一种玻璃与陶瓷焊接的方法及连接器件技术

本发明专利技术公开了一种玻璃与陶瓷焊接的方法及连接器件，该方法包括：将玻璃材料件置于陶瓷材料件上方并紧密贴合；将激光束聚焦至所述玻璃材料件和所述陶瓷材料件之间的工作面，在所述工作面上形成焦点光斑；控制所述焦点光斑按照螺旋焊接路径进行焊接，以使所述玻璃材料件和所述陶瓷材料件连接。本发明专利技术利用玻璃材料件对激光的高透过率和陶瓷材料件对激光的高吸收率特性，将激光能量集中于焦点光斑处进行焊接，同时使用螺旋焊接路径使焊缝长度增加，在不损伤玻璃材料件和陶瓷材料件自身性质的情况下，实现了提高玻璃和陶瓷之间的连接稳定性的技术效果。性的技术效果。性的技术效果。

【技术实现步骤摘要】
一种玻璃与陶瓷焊接的方法及连接器件


[0001]本专利技术涉及激光焊接领域，尤其涉及一种玻璃与陶瓷焊接的方法及连接器件。

技术介绍

[0002]玻璃是非晶无机非金属材料，无固定熔点。陶瓷是陶器与瓷器的统称。现代陶瓷又称新型陶瓷、精细陶瓷或特种陶瓷。陶瓷是多晶无机非金属材料，不透光或者低透光率，固定熔点，通常高熔点，强度较高。玻璃与陶瓷的连接器件常见应用于3C(Computer Communication Consumer
‑
Electronics，计算机、通讯和消费电子)产品和可穿戴设备中。
[0003]玻璃和陶瓷的物理特性不一致，且两者均属于脆性材料。传统工艺要实现玻璃和陶瓷的连接，较多使用胶粘剂的工艺，这一工艺在服役的时候往往会由于有机化学胶的逐渐失效，从而逐渐造成封接处出现失效。另外一个常用的工艺就是将玻璃和陶瓷在高温下进行较长时间的保温而实现两者之间的封接。这一工艺存在的问题是，在高温长时间保温的条件下，会对玻璃的功能特性造成损伤。因此，传统的玻璃和陶瓷连接工艺存在连接稳定性差的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的在于提供一种玻璃与陶瓷焊接的方法及连接器件，旨在解决玻璃材料与陶瓷材料之间的连接稳定性差的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供一种玻璃与陶瓷焊接的方法，该方法包括：
[0006]将玻璃材料件置于陶瓷材料件上方并紧密贴合；
[0007]将激光束聚焦至所述玻璃材料件和所述陶瓷材料件之间的工作面，在所述工作面上形成焦点光斑；
[0008]控制所述焦点光斑按照螺旋线焊接路径进行焊接，以使所述玻璃材料件和所述陶瓷材料件连接。
[0009]可选地，所述工作面位于所述玻璃材料件和所述陶瓷材料件的贴合处。
[0010]可选地，所述螺旋焊接路径包括无内外圈螺旋焊接路径、有内圈无外圈螺旋焊接路径和有内外圈螺旋焊接路径。
[0011]可选地，当所述螺旋焊接路径为有内外圈螺旋焊接路径时，内圈数量多于外圈数量。
[0012]可选地，所述控制所述焦点光斑在所述工作面上按照螺旋焊接路径进行焊接的步骤包括：
[0013]从所述螺旋焊接路径的起点开始，将所述螺旋焊接路径分为起始路径、中间路径和结束路径；
[0014]控制所述焦点光斑依次沿所述起始路径、中间路径和结束路径进行焊接。
[0015]可选地，所述控制所述焦点光斑依次沿起始路径、中间路径和结束路径进行焊接的步骤包括：
[0016]确定输出所述激光束的激光器的起始功率、工作功率和结束功率；
[0017]控制所述焦点光斑沿所述起始路径进行焊接，焊接过程中所述激光器的功率从所述起始功率递增变化至所述工作功率；
[0018]控制所述焦点光斑沿所述中间路径进行焊接，焊接过程中所述激光器的功率为工作功率；
[0019]控制所述焦点光斑沿所述结束路径进行焊接，焊接过程中所述激光器的功率从所述工作功率递减变化至所述结束功率。
[0020]可选地，所述激光束为脉冲激光束。
[0021]可选地，所述脉冲激光束的脉宽为3ns
‑
500ns。
[0022]可选地，所述焦点光斑的焊接路径由振镜控制。
[0023]此外，为实现上述目的，本专利技术还提供一种玻璃与陶瓷的连接器件，使用如上文所述的玻璃与陶瓷焊接的方法连接而成。
[0024]本专利技术将待焊接的玻璃材料件和陶瓷材料件紧密的贴合在一起，然后激光束在玻璃材料件和陶瓷材料件之间的工作面上聚焦，从而在工作面上形成面积极小且高度聚焦的光斑，在按照螺旋焊接路径进行焊接时，在微米级别的焦点光斑范围内将千瓦级别的峰值功率的能量作用在工作面上，使玻璃材料和陶瓷材料连接在一起，利用玻璃材料件对激光的高透过率和陶瓷材料件对激光的高吸收率特性，在短时间内吸收大量热量，形成熔池，同时使用螺旋焊接路径使焊缝长度增加，在不损伤玻璃材料件和陶瓷材料件自身性质的情况下，实现了两者之间的稳定连接。且本专利技术不需要对材料进行表面预处理，也不需要任何辅助气体，可以实现直接焊接，无需传统工艺方法的繁琐制备过程，大大提高了工作效率与工业量产可行性。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
[0026]图1为本专利技术玻璃与陶瓷焊接的方法一实施例的流程示意图；
[0027]图2为本专利技术玻璃与陶瓷焊接的方法涉及的激光焊接场景示意图；
[0028]图3为本专利技术玻璃与陶瓷焊接的方法中螺旋焊接路径图形示意图；
[0029]图4为本专利技术玻璃与陶瓷焊接的方法焊接过程中激光器功率变化示意图；
[0030]图5为本专利技术玻璃与陶瓷焊接的方法中螺旋焊接路径轨迹示意图；
[0031]图6为本专利技术玻璃与陶瓷焊接的方法的焊点剖面熔池示意图；
[0032]图7为本专利技术玻璃与陶瓷焊接的方法实施例一的焊点形貌图；
[0033]图8为本专利技术玻璃与陶瓷连接器件拉力测试数据统计图。
[0034]本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0035]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0036]需要说明，若本专利技术实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后厖)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0037]另外，若本专利技术实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本专利技术要求的保护范围之内。
[0038]本专利技术实施例提供了一种玻璃与陶瓷焊接的方法，参照图1，图1为本专利技术一种玻璃与陶瓷焊接的方法的流程示意图。
[0039]本实施例中，玻璃与陶瓷焊接的方法包括：
[0040]步骤S10，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种玻璃与陶瓷焊接的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：将玻璃材料件置于陶瓷材料件上方并紧密贴合；将激光束聚焦至所述玻璃材料件和所述陶瓷材料件之间的工作面，在所述工作面上形成焦点光斑；控制所述焦点光斑按照螺旋焊接路径进行焊接，以使所述玻璃材料件和所述陶瓷材料件连接。2.如权利要求1所述的玻璃与陶瓷焊接的方法，其特征在于，所述工作面位于所述玻璃材料件和所述陶瓷材料件的贴合处。3.如权利要求1所述的玻璃与陶瓷焊接的方法，其特征在于，所述螺旋焊接路径包括无内外圈螺旋焊接路径、有内圈无外圈螺旋焊接路径和有内外圈螺旋焊接路径。4.如权利要求3所述的玻璃与陶瓷焊接的方法，其特征在于，当所述螺旋焊接路径为有内外圈螺旋焊接路径时，内圈数量多于外圈数量。5.如权利要求1所述的玻璃与陶瓷焊接的方法，其特征在于，所述控制所述焦点光斑在所述工作面上按照螺旋焊接路径进行焊接的步骤包括：从所述螺旋焊接路径的起点开始，将所述螺旋焊接路径分为起始路径、中间路径和结束路径；控制所述焦点光斑依次沿所述起始路径、中间路径和结束路径进行焊接。6.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐宁，韩德，袁铁青，张念，李慧，李岩，韩刚刚，盛辉，周学慧，张凯，
申请(专利权)人：深圳泰德激光技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：