一种基板间多维度交叉振元互联的激光焊接工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种基板间多维度交叉振元互联的激光焊接工艺，通过五轴联动系统对待焊接工件进行精准定位，并确定喷焊膏的喷焊区域和厚度；根据S1所确定的喷焊区域和厚度进行喷焊膏，并检查焊膏形态；通过激光对焊膏进行加热，形成焊点；对焊点进行清洗。通过上述优化设计的激光焊接工艺，通过五轴联动系统对待焊接工件进行精确定位，按照焊点要求预先对焊接位置、区域、厚度进行设计，提高焊接效率，同时激光焊接设备的激光束能精准定位焊接位置，热量比较集中，避免对周边材料产生热损伤，实现焊点一致性好，合格率高。合格率高。合格率高。

【技术实现步骤摘要】
一种基板间多维度交叉振元互联的激光焊接工艺


[0001]本专利技术涉及振元互联的焊接
，尤其涉及一种基板间多维度交叉振元互联的激光焊接工艺。

技术介绍

[0002]随着电子技术的不断发展，电子对抗技术在军事斗争中的地位越来越高。由于雷达系统的工作频率范围在不断拓宽，其对天线的要求也向着超宽带、高增益、小型化的方向发展。雷达对抗天线是雷达对抗系统最核心的部分，通常由不同频率段的天线阵面组成，线源天线是其中一个典型的形式。每个天线阵面由不同数量的行线源以及列线源交叉装配组成，两者均由微带板与安装角件焊接而成。为了实现微带板间的电互联，需要对线源进行焊接。这种焊接既包括交叉微带板间的焊接，也包括连接器与微带板馈线的焊接。交叉微带板间的焊点位于垂直方向，连接器与微带板馈线的焊点则位于水平方向，多维度焊点的存在增加了焊接的难度。
[0003]在大多数情况下，通常采用手工焊接方式来实现微带板间的电信号连接传输。目前的天线阵面发展越来越小型化、精密化，典型的如XX雷达产品中的双极化天线，为了保持天线的极化纯度，通常需要采用交叉极化来消除两个极化方向上的干扰，而交叉极化的设计会使手工焊接难度越来越大。首先，板间狭小的深腔结构使得手工操作空间有限，而烙铁头直径越小，导热速度越慢，也就越难以形成良好焊点。其次，手工焊接质量主要取决于焊接人员的技术水平，培养一位合格的技术人员周期长、成本高，且不同的技术人员完成的产品焊接一致性差，无法避免会出现多次返修情况，影响产品生产效率，较多返修次数还会影响产品的长期可靠性。
[0004]激光焊接是激光材料加工技术应用的重要方面之一，以激光为热源，辐射焊盘，其特点为局部快速集中加热及冷却。传统的激光填丝焊是旁送丝方式，将焊丝送到聚焦光斑内，然后激光束加热融化后凝固形成焊缝或者焊点。现有的激光填丝焊由于光、丝不同轴，二者之间位置的微小变化都会带来耦合问题，从而影响焊点质量。另外，由于焊丝仅受激光的单边照射，材料容易受热不均，焊接时需要的功率高。
[0005]因此在实际生产中，急需一种新型的焊接工艺来代替传统的手工焊接和激光填丝焊，在满足深腔或者小焊点的电子互联要求的同时，并实现焊点的组织细化，得到质量好、疲劳寿命高的焊点。

技术实现思路

[0006]为解决
技术介绍
中存在的技术问题，本专利技术提出一种基板间多维度交叉振元互联的激光焊接工艺。
[0007]本专利技术提出的一种基板间多维度交叉振元互联的激光焊接工艺，包括下列步骤：
[0008]S1、通过五轴联动系统对待焊接工件进行精准定位，并确定喷焊膏的喷焊区域和厚度；
[0009]S2、根据S1所确定的喷焊区域和厚度进行喷焊膏，并检查焊膏形态；
[0010]S3、通过激光对焊膏进行加热，形成焊点；
[0011]S4、对焊点进行清洗。
[0012]优选地，在S1中，预先对工件的待焊接至进行清洗。
[0013]优选地，在S1中，所述确定喷焊膏的喷焊区域和厚度，具体为，通过激光焊接设备的电控伺服系统带动聚焦系统进行移动，确定焊接位置，同时通过激光测距仪测量焊接物距，并从CCD监视系统观察焊接位置，根据需要进行微调。
[0014]优选地，在S1中，根据焊盘的尺寸和焊膏的高度确定焊膏的喷焊区域。
[0015]优选地，当喷焊区域位于连接器与微带馈线之间时，喷焊膏的厚度为h＝d+h0，其中，h0为连接器内导体距焊盘高度，d为连接器内导体直径。
[0016]优选地，当喷焊区域为线源交叉之间时，焊膏喷印在在焊盘上。
[0017]优选地，焊膏选用Sn96.5Ag3.0Cu0.5、Sn63Pb37或Sn62Pb36Ag2。
[0018]优选地，在S3中，在保护气体氛围内实施焊接。
[0019]优选地，在S4中，通过将工件放置在盛放有溴丙烷的清洗槽内进行清洗。
[0020]本专利技术中，所提出的基板间多维度交叉振元互联的激光焊接工艺，通过五轴联动系统对待焊接工件进行精准定位，并确定喷焊膏的喷焊区域和厚度；根据S1所确定的喷焊区域和厚度进行喷焊膏，并检查焊膏形态；通过激光对焊膏进行加热，形成焊点；对焊点进行清洗。通过上述优化设计的激光焊接工艺，通过五轴联动系统对待焊接工件进行精确定位，按照焊点要求预先对焊接位置、区域、厚度进行设计，提高焊接效率，同时激光焊接设备的激光束能精准定位焊接位置，热量比较集中，避免对周边材料产生热损伤，实现焊点一致性好，合格率高。
附图说明
[0021]图1为本专利技术提出的一种基板间多维度交叉振元互联的激光焊接工艺的一种实施方式中所焊接天线阵面结构示意图。
[0022]图2为本专利技术提出的一种基板间多维度交叉振元互联的激光焊接工艺的一种实施方式中交叉阵元焊点的结构示意图。
具体实施方式
[0023]如图1和2所示，图1为本专利技术提出的一种基板间多维度交叉振元互联的激光焊接工艺的一种实施方式中所焊接天线阵面结构示意图，图2为本专利技术提出的一种基板间多维度交叉振元互联的激光焊接工艺的一种实施方式中交叉阵元焊点的结构示意图。其中，1为SMP连接器，2为列线源，3为角件，4为反射板，且5为行线源。
[0024]本专利技术提出的一种基板间多维度交叉振元互联的激光焊接工艺，包括下列步骤：
[0025]S1、通过五轴联动系统对待焊接工件进行精准定位，并确定喷焊膏的喷焊区域和厚度；
[0026]具体地，在S1中，预先对工件的待焊接至进行清洗。在实际焊接中，可采用人工或设备清洗微带板或者连接器的待焊接位置，设备清洗包括超声清洗、等离子清洗、水清洗等方式的一种。
[0027]在具体设计方式中，所述确定喷焊膏的喷焊区域和厚度，具体为，通过激光焊接设备的电控伺服系统带动聚焦系统进行移动，确定焊接位置，同时通过激光测距仪测量焊接物距，并从CCD监视系统观察焊接位置，根据需要进行微调。在具体设计中，位置精度优选为≤
±
20um。
[0028]进一步地，根据焊盘的尺寸和焊膏的高度确定焊膏的喷焊区域。在焊膏的具体选择中，焊膏选用Sn96.5Ag3.0Cu0.5、Sn63Pb37或Sn62Pb36Ag2。Sn96.5Ag3.0Cu0.5是典型的无铅焊料，具有优良的物理性能和高温稳定性。Sn63Pb37焊料是目前使用最广泛的焊点，熔点低(183℃)，对铜和镍等金属有较好的润湿性。Sn62Pb36Ag2焊料中的Ag能有效提高焊点的强度。
[0029]当喷焊区域位于连接器与微带馈线之间时，喷焊膏的厚度为h＝d+h0，其中，h0为连接器内导体距焊盘高度，d为连接器内导体直径。此时，焊膏具有长方体结构。
[0030]当喷焊区域为线源交叉之间时，焊膏喷印在在焊盘上。此时，焊膏的长、宽为0.1
‑
0.4mm,厚度为0.2mm
‑
0.25mm。
[0031]S2、根据S1所确定的喷焊区域和厚度进行喷焊膏，并检查焊膏形态；
[0032]S3、通过激本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基板间多维度交叉振元互联的激光焊接工艺，其特征在于，包括下列步骤：S1、通过五轴联动系统对待焊接工件进行精准定位，并确定喷焊膏的喷焊区域和厚度；S2、根据S1所确定的喷焊区域和厚度进行喷焊膏，并检查焊膏形态；S3、通过激光对焊膏进行加热，形成焊点；S4、对焊点进行清洗。2.根据权利要求1所述的基板间多维度交叉振元互联的激光焊接工艺，其特征在于，在S1中，预先对工件的待焊接至进行清洗。3.根据权利要求1所述的基板间多维度交叉振元互联的激光焊接工艺，其特征在于，所述确定喷焊膏的喷焊区域和厚度，具体为，通过激光焊接设备的电控伺服系统带动聚焦系统进行移动，确定焊接位置，同时通过激光测距仪测量焊接物距，并从CCD监视系统观察焊接位置，根据需要进行微调。4.根据权利要求1所述的基板间多维度交叉振元互联的激光焊接工艺，其特征在于，在S1中，根据焊盘的尺寸和焊膏的...

【专利技术属性】
技术研发人员：程文华，朱丽娜，薄冬青，邹嘉佳，李森，黄梦秋，胡松，张茂成，杨静，张笑晗，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第三十八研究所，
类型：发明
国别省市：