一种旋转预热摩擦微焊接方法技术

一种旋转预热摩擦微焊接方法，涉及一种焊接方法。为了克服目前微连接领域采用软钎焊、热压焊等技术进行连接时存在连接温度高于钎料熔点、对微互连结构热冲击影响大的问题。本发明专利技术先采用细径劈刀夹持钻头在钎料中形成预定深度的定位孔；然后采用细径劈刀夹持待焊件，使劈刀带动待焊件以转速V1、轴向进给速度V0钻入定位孔中，钻入深度L1停止轴向进给，提升转速保持S秒；然后降低至原转速，恢复轴向进给，待焊件钻入钎料至深度L2，再停止轴向进给，提升转速保持S秒；再降低至原转速，恢复轴向进给，待焊件的钻入最终连接深度H，停止轴向进给，提升转速保持S秒；最后停止劈刀的转动，待连接界面冷却。本发明专利技术用于微连接技术领域的焊接过程。

A rotating preheated friction micro welding method

A rotating preheat friction micro welding method relates to a welding method. In order to overcome the current connection problems such as soldering and hot pressing, the connection temperature is higher than the solder melting point and the thermal impact on the micro interconnection structure is large. The invention uses the first positioning hole of small diameter capillary clamping drill form a predetermined depth in the filler; then the diameter of capillary clamping parts to be welded, the capillary driven parts to be welded with the speed of V1, the axial feed speed of V0 drill into the positioning hole, drilling depth of L1 axial feed speed lifting stop, hold for S seconds to reduce the original speed; then, to restore the axial feed, parts to be welded into the solder to a depth of L2, and then stop the axial feed, improve speed to maintain S seconds; and then decreased to the original speed, the axial feed to be drilled into the recovery, the final connection depth of H welding, the axial feed stop, lifting speed to maintain S seconds; the last stop rotating capillary, cooling interface to be connected. The invention is used for the welding process in the field of micro - connection technology.

【技术实现步骤摘要】
一种旋转预热摩擦微焊接方法
本专利技术涉及微连接
，具体涉及一种焊接方法。
技术介绍
在微连接
，常常涉及不同材质的微、纳尺度部件之间的连接。目前芯片集成电路与外部环境之间、导电部件之间的电气连接和机械连接多是借助熔点相对较低的各种形态尺寸的软钎料的钎焊方法来实现连接，其次被采用方法有热压焊、甚至熔焊，但这些方法的最低连接温度需要依次达到250℃、300℃和被连接材料的熔点。加热温度最低的软钎焊中，超过钎料熔点的加热温度依然会对芯片及其上集成电路的各部分微、纳尺度的多种材质结构及连接造成热冲击影响。目前通用的锡基无铅钎料的熔点多在220℃左右，为使钎料良好润湿和连接，焊接温度一般至少需达到250℃。为了实现更多功能，目前的电子产品的结构更趋复杂，需要的连接工序也就更多，芯片及其上集成电路等结构经历的加热次数因此增多，为降低热冲击对微小结构造成的组织劣化和力学损伤，更低温度的连接或者更少加热次数的连接就显得非常珍贵。传统摩擦焊方法是利用焊件相对摩擦运动产生的热量使摩擦面及近区金属达到热塑性状态，随后迅速顶锻破碎摩擦界面的氧化膜，界面元素在持续压力作用下相互扩散并发生再结晶冶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋转预热摩擦微焊接方法，其特征在于，应用于微连接技术领域，包括以下步骤：步骤1、采用细径劈刀夹持钻头，劈刀向下轴向运动同时转动，钻入凹槽或通孔中的钎料中或焊盘上的钎料中预定深度L1后，提起劈刀及钻头，在凹槽或通孔中的钎料中或焊盘上的钎料中形成预定深度为L1的定位孔；步骤2、采用细径劈刀夹持待焊件，在待焊件的待焊端涂覆钎剂，或在钎料定位孔中滴涂钎剂；所述的待焊件为柱形连接件、插针或引线；步骤3、使劈刀带动待焊件以V1转速、V0轴向进给速度缓慢钻入步骤1形成的钎料定位孔中；钻入深度达到L1后，停止劈刀的轴向进给、且转速由V1升高至V2，保持该状态S秒，完成第一阶段的旋转摩擦预热过程；步骤4、劈...

【技术特征摘要】
1.一种旋转预热摩擦微焊接方法，其特征在于，应用于微连接技术领域，包括以下步骤：步骤1、采用细径劈刀夹持钻头，劈刀向下轴向运动同时转动，钻入凹槽或通孔中的钎料中或焊盘上的钎料中预定深度L1后，提起劈刀及钻头，在凹槽或通孔中的钎料中或焊盘上的钎料中形成预定深度为L1的定位孔；步骤2、采用细径劈刀夹持待焊件，在待焊件的待焊端涂覆钎剂，或在钎料定位孔中滴涂钎剂；所述的待焊件为柱形连接件、插针或引线；步骤3、使劈刀带动待焊件以V1转速、V0轴向进给速度缓慢钻入步骤1形成的钎料定位孔中；钻入深度达到L1后，停止劈刀的轴向进给、且转速由V1升高至V2，保持该状态S秒，完成第一阶段的旋转摩擦预热过程；步骤4、劈刀的转速由V2降回至V1、同时恢复V0的轴向进给速度，待焊件缓慢钻入钎料中至深度L2，完成第一阶段的旋转摩擦进给过程；所述的深度L2为[L1+(最终连接深度H-定位孔深度L1)/2]；步骤5、停止劈刀的轴向进给、且转速由V1升高至V2，保持该状态S秒，完成第二阶段旋转摩擦预热过程；步骤6、劈刀的转动速度由V2降回至V1、同时恢复V0的轴向进给速度，待焊件的钻入深度达到预定的最终连接深度H，完成第二阶段的旋转摩擦进给过程；所述的最终连接深度H为凹槽或通孔中的钎料或焊盘上的钎料厚度或高度L0的2/3～9/10；步骤7、停止劈刀的轴向进给、且转速由V1升高至V2，保持该状态S秒，完成旋转摩擦微焊接的缓冷过程；步骤8、停止劈刀的转动，待连接界面冷却后，打开劈刀的丝夹提起劈刀，使待焊件留在凹槽或通孔中的钎料中或焊盘上的钎料中，完成旋转预热摩擦微焊接过程。2.根据权利要求1所述的一种旋转预热摩擦微焊接方法，其特征在于，步骤2中待焊件为柱形连接件，所述柱形连接件为钎料材质的柱形连接件；所述钎料材质的柱形连接件所用的钎料的硬度和强度高于凹槽或通孔中或金属焊盘上的所用钎料的硬度和强度；当采用细径劈刀夹持钎料材质的柱形连接件进行焊接时，步骤1所述的定位孔预定深度L1为所述最终连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵智力，宋来瑞，刘鑫，王鹏，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23