非接触式锡球焊接装置及其焊接工艺制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种非接触式锡球焊接装置，包括焊头、气压检测机构、及激光机构，所述焊头具有焊腔，所述焊腔连通有加压气体供应机构以对所述焊腔内提供加压气体、所述焊腔还连通有锡球供应机构以使单一锡球进入所述焊腔，所述气压检测机构用于检测所述焊腔内的气压，所述焊头下端竖向设置有连通所述焊腔的锡球出口通道，且所述激光机构的激光射出方向正对所述锡球出口通道；所述锡球出口通道的内壁呈圆柱状，且所述锡球出口通道的内径和锡球的直径呈间隙配合。本发明专利技术还提供了一种非接触式锡球焊接工艺。

Non contact type solder welding device and its welding process

The invention discloses a non-contact solder welding device comprises a welding head, pressure detection mechanism, and the mechanism of laser, the head with a welding cavity, the welding cavity communicated with pressurized gas supply mechanism to provide for the welding, the welding cavity of the pressurized gas cavity is communicated with a ball supply mechanism to enable a single the ball into the weld chamber, the air pressure detecting mechanism for detecting the cavity pressure welding, solder export channel communicated with the cavity of the welding head is vertical, and the mechanism of the laser laser emitting direction is opposite to the outlet channel of the solder ball; the inner wall of the cylindrical outlet channel the solder ball, and the inner diameter and the diameter of the ball outlet channel is matched. The invention also provides a non-contact welding solder ball.

【技术实现步骤摘要】
非接触式锡球焊接装置及其焊接工艺
本专利技术属于激光焊接领域，尤其涉及于一种锡球焊接机构及其焊接工艺。
技术介绍
锡焊在工业生产中非常普及，主要采用的手工烙铁焊虽然焊接工艺简单、建立生产线成本较低。但是手工烙铁焊操作不当容易引起漏焊、虚焊等焊接不良，特别在较精密的电子部件的焊接过程中，操作不良时可能会因烙铁距离过近、温度过高而引起焊件受热变形、材质劣化，人手触碰等还可能会导致电子元器件的污染。因此，传统的手工烙铁焊一方面对操作人员的焊接技能有较高的要求，另一方面其焊接品质过多依赖操作人员的技能而使得焊接品质不稳定，不能够满足现代工业的生产需求。因此，需要一种新型的焊接装置替代传统的手工烙铁焊，以满足尺寸较小的精密电子元器件的焊接。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种新型的焊接装置替代传统的手工烙铁焊，以满足尺寸较小的精密电子元器件的焊接。为了实现上述目的，本专利技术公开了一种非接触式锡球焊接装置，包括焊头、气压检测机构、及激光机构，所述焊头具有焊腔，所述焊腔连通有加压气体供应机构以对所述焊腔内提供加压气体，所述焊腔还连通有锡球供应机构以使单一锡球进入所述焊腔内，所述气压检测机构用于检测所述焊腔内的气压，所述焊头下端竖向设置有连通所述焊腔的锡球出口通道，且所述激光机构的激光射出方向正对所述锡球出口通道；所述锡球出口通道的内壁呈圆柱状，且所述锡球出口通道的内径和锡球的直径呈间隙配合。与现有技术相比，本专利技术提供的非接触式锡球焊接装置，于焊腔下端竖向设置的锡球出口通道，且锡球出口通道的内径和锡球的直径呈间隙配合，因而当从锡球通道进入焊腔的锡球自由落体进入锡球出口通道内并经由锡球出口通道离开焊腔的过程中，锡球出口通道不会对锡球的下落造成阻碍，但是进入锡球出口通道的锡球会在短时间内封堵焊腔，持续通入加压气体的焊腔内的气压在短时间内增大，检测到气压增大的气压检测机构触发激光机构，使得在锡球脱离焊腔前被激光命中，从而使得锡球迅速液化并被焊腔内较大的气压作用下迅速喷出，进而实现焊接。较佳的，所述锡球出口通道和所述焊腔的连通处至所述锡球出口通道的上端的距离为第一距离，所述锡球出口通道的长度为第二距离，所述第一距离与第二距离尺寸之比小于等于5；通过调整第一距离和第二距离的尺寸之比，以控制锡球于锡球出口通道内的通行时间，以在该通行时间内、检测到气压增大的气压检测机构触发激光命中锡球，从而使得锡球脱离焊腔前被激光命中。较佳的，所述锡球出口通道的长度大于等于10mm；通过延长锡球出口通道的长度，以延长锡球于锡球出口通道内的通行时间，以在该通行时间内、检测到气压增大的气压检测机构触发激光命中锡球，从而使得锡球脱离焊腔前被激光命中。较佳的，所述焊腔下侧呈自上向下内径逐渐减小的锥形结构，且所述锡球出口通道连通于所述锥形结构的下端；焊腔下侧的锥形结构的设置，使得进入焊腔内的锡球在重力作用下顺利进入锡球出口通道内。较佳的，所述焊头还包括可拆卸地连接于焊头本体的焊嘴，所述锡球出口通道开设于所述焊嘴内；由于锡球出口通道的尺寸较小容易发生堵塞，可拆卸的焊嘴的设置，可以当锡球出口通道内发生堵塞时方便地将焊嘴拆下以对焊头进行维修或直接置换新的焊嘴，以使得本专利技术非接触式锡球焊接装置快速恢复作业。较佳的，所述加压气体为氮气。为实现上述目的，本专利技术还提供了一种用于非接触式锡球焊接装置的焊头，所述焊头包括焊腔、及分别连通所述焊腔的锡球进入通道和气体通道，所述焊腔的下端竖向设置有连通所述焊腔的锡球出口通道，所述锡球出口通道的内壁呈圆柱状，且所述锡球出口通道的内径和锡球的直径呈间隙配合。与现有技术相比，本专利技术提供的用于非接触式锡球焊接装置的焊头，开设有焊腔和分别连通焊腔的锡球进入通道和气体通道，以便接通锡球供应机构和加压气体供应机构；通过于焊腔下端竖向设置的锡球出口通道，且锡球出口通道的内径和锡球的直径呈间隙配合，因而当从锡球通道进入焊腔的锡球自由落体进入锡球出口通道内并经由锡球出口通道离开焊腔的过程中，锡球出口通道不会对锡球的下落造成阻碍，但是进入锡球出口通道的锡球会在短时间内封堵焊腔，持续通入加压气体的焊腔内的气压在短时间内增大，检测到焊腔内气压增大的气压检测机构触发激光机构，使得在锡球脱离焊腔前被激光命中，从而使得锡球迅速液化并被焊腔内较大的气压作用下迅速喷出，进而实现焊接。较佳的，所述焊腔下侧呈自上向下内径逐渐减小的锥形结构，且所述锡球出口通道连通于所述锥形结构的下端。为实现上述目的，本专利技术还提供了一种非接触式锡球焊接工艺，其特征在于，包括步骤：a、焊头移动至工件待焊接部位上方并与工件呈间隙设置；b、锡球供应机构驱使单一锡球进入焊头的焊腔内，锡球在重力作用下进入焊腔下端的锡球出口通道内，与所述锡球出口通道呈间隙配合的锡球于锡球出口通道内下落并封堵所述锡球出口通道，使得焊腔内因加压气体供应机构提供的加压气体而发生气压变化；c、检测到焊腔内气压变化的气压检测机构触发激光机构，激光机构对锡球出口通道射出激光融化锡球；d、融化的锡球脱离锡球出口通道并来到工件待焊接部位。与现有技术相比，本专利技术提供的非接触式锡球焊接工艺，其焊头和待焊接工件呈间隙设置，通过锡球在重力作用下脱离焊头、来到待焊接部位的过程中，封堵与之间隙配合的锡球出口通道，引起使得焊腔内的气压变化进而使得激光机构对锡球出口通道射出激光融化锡球，融化的锡球被焊腔内较大的气压作用下迅速喷出射向工件待焊接部位，进而实现焊接。本专利技术提供的非接触式锡球焊接工艺，利用锡球和焊头内的锡球出口通道的间隙配合，以在锡球进入锡球出口通道内、脱离焊头的过程中，被激光命中进而融化，实现对工件的焊接，其焊头的部位可以决定焊接部位、锡球的尺寸可以决定焊锡量、激光的功率可以决定锡球熔融温度，从而可以精密控制焊接过程、提高焊接质量、避免工件污染。较佳的，焊头和工件之间距离为1.5～2.5mm；焊头和工件之间的距离较小，使得脱离焊头的熔融锡液不会发生溅射、而是相对集聚地落到工件待焊接的位置。附图说明图1为本专利技术非接触式锡球焊接装置的立体图。图2为本专利技术非接触式锡球焊接装置的正视图。图3为图1中A-A方向的剖视图。图4为图3中B部的放大图。具体实施方式为详细说明本专利技术的
技术实现思路
、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。如图1所示，本专利技术提供的非接触式锡球焊接装置100，包括焊头110、气压检测机构(图中未示)、及激光机构(图中未示)，焊头110具有焊腔111，焊腔111连通有加压气体供应机构以对焊腔111内提供加压气体、焊腔111还连通有锡球供应机构以使单一锡球200进入焊腔111内，气压检测机构用于检测焊腔111内的气压，焊头110下端竖向设置有连通焊腔111的锡球出口通道114，且激光机构的激光射出方向正对锡球出口通道114；锡球出口通道114的内壁呈圆柱状，且锡球出口通道114的内径和锡球200的直径呈间隙配合。结合图2-图4所示，更具体的：如图1和图2所示，焊头110设置于非接触式锡球焊接装置100的相对下端，且焊头110在非接触式锡球焊接装置100的驱动机构的驱动下，可以上下移动，以使得焊头110向下移动靠近待焊接工件300，或向上移动远离焊接完成的工件300。请参阅图3所示，焊头110具有竖向设置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非接触式锡球焊接装置，其特征在于：包括焊头、气压检测机构、及激光机构，所述焊头具有焊腔，所述焊腔连通有加压气体供应机构以对所述焊腔内提供加压气体，所述焊腔还连通有锡球供应机构以使单一锡球进入所述焊腔内，所述气压检测机构用于检测所述焊腔内的气压，所述焊头下端竖向设置有连通所述焊腔的锡球出口通道，且所述激光机构的激光射出方向正对所述锡球出口通道；所述锡球出口通道的内壁呈圆柱状，且所述锡球出口通道的内径和锡球的直径呈间隙配合。

【技术特征摘要】
1.一种非接触式锡球焊接装置，其特征在于：包括焊头、气压检测机构、及激光机构，所述焊头具有焊腔，所述焊腔连通有加压气体供应机构以对所述焊腔内提供加压气体，所述焊腔还连通有锡球供应机构以使单一锡球进入所述焊腔内，所述气压检测机构用于检测所述焊腔内的气压，所述焊头下端竖向设置有连通所述焊腔的锡球出口通道，且所述激光机构的激光射出方向正对所述锡球出口通道；所述锡球出口通道的内壁呈圆柱状，且所述锡球出口通道的内径和锡球的直径呈间隙配合。2.如权利要求1所述的非接触式锡球焊接装置，其特征在于，所述锡球出口通道和所述焊腔的连通处至所述锡球出口通道的上端的距离为第一距离，所述锡球出口通道的长度为第二距离，所述第一距离与第二距离尺寸之比小于等于5。3.如权利要求1所述的非接触式锡球焊接装置，其特征在于，所述锡球出口通道的长度大于等于10mm。4.如权利要求1所述的非接触式锡球焊接装置，其特征在于，所述焊腔下侧呈自上向下内径逐渐减小的锥形结构，且所述锡球出口通道连通于所述锥形结构的下端。5.如权利要求1所述的非接触式锡球焊接装置，其特征在于，所述焊头还包括可拆卸地连接于焊头本体的焊嘴，所述锡球出口通道开设于所述焊嘴内。6.如权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈灿华，
申请(专利权)人：东莞市沃德精密机械有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44