一种通讯接口超声焊接工艺及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种通讯接口超声焊接工艺及装置，通过将待焊接产品安装于接头超声焊接装置，能实现通讯壳与通讯接头的快速定位安装，提高装配效率和准确率，同时也提高焊接效率和焊接接头强度。

Ultrasonic welding technology and device for communication interface

【技术实现步骤摘要】
一种通讯接口超声焊接工艺及装置
本专利技术涉及超声焊接
，尤其是涉及一种通讯接口超声焊接工艺及装置。
技术介绍
超声波焊接的工作原理是：来自超声波工具头的发生器发出超声波(一般为40-140KHz)信号，超声波工具头与被焊件接触时，在压力和振动的作用下，待焊金属表面相互摩擦，氧化膜被破坏，并发生塑性变形，致使两个纯净的金属面紧密接触，达到原子距离的结合，最终形成牢固的机械连接。现有的数据接口的基片是由铝或陶瓷制成，需要将数据接口焊接于通讯壳上，现有的焊接方法中需要使用钎剂，钎剂会腐蚀接头，同时钎剂会对环境造成污染，现有的焊接工艺在焊接后的接头剪切强度低，钎料熔化温度高，需要额外施加压力等问题。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的是提供一种通讯接口超声焊接工艺及装置，能快速准确定位，提高焊接效率，提高焊接成品率。为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种通讯接口超声焊接工艺，包括以下步骤：1)、组装前处理步骤，待焊产品包括通讯壳和通讯接头，将通讯壳和通讯接头的焊接面分别进行机械打磨和/或超声清洗；2)、组装步骤，将清洗后的待焊产品安装于超声焊接装置，超声焊接装置包括加工基座和超声工具头，包括以下子步骤：2.1)、通讯壳安装步骤，将通讯壳定位组装于加工基座，在加工基座的顶面设置有固定部，在固定部开设有用于安装供通讯接头上的引脚置入的引脚避让室和/或引脚插孔，在通讯壳的上部开设有接头安装口，将接头安装口安装于引脚避让室的外侧边缘或最外侧的引脚插孔的外侧边缘；2.2)、通讯接头安装步骤，通讯接头包括基板部和多个引脚，基板部设置有基板，各引脚分别插设于基板，将基板的下侧引脚安装于引脚避让室或引脚插孔，将通讯接头固定在加工基座；2.3)、超声工具头安装步骤，在超声工具头的下部设置有焊接部，在焊接部的底部的边缘设置有焊接刀体，在焊接部的底部的中部区域开设有引脚插入腔，引脚插入腔贯穿焊接刀体并形成相应的引脚插入口，将基板上侧的引脚安装于引脚插入腔，超声波工具头压紧基板部，基板部的焊接面与通讯壳的焊接面抵贴；3)、焊接步骤，超声焊接装置对待焊产品进行加热，选用感应加热、电阻加热、脉冲加热或电阻炉加热的加热方式中的其中一种或其中两种组合使用；至少加热接头安装口和通讯接头，通过超声波工具头将超声波传导至接头安装口和通讯接头，使基板部与接头安装口在设定的焊接温度下进行超声钎焊，经过超声钎焊0.1-3秒或20-35秒后停止加热和停止加载超声，完成通讯接头的焊接。进一步的技术方案中，在所述2.1)、通讯壳安装步骤中，所述加工基座设置有基底和支撑体，支撑体设置有支撑底部和支撑主体，支撑底部安装于基底，支撑主体凸出安装于支撑底部的一侧，所述固定部设置在支撑主体的顶面，所述通讯壳的中部向内凹陷形成安装腔，将通讯壳的安装腔安装于支撑主体，在固定部设置凸出设置有定位块，定位块设置于所述通讯接头与通讯壳的装配位置，将定位块的外侧抵贴所述接头安装口以固定接头安装口的位置；在所述2.3)、超声工具头安装步骤中，在所述焊接部中设置有限位块，限位块的位置设置与所述基板的外侧形状相匹配，将基板卡位安装于限位块的内侧，将所述超声工具头与基板的安装位置确定；在所述3)、焊接步骤中，通过所述加工基座和/或超声工具头至少加热待焊产品至设定焊接温度。进一步的技术方案中，所述通讯壳的材质选用铝、铜或铁，所述基板的材质选用铝、铜、陶瓷或玻璃，在所述2.2)、通讯接头安装步骤中，基板部包括焊接钎料，引脚插设于基板，基板朝向所述接头安装口的一侧设置有焊接钎料，焊接钎料的中部开设有通槽，基板一侧的引脚穿过通槽插入于所述引脚避让室或引脚插孔，焊接钎料的两侧分别抵贴基板的焊接面和接头安装口的焊接面；所述基板选用陶瓷或玻璃材质时，基板的表面电镀有金属连接层，金属连接层设置在基板与焊接钎料之间；在所述3)、焊接步骤中，所述焊接温度设置在200-350℃，通过焊接钎料将基板与接头安装口进行连接，停止加热和超声，所述待焊产品降温至室温，焊接完成。进一步的技术方案中，所述超声焊接装置选用脉冲加热作为加热方式或为加热方式中的其中之一种加热方式，所述超声工具头和/或所述加工基座设置有用于对待焊产品进行脉冲加热的脉冲加热装置，超声工具头对待焊产品施加超声作用时间为0.1-3秒；超声焊接装置选用电磁感应加热、内置式电阻加热或电阻炉加热作为加热方式中的其中一种或两种组合使用时，超声工具头对待焊产品施加超声作用时间为20-35秒；在所述3)、焊接步骤中，超声频率设置在20-60k，超声振幅设置在5-30μm，超声波的功率控制在10-100W，超声波的频率控制在20-60kHz，通过加工基座和/或超声波工具头发热将待焊产品加热至焊接温度，待焊产品温度降至室温，通讯接头完成焊接。进一步的技术方案中，所述超声焊接装置选用脉冲加热方式时，在超声工具头和/或加工基座上设置有脉冲加热装置，脉冲加热装置包括发热导体和导电金属组，由相互绝缘的两个金属体形成一导电金属组，发热导体分别与导电金属组中的两个金属体电性连接，导电金属组中的两个金属体分别电性连接脉冲电源，发热导体、导电金属组和脉冲电源串联形成一脉冲电流回路，发热导体在焊接时将热量传导至所述待焊产品。进一步的技术方案中，所述发热导体为抵贴于所述超声工具头，发热导体设置有两个导电安装部，两个导电安装部分别固定串联在同一脉冲电流回路中的两个金属体。进一步的技术方案中，所述超声焊接装置选用脉冲加热和电阻加热的组合加热方式，所述超声工具头和所述加工基座的其中之一采用脉冲加热方式，另一采用电阻加热方式，在所述超声工具头和所述加工基座的其中之一设置有所述脉冲加热装置，另一个设置有电阻加热装置。为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种通讯接口超声焊接装置，超声工具头和用于分别固定通讯壳和通讯接头的加工基座，通讯接头设置有基板和多个引脚，各引脚分别插设于基板，加工基座设置有固定部，固定部开设有用于供引脚置入的引脚避让室和/或引脚插孔，超声工具头的下部设置有焊接部，至少在焊接部的底部的外缘设置有焊接刀体，至少在焊接部的底部的中部区域开设有引脚插入腔，引脚插入腔贯穿焊接刀体并形成相应的引脚插入口。进一步的技术方案中，所述加工基座设置有基底和支撑体，支撑体设置有支撑底部和支撑主体，支撑底部安装于基底，支撑主体凸出安装于支撑底部的一侧，所述固定部设置在支撑主体的顶面；所述固定部凸出设置有定位块，定位块设置于通讯接头与所述通讯壳的装配位置；所述焊接部设置有限位块，限位块的位置设置与所述基板的外侧形状相匹配，基板卡位于限位块的内侧；固定部的上部开设有所述引脚避让室，引脚避让室设置有与所述引脚位置对应的所述引脚插孔。进一步的技术方案中，所述通讯接头的底部设置有焊接钎料，焊接钎料的中部设置有通槽，焊接钎料的形状与所述基板的外缘形状相适应，所述引脚安装于通槽内，所述定位块插入所述通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种通讯接口超声焊接工艺，其特征在于：包括以下步骤，/n1)、组装前处理步骤，待焊产品包括通讯壳和通讯接头，将通讯壳和通讯接头的焊接面分别进行机械打磨和/或超声清洗；/n2)、组装步骤，将清洗后的待焊产品安装于超声焊接装置，超声焊接装置包括加工基座和超声工具头，包括以下子步骤，/n2.1)、通讯壳安装步骤，将通讯壳定位组装于加工基座，在加工基座的顶面设置有固定部，在固定部开设有用于安装供通讯接头上的引脚置入的引脚避让室和/或引脚插孔，在通讯壳的上部开设有接头安装口，将接头安装口安装于引脚避让室的外侧边缘或最外侧的引脚插孔的外侧边缘；/n2.2)、通讯接头安装步骤，通讯接头包括基板部和多个引脚，基板部设置有基板，各引脚分别插设于基板，将基板的下侧引脚安装于引脚避让室或引脚插孔，将通讯接头固定在加工基座；/n2.3)、超声工具头安装步骤，在超声工具头的下部设置有焊接部，在焊接部的底部的边缘设置有焊接刀体，在焊接部的底部的中部区域开设有引脚插入腔，引脚插入腔贯穿焊接刀体并形成相应的引脚插入口，将基板上侧的引脚安装于引脚插入腔，超声波工具头压紧基板部，基板部的焊接面与通讯壳的焊接面抵贴；/n3)、焊接步骤，超声焊接装置对待焊产品进行加热，选用感应加热、电阻加热、脉冲加热或电阻炉加热的加热方式中的其中一种或其中两种组合使用；至少加热接头安装口和通讯接头，通过超声波工具头将超声波传导至接头安装口和通讯接头，使基板部与接头安装口在设定的焊接温度下进行超声钎焊，经过超声钎焊0.1-3秒或20-35秒后停止加热和停止加载超声，完成通讯接头的焊接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种通讯接口超声焊接工艺，其特征在于：包括以下步骤，
1)、组装前处理步骤，待焊产品包括通讯壳和通讯接头，将通讯壳和通讯接头的焊接面分别进行机械打磨和/或超声清洗；
2)、组装步骤，将清洗后的待焊产品安装于超声焊接装置，超声焊接装置包括加工基座和超声工具头，包括以下子步骤，
2.1)、通讯壳安装步骤，将通讯壳定位组装于加工基座，在加工基座的顶面设置有固定部，在固定部开设有用于安装供通讯接头上的引脚置入的引脚避让室和/或引脚插孔，在通讯壳的上部开设有接头安装口，将接头安装口安装于引脚避让室的外侧边缘或最外侧的引脚插孔的外侧边缘；
2.2)、通讯接头安装步骤，通讯接头包括基板部和多个引脚，基板部设置有基板，各引脚分别插设于基板，将基板的下侧引脚安装于引脚避让室或引脚插孔，将通讯接头固定在加工基座；
2.3)、超声工具头安装步骤，在超声工具头的下部设置有焊接部，在焊接部的底部的边缘设置有焊接刀体，在焊接部的底部的中部区域开设有引脚插入腔，引脚插入腔贯穿焊接刀体并形成相应的引脚插入口，将基板上侧的引脚安装于引脚插入腔，超声波工具头压紧基板部，基板部的焊接面与通讯壳的焊接面抵贴；
3)、焊接步骤，超声焊接装置对待焊产品进行加热，选用感应加热、电阻加热、脉冲加热或电阻炉加热的加热方式中的其中一种或其中两种组合使用；至少加热接头安装口和通讯接头，通过超声波工具头将超声波传导至接头安装口和通讯接头，使基板部与接头安装口在设定的焊接温度下进行超声钎焊，经过超声钎焊0.1-3秒或20-35秒后停止加热和停止加载超声，完成通讯接头的焊接。


2.根据权利要求1所述的一种通讯接口超声焊接工艺，其特征在于：在所述2.1)、通讯壳安装步骤中，所述加工基座设置有基底和支撑体，支撑体设置有支撑底部和支撑主体，支撑底部安装于基底，支撑主体凸出安装于支撑底部的一侧，所述固定部设置在支撑主体的顶面，所述通讯壳的中部向内凹陷形成安装腔，将通讯壳的安装腔安装于支撑主体，在固定部设置凸出设置有定位块，定位块设置于所述通讯接头与通讯壳的装配位置，将定位块的外侧抵贴所述接头安装口以固定接头安装口的位置；
在所述2.3)、超声工具头安装步骤中，在所述焊接部中设置有限位块，限位块的位置设置与所述基板的外侧形状相匹配，将基板卡位安装于限位块的内侧，将所述超声工具头与基板的安装位置确定；
在所述3)、焊接步骤中，通过所述加工基座和/或超声工具头至少加热待焊产品至设定焊接温度。


3.根据权利要求2所述的一种通讯接口超声焊接工艺，其特征在于：所述通讯壳的材质选用铝、铜或铁，所述基板的材质选用铝、铜、陶瓷或玻璃，在所述2.2)、通讯接头安装步骤中，基板部包括焊接钎料，引脚插设于基板，基板朝向所述接头安装口的一侧设置有焊接钎料，焊接钎料的中部开设有通槽，基板一侧的引脚穿过通槽插入于所述引脚避让室或引脚插孔，焊接钎料的两侧分别抵贴基板的焊接面和接头安装口的焊接面，
所述基板选用陶瓷或玻璃材质时，基板的表面电镀有金属连接层，金属连接层设置在基板与焊接钎料之间；
在所述3)、焊接步骤中，所述焊接温度设置在200-350℃，通过焊接钎料将基板与接头安装口进行连接，停止加热和超声，所述待焊产品降温至室温，焊接完成。


4.根据权利要求1所述的一种通讯接口超声焊接工艺，其特征在于：所述超声焊接装置选用脉冲加热作为加热方式或为加热方式中的其中之一种加热方式，所述超声工具头和/或所述加工基座设置有用于对待焊产品进行脉冲加热的脉冲加热装置，超声工具头对待焊产品施加超声作用时间为0.1-3秒；
超声焊接装置选用电磁感应加热、内置式电阻加热或电阻炉加热作为加热方式中的其中一种或两种组合使用时，超声工具头对待焊产品施加超声作用时间为20-35秒；
在所述3)、焊接步骤中，超声频率设置在20-60k，超声振幅设置在5-30μm，超声波的功率控制在10-100W，超声波的频率控制在20-60kHz，通过加工基座和/或超声波工具头发热将待焊产品加热至焊接温度，待焊产品温度降至室温，通讯接头完成焊接。


5.根据权利要求4所述的一种通讯接口超声焊接工艺，其特征在于：所述超声焊接装置选用脉冲加热方式时，在超声工具头和/或加工基座上设置有脉冲加热装置，脉冲加热装置包括发热导体和导电金属组，由相互绝缘的两个金属体形成一导电金属组，发热导体分别与导电金属组中的两个金属体电性连接，导电金属组中的两个金属体分别电性连接脉冲电源，发热导体、导电金属组和脉冲电源串联形成一脉冲电流回路，发热导体在焊接时将热量传导至所述待焊产品。


6.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖志伟，
申请(专利权)人：东莞清大博创科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44