CN111992833B - 一种预置锡的激光锡焊方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种预置锡的激光锡焊方法和装置，首先利用激光融化锡球至待焊基材表面形成锡包层；然后利用激光融化该锡包层并使得待焊线材嵌入该锡包层。本发明方法简单、使用方便，其利用连续激光器平均功率稳定，转换热能效率高，能量分布均匀等特点，激光非接触式表面放热的锡焊形式、能量集中稳定释放快，从而更好的提高了工作效率，同时其无接触式照射，无疑使基材和电子元器件没有物理上的形变，其器件质量得到很大提升，不会造成材料的损伤和变形。

Description

一种预置锡的激光锡焊方法

技术领域

本发明涉及一种激光锡焊方法和装置，属于5G连接器焊锡技术领域，具体的公开了一种预置锡的激光锡焊方法和装置。

背景技术

激光作为热源广泛应用用于现代锡焊，激光锡焊适用于网络的连接头的锡焊，微小连接头和细线的锡焊，广泛应用电子和汽车行业，如PCB板和FPCB板，连接端子，传感器的等制作工作中，激光锡焊作为现代科技与传统技术的结合体，其相对于传统电珞铁，回流焊，哈巴焊锡焊技术而言，有它独特之处，并且本身的应用领域和应用层面非常广泛，可以极大的提升锡焊的效率和锡焊质量。其非接触式表面放热的锡焊形式、能量集中稳定释放快，从而更好的提高了工作效率，同时其无接触式照射，无疑使基材和电子元器件没有物理上的形变，其器件质量得到很大提升，不会造成材料的损伤和变形。激光锡接技术的出现，实现了传统锡焊技术所无法应用领域，特别是5G通讯上的网络连接头的锡焊，其密集的元器件和不规则的形状布局焊点位，超高的传输效率要求，这些都对传统的锡焊方式产生挑战，无法满足此类要求，而激光锡焊，因为其本身是激光作为加热源的特性，使得其能够依据光速本身的运行轨迹，实现360度范围内的随意变化，而这无疑是传统锡焊技术发展下所无法想象的优势。除此之外，因为激光锡焊，其在固定时间内释放热量稳定，能非常稳定的锡焊产品，其一致性好，良率高，其在很短时间能释放出大量热量，因而能快速锡焊，对于环境要求更低，能够在一般室温条件下进行，而无需特殊条件，激光锡焊是当今锡焊领域加工方法之一随着科技的全面发展，激光锡焊技术的不断巩固与应用，新的工艺带动产品的升级，也是更多科技的展示和应用，激光锡焊经过十几年的发展，人们对于这项技术的从最初的了解，到现在的大规模应用，摸索出激光送丝，激光喷球焊，激光锡膏焊等激光锡焊的方式，然而在现有这些锡焊工艺中，对5G连接器的锡焊领域网路数据线的连接头与线材之间锡焊都存在一定的问题，由于这几种锡焊方式都是采用先用载具固定好焊盘和线材，在添加锡焊材料，采用激光照射焊盘，锡材和线材方式锡焊，容易造成锡量包裹不均匀，锡中出现微小空洞，造成阻抗大，对于普通的4G网络连接头，其他内连接器来说可能是良品，但对于5G连接器网路数据线的超高效率来说，传输效率比较低和传输速度比较低的产品，属于不合格产品。

发明内容

本发明是为了解决上述背景技术中5G网路数据线的连接头传输效率低和传输速低，质量不达标等情况提供的一种预置锡的激光锡焊装置和工艺方法，本发明采用激光为热源，采用分步两次激光照射锡焊方式，利用在焊盘基材表面放置助焊膏和钎焊材料锡球，利用激光的能量热量通过控制激光能量和时间，运动轨迹，形成预热，融化和保温三个阶段融化锡焊材料，使融化的锡材料融化在待加工焊盘表面，通过治具固定待锡焊线材至焊盘表面，再次利用激光的能量热量通过控制激光能量和时间，运动轨迹，形成融化和保温两个阶段融化锡，使线材在治具的作用下沉，锡包裹线材，完成锡焊。

本发明的一种预置锡的激光锡焊方法，首先利用激光融化锡球至待焊基材表面形成锡包层；然后利用激光融化该锡包层并使得待焊线材嵌入该锡包层。

在本发明的一种优选实施方案中，待焊基材表面设置有助焊膏。

在本发明的一种优选实施方案中，利用点胶机向待焊基材表面的焊盘位置点上助焊膏。

在本发明的一种优选实施方案中，首先利用连续激光器配合振镜和场镜分三次加工待焊基材表面的锡球，使其融化于待焊基材表面形成锡包层；其次利用连续激光器配合振镜和场镜分两次加工待焊基材表面锡包层，使得待焊线材嵌入该锡包层。

在本发明的一种优选实施方案中，第一次加工待焊基材表面的锡球时，连续激光器参数设置为，激光功率7-30W，速度1500-3000毫米每秒，次数3-8次；第二次加工待焊基材表面的锡球时，连续激光器参数设置为，激光功率20-50W，速度1000-2000毫米每秒，次数5-20次；第三次加工待焊基材表面的锡球时，连续激光器参数设置为，激光功率20-40W，速度1500-2500毫米每秒，次数5-10次。

在本发明的一种优选实施方案中，第一次加工待焊基材表面锡包层时，连续激光器参数为设置，激光功率30-50W，速度1500-2500毫米每秒，次数5-20次；第二次加工待焊基材表面锡包层时，连续激光器参数为设置，激光功率10-30W，速度1000-3000毫米每秒，次数5-10次。

在本发明的一种优选实施方案中，所述连续激光器的波长为1060—1070纳秒、平均功率为50-120瓦、光束质量M2因子小于等于1.2、输出光斑大小在6-9毫米、输出光斑光束椭圆率大于90％、光束发散角小于0.5毫弧度，所述振镜的通光孔径为10毫米，所述振镜的运动速度0-7000毫米，所述场镜的焦距为163-255毫米。

在本发明的一种优选实施方案中，其用于5G网路连接数据线的端子PCB板与数据线线头的锡焊。

本发明还公开了一种预置锡的激光锡焊装置，其包括用于向待焊基材表面添加助焊膏的点胶单元、用于融化待焊基材表面锡材的激光锡焊机和用于定位待焊基材的夹具。

在本发明的一种优选实施方案中，所述点胶单元包括三轴移动平台和设置于三轴移动平台移动端的出膏针筒；所述激光锡焊单元包括连续激光器、升降台和XY轴工作平台；所述夹具包括下载板、中定位板和上盖板，所述下载板设置有定位锥销，所述中定位板上设置有定位锥孔，所述上盖板上设置有压线爪。

本发明的有益效果是：本发明方法简单、使用方便，其利用连续激光器平均功率稳定，转换热能效率高，能量分布均匀等特点，激光非接触式表面放热的锡焊形式、能量集中稳定释放快，从而更好的提高了工作效率，同时其无接触式照射，无疑使基材和电子元器件没有物理上的形变，其器件质量得到很大提升，不会造成材料的损伤和变形。两次激光器的锡焊的焊接接方式，采用分步两次激光照射锡焊方式，利用在焊盘基材表面放置助焊膏和钎焊材料锡球，利用激光的能量热量通过控制激光能量和时间，运动轨迹，形成预热，融化和保温三个阶段融化锡焊材料，使融化的锡材料融化在待加工焊盘表面，通过治具固定待锡焊线材至焊盘表面，线材待焊接位置已经预上锡，再次利用激光的能量热量通过控制激光能量和时间，运动轨迹，形成融化和保温两个阶段融化锡，使线材在治具的作用下沉，锡包裹线材，完成锡焊。其工艺在5G网路数据线的连接头锡焊中相对于其他激光锡焊工艺来说，避免了激光送丝锡焊中其送锡丝不稳定，受治具限制，靠锡丝导热到端子板焊盘，容易导致受热不均匀，产生的虚焊，避免了激光喷球焊中液态锡球在连接线材与焊盘是，线材与焊盘有间隙，锡中形成空洞，避免了激光锡膏焊中的助焊剂挥发过程中，产生的锡爆和细小空洞，锡膏焊不产生锡爆时效率低的问题。预置锡的激光锡焊装置和工艺方法很好的解决了这些问题，其第一次预置锡的激光锡焊过程，助焊剂加在焊盘表面，助焊剂量得到精确控制，锡球重量得到精确控制，在加上激光照射方式的精确控制，激光加热的能量精确控制，保证了锡的融化充分，连接焊盘牢固，第二次锡焊，用的是预置锡的线材和焊盘上的锡料进行焊接，其两次照射方式在同一种材料锡料上，避免了材料产生的受热不一致的差异，导致其产生的间隙和空洞，大大提高锡与线材的接触面积和包裹面积，而且受热一致，其质量也非常一致，大大的降低了锡焊连接处的锡料的阻抗，提高其传输效率和速度，其工艺很好的解决5G网路数据线连接头锡处焊接的工艺难题，其成品率高，其工艺方法适合自动化锡焊，解决极小器件中需超高传输效率连接器的锡焊。

附图说明

图1点助焊膏的点胶机机构的分解结构示意图；

图2激光锡焊机的分解结构示意图；

图3激光锡接机简单的光路示意图；

图4夹具载板的结构示意图；

图5安装端子PCB板夹具的机构示意图；

图6盖板1简单结构示意图；

图7锡焊端子PCB板简单结构示意图；

图8为预置锡球锡焊的焊接图层轨迹图，激光光斑聚焦光点叠加的形状和锡焊顺序图；

图9盖板2简单结构示意图；

图10待锡焊线材的示意图；

图11待锡焊线材的简单结构示意图；

图12锡焊端子PCB板与待锡焊线材简单装配示意图；

图13锡焊端子PCB板与待锡焊线材的图层轨迹图，激光光斑聚焦光点叠加的形状和锡焊顺序图；

图中：1-点助焊膏的点胶机出膏针筒；2-点胶机参数控制器；3-Y轴移动台；4-X轴移动台；5-Z轴移动台；6-锡焊整机；7-连续光纤激光器；8-振镜头；9-升降台；10-场镜；11-锡焊机X.Y轴工作平台；12-聚焦后的激光光斑；13-夹具载板；14-端子PCB板夹具；15-加锡球的盖板1；16-端子板PCB板；17-锡球锡焊的焊接图层轨迹图；18-锡球锡焊激光光斑聚焦光点叠加的形状图；19-焊线盖板；20-压线爪子；21-待焊接的线材；22-锡焊端子PCB板与待锡焊线材的焊接图层轨迹图；23-锡焊线材的激光光斑聚焦光点叠加的形状图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

由说明书附图所示的一种预置锡的激光锡焊方法，其特征在于：首先利用激光融化锡球至待焊基材表面形成锡包层；然后利用激光融化该锡包层并使得待焊线材嵌入该锡包层。

优选地，待焊基材表面设置有助焊膏。

优选地，利用点胶机向待焊基材表面的焊盘位置点上助焊膏。

优选地，首先利用连续激光器配合振镜和场镜分三次加工待焊基材表面的锡球，使其融化于待焊基材表面形成锡包层；其次利用连续激光器配合振镜和场镜分两次加工待焊基材表面锡包层，使得待焊线材嵌入该锡包层。

优选地，第一次加工待焊基材表面的锡球时，连续激光器参数设置为，激光功率7-30W，速度1500-3000毫米每秒，次数3-8次；第二次加工待焊基材表面的锡球时，连续激光器参数设置为，激光功率20-50W，速度1000-2000毫米每秒，次数5-20次；第三次加工待焊基材表面的锡球时，连续激光器参数设置为，激光功率20-40W，速度1500-2500毫米每秒，次数5-10次。优选地，第一次加工待焊基材表面锡包层时，连续激光器参数为设置，激光功率30-50W，速度1500-2500毫米每秒，次数5-20次；第二次加工待焊基材表面锡包层时，连续激光器参数为设置，激光功率10-30W，速度1000-3000毫米每秒，次数5-10次。

优选地，所述连续激光器的波长为1060—1070纳秒、平均功率为50-120瓦、光束质量M2因子小于等于1.2、输出光斑大小在6-9毫米、输出光斑光束椭圆率大于90％、光束发散角小于0.5毫弧度，所述振镜的通光孔径为10毫米，所述振镜的运动速度0-7000毫米，所述场镜的焦距为163-255毫米。

优选地，其用于5G网路连接数据线的端子PCB板与数据线线头的锡焊。

本发明还公开了一种预置锡的激光锡焊装置，包括用于向待焊基材表面添加助焊膏的点胶单元、用于融化待焊基材表面锡材的激光锡焊单元和用于定位待焊基材的夹具，其中点胶单元可以采用点胶机，激光锡焊单元可以采用激光锡焊机，点胶单元包括三轴移动平台和设置于三轴移动平台移动端的出膏针筒；激光锡焊单元包括连续激光器、升降台和XY轴工作平台；夹具单元包括下载板、中定位板和上盖板，所述下载板设置有定位锥销，所述中定位板上设置有定位锥孔，所述上盖板上设置有压线爪。

当本发明的加工具体对象为5G网路连接数据线的端子PCB板与数据线线头的锡焊时，其具体操作步骤如下：

首先安装调试好点胶设备，设备机构如图1所示，点胶设备通过调节参数控制气压的压力和时间来控制助焊膏的重量，调节运动轨迹控制端子板上每个焊盘位置都能点上助焊膏，安装调试好锡焊设备的光学***，设备机构如图2所示，激光器1出来的光斑通过振镜2，振镜2控制光斑运动轨迹，经过场镜4聚焦成0.07毫米的圆形光斑7，激光焦点处光斑椭圆率大于95％，基本为圆形，进行如下步骤：

第一步：将待锡焊的端子板安放在端子板夹具上，通过夹具上的盖板固定端子板，露出待锡焊端子板的基板铜片焊盘。

第二步：将安装有端子板的夹具放置在载具板上，载具安装在二位平台上，固定载具，二维平台带动载具到点助焊膏的位置。

第三步：调节点胶机参数，控制点助焊膏的重量，所有待锡焊的基板铜片焊盘位置都点上助焊膏。

第四步：取下点完助焊膏的安装有端子板的夹具。

第五步：人工放置锡球，保证每个锡球都放置在端子板的点完助焊膏的基板铜片焊盘表面。

第六步：将放置好锡球的夹具安装在载具板上，载具板安放在激光锡焊机的二位平台上，移动二位平台到激光锡焊位置。

第七步：调节升降台让激光的焦点到特定的位置，保持足够功率密度，能促进锡融化效果最佳效率最快的位置。

第八步：在软件上编辑锡焊图形，锡焊图形根据焊盘形状编辑图形。

第九步：设定激光器发射激光功率，速度、次数。根据焊盘形状编辑图形，编辑3个相同的图形，每个图形设置不同图层，不同图层设置不同的激光功率、速度、次数。

第十步：调节锡焊点的位置，保持二维平台X，Y轴静止，特定能量的激光通过振镜X轴Y轴运动，带动激光运动，聚集在基板铜片焊盘表面上，设置其锡焊顺序。

第十一步：控制激光出光照射在锡球上，使锡融化在的基板铜片焊盘上。

第十二步：如果端子板两面需要锡焊，取下端子板，翻转放置，重复第一步，第二步，第三步，第四步，第五步，第六步，第七步，第八步，第九步，第十步，第十一步，保证两面都预上完锡。

第十三步：取下锡焊机上二位平台上预上完锡的端子板载具，拿下盖板，把待锡焊数据线安装在带有下压爪子的盖板安装在端子板载具上，每根线跟基板铜片焊盘对应。

第十四步：把安装待锡焊数据线与锡焊盘的载具安装在锡焊机的二位平台上，移动至激光锡焊位置。

第十五步：调节升降台让激光的焦点到特定的位置，保持足够功率密度，能促进锡融化效果最佳效率最快的位置。

第十六步：软件上编辑锡焊图形，锡焊图形为根据焊盘形状编辑图形。

第十七步：设定激光器发射激光功率，速度、次数。根据焊盘形状编辑图形，设置不同图层，不同图层设置不同的激光功率，速度、次数。

第十八步：调节焊点的位置，保持二维平台X，Y轴静止，特定能量的激光通过振镜X轴Y轴运动，带动激光运动，通过场镜聚焦到的锡的表面，设置其锡焊顺序。

第十九步：控制激光出光照射在锡和待锡焊的数据线上，锡融化后，线在爪子力作用下下压，锡冷却后包裹线材，完成锡锡焊。

第二十步：如果是两面都需要锡焊，翻转端子板和待锡焊数据线，重复第十三步，第十四步，第十五步，第十六步，第十七步，第十八步，第十九步，完成锡焊。

本发明采用点胶机点助焊膏，控制助焊膏的重量，其助焊膏的重量根据待锡焊端子板基板焊盘大小来确定，保证助焊膏在激光初步加热的过程中助焊膏能融化成液体覆盖全部焊盘，清洗氧化铜基板焊盘，除去氧化物，充分促进锡材料融化待加工焊盘表面。人工放置锡球，锡球的大小根据待锡焊端子板基板焊盘大小来确定，保证其锡量能足够覆盖端子板焊盘和包裹线材。用连续激光器的光能，激光参数为波长1060—1070纳秒、平均功率在50-120瓦之间、光束质量M2因子小于等于1.2、其激光器为连续激光器，不能设置频率和脉宽，其激光器输出光斑大小在6-9毫米。其输出光斑光束椭圆率大于90％，其光束发散角小于0.5毫弧度，其激光无峰值功率，平均功率非常稳定，转换热能效率高，能量分布均匀，激光器出来的光斑经过振镜进行光路移动，振镜2通光孔径为10毫米，反射波长1064纳秒的激光，振镜运动速度0-7000毫米每秒可调，经过场镜聚焦后，钎焊待锡接区域，连续激光器根据特定图层设置参数，第一图层设置的激光功率7-30W，速度1500-3000毫米每秒，次数3-8次，第二图层设置的功率20-50W，速度1000-2000毫米每秒，次数5-20次，第三图层设置的功率20-40W，速度1500-2500毫米每秒，次数5-10次，第一图层参数的作用是促进助焊膏融化，覆盖端子板的基材焊盘上，同时是锡球材料升温，增加锡对激光的的吸收率，同时有效的降低材料对激光的反射，促进材料的升温至100度以上。第二图层设置的参数作用是促进锡球融化成液态锡，同时通过液态锡传输能量到金属焊盘上，促进焊盘与锡的熔接。第三图层设置的参数，其作用用于锡的保温和冷却，其能量和时间设置为第二图层参数的百分之四十，保证锡处于液态，促进内部锡的充分融化，内部气体充分挥发，保证其形成没有空隙的固态锡，将锡球融化在端子焊盘表面，人工装载线材，采用夹具固定爪子，能固定线材处于焊盘中心，并能保证一定向下压力住线材，存在3N左右压力压住线材，其数据线待焊接线材一端线采用已经预上锡的线材，预上锡长度为需要锡焊的长度，再次通过振镜运动带动激光锡焊，连续激光器根据特定图层设置参数。第一图层激光功率30-50W，速度1500-2500毫米每秒，次数5-20次，第二图层功率10-30W，速度1000-3000毫米每秒，次数5-10次，第一层参数的作用是促进线材加热和锡融化成液态，线材端子和锡同时加热，能使他们之间加热均匀。第二段设置的参数作用是促进液态锡，完全亲润线材，没有间隙，同时起到保温作用。

具体的，当端子PCB板上如图7单面有18个待焊接的焊盘，单个焊盘大小为宽0.4毫米长2毫米，每个焊盘间距为0.5毫米，数据线内(如图10)含有6组有铝箔的线材，每组铝箔线材含有3个待焊接线头，已经剥好线头，线头直径为0.2毫米，线头预上锡的长度为1.5毫米，调节好点胶机和锡焊焊接机的光路***后，进行如下步骤：

第一步：将待锡焊的如图7端子PCB板安放在如图5端子PCB板夹具上，通过载具上的如图6加锡球的盖板，盖板固定端子板，露出待锡焊端子板的基板铜片焊盘。

第二步：如图4夹具载板安装在点胶机的Y轴运动平台上，将安装有端子板的载具放置如图4夹具载板上，固定载具，点胶机的控制器，控制Y轴平台带动载具到点助焊膏的位置。

第三步：调节点胶机参数，控制点助焊膏的重量，点助焊膏的重量为0.3毫克，点胶机控制器控制运动平台运动，待所有待锡焊的基板铜片焊盘依次运动到点助焊膏位置上，依次都点上助焊膏。

第四步：取下点完助焊膏的安装有端子板的载具。

第五步：人工放置锡球，保证每个锡球都放置在端子板的点完助焊膏的基板铜片焊盘表面，依次放入18个锡球，每个锡球的直径为0.5毫米，锡球的每个质量误差不超过0.1毫克。

第六步：将如图4夹具载板安装在如图2锡焊机的运功平台11上，将放置好锡球的载具端子板安放在夹具载板上，移动二位平台到激光锡焊振镜位置下方。

第七步：调节升降台让激光的焦点到特定的位置，在焦点上方15毫米处，保持足够功率密度，能促进锡融化效果最佳效率最快的位置，光斑走如图8的矩形轨迹17时，在振镜的快速运功下形成矩形光斑18，光斑大小为宽0.35毫米长1.8毫米。

第八步：在软件上编辑锡焊图形，锡焊图形根据焊盘形状为矩形。

第九步：设定激光器发射激光功率，速度、次数。单个焊盘编辑3个相同的矩形，每个图形设置不同图层，不同图层设置不同的激光功率、速度、次数，第一图层设置的激光功率28W，速度2100毫米每秒，次数6次，第二图层设置的功率45W，速度1600毫米每秒，次数14次，第三图层设置的功率30W，速度2000毫米每秒，次数8次，端子PCB上有18个焊盘，把单个焊盘的焊接图形复制陈列18个。

第十步：调节锡焊点的位置，调节18个焊接图形位置，保证其每个锡焊图形的激光打在焊盘上，不超出焊盘，保持二维平台X，Y轴静止，特定能量的激光通过振镜X轴Y轴运动，带动激光运动，聚集在基板铜片焊盘表面上，其锡焊顺序安照如图8的以下a1；d1；g1；j1；m1；p1；b1；e1；h1；k1；n1；q1；c1；f1；i1；l1；o1；r1的顺序锡焊。

第十一步：控制激光出光照射在锡球上，使锡融化在的基板铜片焊盘上。

第十二步：本产品为单面焊盘锡焊，如果端子板两面需要锡焊，则需要取下端子板，翻转放置，重复第一步，第二步，第三步，第四步，第五步，第六步，第七步，第八步，第九步，第十步，第十一步，保证两面都预上完锡。

第十三步：取下锡焊机上载具板上预上完锡的如图5端子板载具，拿下如图6上锡球盖板1，把待锡焊数据线如图10数据线安装在端子板载具上，把带有下压爪子的如图9盖板2安装在端子板载具上，每根线跟基板铜片焊盘对应固定爪子，能固定线材处于焊盘中心，存在4N左右压力压住线材，数据线待焊接线材一端线采用已经预上锡的线材，预上锡长度为1.5毫米，每个焊盘上布置一根线。

第十四步：把安装待锡焊数据线与锡焊盘的载具安装在如图4夹具载板，移动二位平台到激光锡焊振镜位置下方。

第十五步：调节升降台让激光的焦点到特定的位置，在焦点上方5毫米处，保持足够功率密度，能促进锡融化效果最佳效率最快的位置，光斑走如图13的矩形轨迹22时，在振镜的快速运功下形成矩形光斑23，光斑大小为宽0.3毫米长1.6毫米。

第十六步：软件上编辑锡焊图形，锡焊图形为根据焊盘形状编辑图形为矩形。

第十七步：设定激光器发射激光功率，速度、次数。根据焊盘形状编辑图形，设置不同图层，不同图层设置不同的激光功率，速度、次数，编辑2个相同的图形，每个图形设置不同图层，不同图层设置不同的激光功率、速度、次数，第一图层激光功率48W，速度1600毫米每秒，次数16次，第二图层功率28W，速度2000毫米每秒，次数8次，端子PCB上有18个焊盘，把单个焊盘的焊接图形复制陈列18个。

第十八步：调节锡焊点的位置，调节18个焊接图形位置，保证其每个锡焊图形的激光打在焊盘上，不超出焊盘，保持二维平台X，Y轴静止，特定能量的激光通过振镜X轴Y轴运动，带动激光运动，聚集在基板铜片焊盘表面上，其锡焊顺序安照如图8的以以下a2；d2；g2；j2；m2；p2；b2；e2；h2；k2；n2；q2；c2；f2；i2；l2；o2；r2的顺序锡焊。

第十九步：控制激光出光照射在锡和待锡焊的数据线上，锡融化后，线在爪子力作用下下压，锡冷却后包裹线材，完成锡锡焊。

第二十步：本产品为单面焊盘锡焊，本如果是两面都需要锡焊，翻转端子板和待锡焊数据线，重复第十三步，第十四步，第十五步，第十六步，第十七步，第十八步，第十九步，完成锡焊。

应当理解的是，以上仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种预置锡的激光锡焊方法，其特征在于：其用于5G网路连接数据线的端子PCB板与数据线线头的锡焊，采用了预置锡的激光锡焊装置，该装置包括用于向待焊基材表面添加助焊膏的点胶单元、用于融化待焊基材表面锡材的激光锡焊单元和用于定位待焊基材的夹具单元；具体操作步骤如下：

第一步：将待锡焊的端子板安放在端子板夹具上，通过夹具上的盖板固定端子板，露出待锡焊端子板的基板铜片焊盘；

第二步：将安装有端子板的夹具放置在载具板上，载具安装在二维平台上，固定载具，二维平台带动载具到点助焊膏的位置；

第三步：调节点胶机参数，控制点助焊膏的重量，所有待锡焊的基板铜片焊盘位置都点上助焊膏；

第四步：取下点完助焊膏的安装有端子板的夹具；

第五步：人工放置锡球，保证每个锡球都放置在端子板的点完助焊膏的基板铜片焊盘表面；

第六步：将放置好锡球的夹具安装在载具板上，载具板安放在激光锡焊机的二维平台上，移动二维平台到激光锡焊位置；

第七步：调节升降台让激光的焦点到特定的位置，保持足够功率密度，能促进锡融化效果最佳效率最快的位置；

第八步：在软件上编辑锡焊图形，锡焊图形根据焊盘形状编辑图形；

第九步：设定激光器发射激光功率，速度、次数；根据焊盘形状编辑图形，编辑3个相同的图形，每个图形设置不同图层，不同图层设置不同的激光功率、速度、次数；其中，第一图层设置的激光功率7-30W，速度1500-3000毫米每秒，次数3-8次，第二图层设置的功率20-50W，速度1000-2000毫米每秒，次数5-20次，第三图层设置的功率20-40W，速度1500-2500毫米每秒，次数5-10次，第一图层参数的作用是促进助焊膏融化，覆盖端子板的基材焊盘上，同时是锡球材料升温，增加锡对激光的吸收率，同时有效的降低材料对激光的反射，促进材料的升温至100度以上，第二图层设置的参数作用是促进锡球融化成液态锡，同时通过液态锡传输能量到金属焊盘上，促进焊盘与锡的熔接，第三图层设置的参数，其用于锡的保温和冷却，其能量和时间设置为第二图层参数的百分之四十，保证锡处于液态，促进内部锡的充分融化，内部气体充分挥发，保证其形成没有空隙的固态锡；

第十步：调节锡焊点的位置，保持二维平台X，Y轴静止，特定能量的激光通过振镜X轴、Y轴运动，带动激光运动，聚集在基板铜片焊盘表面上，设置其锡焊顺序；

第十一步：控制激光出光照射在锡球上，使锡融化在的基板铜片焊盘上；

第十二步：如果端子板两面需要锡焊，取下端子板，翻转放置，重复第一步，第二步，第三步，第四步，第五步，第六步，第七步，第八步，第九步，第十步，第十一步，保证两面都预上完锡；

第十三步：取下锡焊机上二维平台上预上完锡的端子板载具，拿下盖板，把待锡焊数据线安装在端子板载具上，把带有下压爪子的盖板安装在端子板载具上，每根线跟基板铜片焊盘对应固定爪子，能固定线材处于焊盘中心；

第十四步：把安装待锡焊数据线与锡焊盘的载具安装在锡焊机的二维平台上，移动至激光锡焊位置；

第十五步：调节升降台让激光的焦点到特定的位置，保持足够功率密度，能促进锡融化效果最佳效率最快的位置；

第十六步：软件上编辑锡焊图形，锡焊图形为根据焊盘形状编辑图形；

第十七步：设定激光器发射激光功率，速度、次数；根据焊盘形状编辑2个相同的图形，每个图形设置不同图层，不同图层设置不同的激光功率，速度、次数；其中，第一图层激光功率30-50W，速度1500-2500毫米每秒，次数5-20次，第二图层功率10-30W，速度1000-3000毫米每秒，次数5-10次，第一图层参数的作用是促进线材加热和锡融化成液态，线材端子和锡同时加热，能使它们之间加热均匀，第二图层设置的参数作用是促进液态锡完全亲润线材，没有间隙，同时起到保温作用；

第十八步：调节焊点的位置，保持二维平台X轴、Y轴静止，特定能量的激光通过振镜X轴Y轴运动，带动激光运动，通过场镜聚焦到的锡的表面，设置其锡焊顺序；

第十九步：控制激光出光照射在锡和待锡焊的数据线上，锡融化后，线在爪子力作用下下压，锡冷却后包裹线材，完成锡锡焊；

第二十步：如果是两面都需要锡焊，翻转端子板和待锡焊数据线，重复第十三步，第十四步，第十五步，第十六步，第十七步，第十八步，第十九步，完成锡焊。

2.根据权利要求1所述的预置锡的激光锡焊方法，其特征在于：所述点胶单元包括三轴移动平台和设置于三轴移动平台移动端的出膏针筒；所述激光锡焊单元包括连续激光器、升降台和XY轴工作平台；所述夹具单元包括下载板、中定位板和上盖板，所述下载板设置有定位锥销，所述中定位板上设置有定位锥孔，所述上盖板上设置有压线爪。

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