锡球熔融喷射激光焊接装置及焊接方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110814458A(43)申请公布日2020.02.21(21)申请号201911114123.7(22)申请日2019.11.14(71)申请人深圳大学地址518000广东省深圳市南山区南海大道3688号(72)发明人彭太江(74)专利代理机构深圳市精英专利事务所44242代理人涂年影(51)Int.Cl.B23K1/005(2006.01)B23K3/04(2006.01)B23K3/06(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图4页(54)发明名称锡球熔融喷射激光焊接装置及焊接方法(57)摘要本发明涉及一种锡球熔融喷射激光焊接装置及焊接方法，装置包括：柱塞腔、锥形喷口、锡球进料通道、柱塞、激光照射通道、激光发射器。通过锡球进料通道输送锡球至柱塞腔内，并通过柱塞推动锡球至柱塞腔底部，通过设置于激光照射通道端部的激光发射器发射激光以加热柱塞腔底部的锡球，得到已熔化的锡球，并通过柱塞推动另一锡球向下挤压已熔化的锡球，使已融化的锡球从锥形喷口喷出，并完成对待焊接部位的焊接，熔融锡受到挤压而从锥形喷口高速喷出，可确保熔融锡在锥形喷口内无残留、无粘连，可避免焊接喷口堵塞，从而大幅提升了焊接效率，同时避免因焊接喷口大量废弃而增加企业的生产成本，在实际应用过程中取得了良好的使用效果。CN110814458ACN110814458A权利要求书1/1页1.一种锡球熔融喷射激光焊接装置，其特征在于，所述装置包括：柱塞腔，用于容纳锡球；所述柱塞腔下端设置有锥形喷口；锡球进料通道，所述锡球进料通道与所述柱塞腔的侧壁固定连接，用于将所述锡球通过所述锡球进料通道输送至所述柱塞腔内；柱塞，所述柱塞设置于所述柱塞腔内，所述柱塞在所述柱塞腔内沿所述柱塞腔的内壁进行竖直运动；激光照射通道，所述激光照射通道倾斜向下与所述柱塞腔的侧壁固定连接，用于激光倾斜向下射入所述柱塞腔内；激光发射器，所述激光发射器固定设置于所述激光照射通道端部，用于发射激光。2.如权利要求1所述的锡球熔融喷射激光焊接装置，其特征在于，锡球进料通道的内径大于所述锡球的外径，所述柱塞腔的内径小于所述锡球的外径。3.如权利要求1或2所述的锡球熔融喷射激光焊接装置，其特征在于，所述锡球进料通道与所述柱塞腔呈“T”形连接。4.如权利要求1所述的锡球熔融喷射激光焊接装置，其特征在于，所述柱塞通过连接杆与直线驱动组件相连接，以通过所述直线驱动组件驱动所述柱塞沿所述柱塞腔的内壁进行竖直运动。5.如权利要求1或4所述的锡球熔融喷射激光焊接装置，其特征在于，所述柱塞的最小运动行程大于2倍锡球的外径。6.如权利要求4所述的锡球熔融喷射激光焊接装置，其特征在于，所述直线驱动组件为直线气缸、音圈电机、压电驱动直线运动装置或伺服电机。7.如权利要求1所述的锡球熔融喷射激光焊接装置，其特征在于，所述激光照射通道与所述柱塞腔之间的夹角为5-75°。8.如权利要求1所述的锡球熔融喷射激光焊接装置，其特征在于，所述激光发射器的功率为10-120W。9.一种焊接方法，应用于权利要求1-8任一项所述的锡球熔融喷射激光焊接装置，其特征在于，所述方法包括：驱动所述柱塞向上运动，以使第一锡球在外部挤压力的作用下沿所述锡球进料通道输送至所述柱塞腔内；驱动所述柱塞向下运动，以将所述第一锡球压入所述柱塞腔底部；移动所述柱塞腔至待焊接部位正上方；所述激光发射器发射激光至所述第一锡球表面，以使所述第一锡球熔化；驱动所述柱塞向上运动，以使第二锡球在外部挤压力的作用下沿所述锡球进料通道输送至所述柱塞腔内；所述激光发射器停止发射激光，并驱动所述柱塞向下运动，通过所述第二锡球向下挤压已熔化的所述第一锡球，使所述第一锡球从所述锥形喷口喷出对所述待焊接部位进行焊接。10.如权利要求9所述的焊接方法，其特征在于，所述激光发射器每次发射激光的时长为10-500ms。2CN110814458A说明书1/5页锡球熔融喷射激光焊接装置及焊接方法技术领域[0001]本发明涉及电子元器件装配焊接技术领域，尤其涉及一种锡球熔融喷射激光焊接装置及焊接方法。背景技术[0002]对电子元器件的焊盘进行焊接时，通常采用焊接装置将熔融状态的锡喷射至焊盘上，传统技术方法均是先通过对锡球进行加热以使锡球熔化，再利用一定压力的惰性保护气体(如氮气、氩气等)将熔融状态的锡喷射到焊盘上，以对焊盘进行焊接。然而使用气体产生压力将锡喷出后，喷嘴的喷口处会因熔融状态的锡粘连而导致喷口逐渐变小，从而对焊接效率产生较大影响，更严重时会导致喷口被堵塞而无法使用，因喷嘴大量废弃也导致企业需增加大量的生产成本。因而，现有技术中存在因焊接喷口堵塞而影响焊接效率的问题。发明内容[0003]本发明实施例提供了一种锡球熔融喷射激光焊