典型材料及构件的焊接技术优化方案

2023-06-26 理论教育版权反馈

【摘要】：由于受到焊机吨位的限制，冷压焊件的搭接厚度或对接焊断面面积不能过大，焊接件的硬度受冷压焊模具材料的限制也不能过高。搭接冷压焊可以焊接厚度为0.01～20mm的箔材、带材和板材以及管材的封端及棒材的搭接等。对接冷压焊接头的最小断面积为0.5mm2，最大焊接端面积可达500mm2。靠端头平整的环状端面对球施加压力，焊点外形虽然为圆形，但真正焊接部分仅是加压的环状部分。

1.典型结构的冷压焊

如图2-5-71所示，冷压焊在各个领域具有很多应用，在电子行业，用于制造圆形、方形电容器外壳的封装、绝缘箱外壳的封装、大功率二极管散热片、电解电容阳极板与屏蔽引出线等。在电气工程中用于通信、电力电缆的铝导管、护套管的连续生产，各种规格铝、铜过渡接头，电线厂、电缆厂、电机厂、变压器厂和开关厂铝线及铝合金导线的接长及引出线，铜排、铝排、整流片、汇流圈的安装，输配电站引出线，架空电线、通信电线、地下电缆的接线和引出线，电缆屏蔽带接地，铜式铝箔绕组引出线，石英振子盒封装、集成块封装、铌钛合金超导线的连接等。此外，还用于制冷工程的热交换器、汽车行业的散热器和散热器片，以及其他行业的铝管、铜管、铝锰合金管、钛管的对接、封头等。

由于受到焊机吨位的限制，冷压焊件的搭接厚度或对接焊断面面积不能过大，焊接件的硬度受冷压焊模具材料的限制也不能过高。搭接冷压焊可以焊接厚度为0.01～20mm的箔材、带材和板材以及管材的封端及棒材的搭接等。对接冷压焊接头的最小断面积为0.5mm²，最大焊接端面积可达500mm²。

图2-5-71 冷压焊的应用实例

a）铝箔多点点焊 b）铝板双面镶焊铜板 c）滚焊制管 d）矩形容器滚焊 e）筒体与法兰单面滚压焊 f）容器封头挤压焊 g）碟形封头双面套压焊 h）单面套压焊

2.金丝球热压焊

金丝球热压焊主要应用于电子微型焊接领域，如芯片引线的焊接（搭接热压焊）。焊接主要过程是首先将极薄的硅芯片表面用蒸镀法在待焊处镀一层纳米级厚的铝金属膜，用纳米级直径的金丝引线（引线材料有时也可以用铝丝代替）将硅芯片上的铝膜与基板上的导体相连接，或者几个硅芯片铝膜间互连。金丝球热压焊的压头由硬玻璃制成，内设金属引线丝孔，构造颇似熔化极气体保护焊的导电嘴。靠端头平整的环状端面对球施加压力，焊点外形虽然为圆形，但真正焊接部分仅是加压的环状部分。

图2-5-72是鸟嘴式压头热压焊过程示意图，其中，图2-5-72a表示硅芯片引线焊点1已焊好，松开的鸟嘴式压头拉出引线已经移到基片导体上进行压焊；图2-5-72b表示第2焊点焊完后，抬起压头；图2-5-72c是压头向右平移，此时鸟嘴夹紧金丝，使引线受力；图2-5-72d是压头向右平移过程中，拉断焊点右侧的金丝引线，准备移动至下一个待焊点。

图2-5-73是金丝球压焊过程示意图，其中，图2-5-73a表示焊完第1点后，抬起压头，用火焰烧断金丝，形成球形端头；图2-5-73b是压头平移至下一个待焊部位；图2-5-73c表示压头下送，顶紧被焊部位，加压并进行焊接；图2-5-73d表示抬起压头，拉长金丝引线，准备进入火焰烧断金丝阶段，以便进行另一焊点的焊接。

图2-5-72 鸟嘴式压头热压焊过程示意图

图2-5-73 金丝球压焊过程示意图

典型材料及构件的焊接技术优化方案

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