tin wire directly above the soldering area with an automatic wire feeding assembly; the laser beam acts on the tin wire in a negative defocusing manner, and rapidly heating and melting the tin wire; and the molten liquid tin drops onto the tin plating axis of the rectifier diode. To the contact surface between the lead and the base pin, the ultrasonic oscillator is used to vibrate at a fixed frequency, and the tin material continuously infiltrates the lead and the pin at the welding point, forming a laser tin welding joint after cooling; the same method is used to complete the welding on the right side. According to the welding process requirements of rectifier diode assemblies, laser is chosen as the substitute heat source, which avoids mechanical extrusion, local heating and small heat affected zone caused by contact welding, and dynamic adjustment of laser power, defocusing and other parameters through feedback mechanism can effectively improve the efficiency, accuracy and quality of welding.

【技术实现步骤摘要】
一种整流二极管装配件的激光锡焊方法本申请是申请号为201710563575.8，申请日为2017-07-11，名称为《一种整流二极管装配件的激光锡焊方法及装置》的分案申请。
本专利技术属于激光应用
，具体涉及一种整流二极管装配件的激光锡焊方法和装置。
技术介绍
随着信息技术的不断更新发展，人类社会逐渐迈入智能信息化时代，现代微电子制造产业正朝着微型化、智能化、高度集成、高性能及多样化的方向发展，因此微电子封装技术在微电子制造业中将发挥越来越重要的作用。目前，在整流二极管装配件的锡焊工艺中，通常采用传统的电烙铁锡焊将整流二极管的引线与配套底座连接在一起；然而该方法存在诸多局限与弊端：1)利用电烙铁进行锡焊时，首先需将电烙铁进行预热，对准锡焊部位，再加热至可熔温度后供给焊锡，完成焊接，然而受到人工焊接工艺水平的限制，容易造成产品的焊接质量不一致；2)其次，对于焊接的工具而言，电烙铁的加热温度难以精确控制且易损坏，同时对于焊接时所使用的材料无法量化，直接影响了生产成本的核算；3)再者，电烙铁通过接触性加工方式焊接结构复杂的工件时，易产生干涉，同时存在应力接触易使线材的传输性能受影响。另外，对于电子设备来说，虚焊是造成接触不良现象的常见故障；虚焊主要是由焊锡熔点低且强度差、焊锡量少、待焊工件引脚存在应力现象及表面存在氧化层或污垢等因素所导致，其焊点通常处于有接触电阻的连接状态，导致电路工作不正常，出现时好时坏的不稳定现象，给电路的调试、使用和维护带来重大隐患。激光锡焊是以激光作为热源的一种锡焊方法，相比传统锡焊工艺激光锡焊具有加热速度快、热输入量及热影响小、焊接位置可精确控制、非接触式加热等优点。基于这些优点，非接触式的激光锡焊技术受到许多高精密电子厂商的青睐，但是由于国内对该技术的研究起步较晚，目前仍以进口设备为主，不仅价格昂贵，而且技术支持时效性差，因此研发出性能稳定的“中国制造”激光锡焊设备，并将其与工业生产自动化进行集成将是亟待解决的难题。
技术实现思路
本专利技术针对上述现有技术的不足，提供了一种成本低、集成度高的整流二极管装配件的激光锡焊方法；本专利技术还同时提供了一种整流二极管装配件的激光锡焊装置。本专利技术是通过如下技术方案实现的：一种整流二极管装配件的激光锡焊方法，包括如下步骤：(1)通过自动上料机构将整流二极管平稳放置在配套底座的引脚上并装夹固定，形成待焊接的整流二极管装配件；(2)调节激光焊接头的位置，使其恰好处于整流二极管装配件的左侧待焊接处的正上方；(3)调节激光焊接头的位置，使其输出激光束的焦平面在待焊接处的上方，采用正离焦状态下的激光束对待焊接区域进行预热；(4)利用自动送丝组件将锡丝送至待焊接区域正上方，且位于输出激光束的焦平面上方，激光束以负离焦方式作用在锡丝上，并迅速加热融化锡丝，熔融的液态锡料滴落在整流二极管镀锡轴向引线与底座引脚之间的接触面上；(5)利用整流二极管装配件底部的超声波振子以固定频率发出振动，同时正离焦状态下的激光束继续作用在熔融状态的锡料上，锡料不断浸润焊接处的引脚与引线，冷却后形成激光锡焊接头；(6)调节激光焊接头的位置，使其处于整流二极管装配件的右侧待焊接处的正上方；按照步骤(3)-(5)的方法完成整流二极管装配件右侧的焊接；(7)使电流探针下移至接触配套底座的侧面引脚，并通过检测设备检测已焊接的整流二极管装配件是否接通；若接通，则认为焊接后的工件为合格品；否则，为次品；(8)通过下料气动手指自动抓取二极管底座端面，并将整流二极管装配件平稳移至下料滑槽处，合格品沿一侧滑槽滑落至收料盒内；次品由另一侧滑槽滑落至次品盒。一种整流二极管装配件的激光锡焊装置，包括底座上料组件、二极管上料组件、激光锡焊组件、检测组件、下料组件、凸轮分割器组件、基板和定位模具组件；所述凸轮分割器组件包括工作台、减速直流电机、电机安装支架、联轴器和凸轮分割器，减速直流电机通过电机安装支架固定在基板上，联轴器一端连接减速直流电机输出转轴，另一端连接凸轮分割器转轴，工作台通过孔配合安装在凸轮分割器上；减速直流电机通过联轴器来驱动凸轮分割器，进而驱动工作台转动；所述工作台呈圆形，其上表面沿圆周方向均匀设置有五个定位模具组件；所述定位模具组件包括定位模具、第一模具固定板和支脚，所述定位模具呈阶梯状，上一层开有与整流二极管装配件的配套底座外形匹配的凹槽，用于固定放置工件；下一层四周开有沉头孔，并通过螺纹配合将定位模具固定在第一模具固定板上，第一模具固定板安装在两侧对称布置的支脚上；支脚的底端固定安装在工作台上；所述底座上料组件、二极管上料组件、激光锡焊组件、二极管检测组件和工件下料组件依顺序布置在工作台的外围；所述底座上料组件包括第一振动盘、X向移动导向组件、Z向移动导向组件、吸盘安装架、真空吸盘、底座旋转组件、第一直振器、第一直振器安装架、导柱立架和底座直振送料底板；其中，第一振动盘、底座直振送料底板、第一直振器和直振器安装架构成二极管底座的输出单元，底座直振送料底板一侧连接第一振动盘输出端，另一侧安装了限位板，底部设有第一直振器；所述X向移动导向组件包括X向气缸、X向定位板、两个X向直线轴承、浮动接头、两根X向光轴及X向移动板，X向定位板安装在导柱立架上，X向气缸安装在X向定位板中间，浮动接头一端连接X向气缸的活塞杆，另一端连接X向移动板，两个X向直线轴承固定安装在X向定位板两侧，两根X向光轴分别与X向直线轴承同轴配合安装，X向光轴的末端安装在X向移动板上，在X向气缸作用下，带动X向移动板进行X向往复运动；所述Z向移动导向组件包括Z向气缸、Z向定位板、Z向直线轴承、Z向光轴和Z向移动板，在Z向气缸作用下实现Z向移动板的Z向往复运动；X向移动板与Z向定位板连接在一起，进而通过X向移动导向组件可驱动整个Z向移动导向组件进行X向往复运动；所述底座旋转组件包括旋转气缸、旋转定位模具、第二模具固定板和折弯件，旋转定位模具安装在第二模具固定板上，第二模具固定板安装在旋转气缸的转台上，旋转气缸通过折弯件固定安装在直振送料底板的末端，用于将配套底座旋转90度；所述吸盘安装架呈凸字形，中间凸出平面通过螺纹配合安装在Z向移动导向组件的Z向移动板上，吸盘安装架的两侧分别安装有一个真空吸盘；两个真空吸盘的连线沿X方向设置，即与X向移动板的运动方向一致；靠近第一振动盘的真空吸盘用于将配套底座从底座直振送料底板上转移至旋转定位模具上；远离第一振动盘的真空吸盘用于将旋转后的配套底座转移至工作台上的定位模具组件上；所述二极管上料组件包括第二振动盘、二极管直振送料底板、第二直振器、直角板、限位板、直振器安装支架、第一紧凑型带杆气缸、二极管顶出块、移料气缸、后置限位块、移料光轴、导向滑块、移料固定板、前置限位块、第二紧凑型带杆气缸、气爪安装架、气爪、气动手指和固定支撑板；所述第二振动盘、二极管直振送料底板、第二直振器、直振器安装支架、第一紧凑型带杆气缸、二极管顶出块构成整流二极管的输出单元，其中二极管直振送料底板一侧连接第二振动盘输出端，另一侧安装了限位板，底部设有第二直振器；直角板安装在二极管直振送料底板上，与限位板组成导向槽；在限位板下方安装有第一紧凑型带杆气缸，二极管顶出块呈L形，一端通过螺纹配合安装在第一紧凑型带杆本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种整流二极管装配件的激光锡焊方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)通过自动上料机构将整流二极管平稳放置在配套底座的引脚上并装夹固定，形成待焊接的整流二极管装配件；(2)调节激光焊接头的位置，使其恰好处于整流二极管装配件的左侧待焊接处的正上方；(3)调节激光焊接头的位置，使其输出激光束的焦平面在待焊接处的上方，采用正离焦状态下的激光束对待焊接区域进行预热；(4)利用自动送丝组件将锡丝送至待焊接区域正上方，且位于输出激光束的焦平面上方，激光束以负离焦方式作用在锡丝上，并迅速加热融化锡丝，熔融的液态锡料滴落在整流二极管镀锡轴向引线与底座引脚之间的接触面上；(5)利用整流二极管装配件底部的超声波振子以固定频率发出振动，同时正离焦状态下的激光束继续作用在熔融状态的锡料上，锡料不断浸润焊接处的引脚与引线，冷却后形成激光锡焊接头；(6)调节激光焊接头的位置，使其处于整流二极管装配件的右侧待焊接处的正上方；按照步骤(3)‑(5)的方法完成整流二极管装配件右侧的焊接；(7)使电流探针下移至接触配套底座的侧面引脚，并通过检测设备检测已焊接的整流二极管装配件是否接通；若接通，则认为焊接后的工件为合格品；否则，为次品；(8)通过下料气动手指自动抓取二极管底座端面，并将整流二极管装配件平稳移至下料滑槽处，合格品沿一侧滑槽滑落至收料盒内；次品由另一侧滑槽滑落至次品盒。...

【技术特征摘要】
1.一种整流二极管装配件的激光锡焊方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)通过自动上料机构将整流二极管平稳放置在配套底座的引脚上并装夹固定，形成待焊接的整流二极管装配件；(2)调节激光焊接头的位置，使其恰好处于整流二极管装配件的左侧待焊接处的正上方；(3)调节激光焊接头的位置，使其输出激光束的焦平面在待焊接处的上方，采用正离焦状态下的激光束对待焊接区域进行预热；(4)利用自动送丝组件将锡丝送至待焊接区域正上方，且位于输出激光束的焦平面上方，激光束以负离焦方式作用在锡丝上，并迅速加热融化锡丝，熔融的液态锡料滴落在整流二极管镀锡轴向引线与底座引脚之间的接触面上；(5)利用整流二极管...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏鑫磊，
申请(专利权)人：温州职业技术学院，
类型：发明
国别省市：浙江,33