一种92银、紫铜盲孔超声浇铸焊接方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及焊接技术领域，具体涉及一种92银、紫铜盲孔超声浇铸焊接方法。
【背景技术】
[0002]银和铜有着优越的电导性，因此在电子产品中大量应用，铜和银的连接也广泛存在。现如今电子产品在各个领域扮演着越来越重要的角色，随着科技的发展人们对电子产品的性能要求越来越高，对电子元器件的质量及性能要求也越来越高。而电子元器件中材料之间的连接质量直接影响着电子产品的质量。
[0003]目前，电子产品中，对于异种材料92银和紫铜盲孔结构的焊接主要采用扩散焊和钎焊。采用扩散焊时由于对盲孔底部异种材料界面施压易于达到，侧壁则很难甚至达不到，所以盲孔底部焊合一般没有问题，但是，盲孔侧壁很难焊合，进而导致整体焊接质量差，影响电子元器件的性能。
[0004]采用钎焊时，熔化的钎料充斥在紫铜与92银柱之间，由于盲孔结构的存在，焊接过程中产生的气体很难排出焊缝，从而形成大包围或小包围缺陷，两种材料的接触面就会减少，焊缝结合强度降低、电阻增大。而且采用钎焊要预留出间隙以便钎料填充，这就造成92银与紫铜结合层过厚，结合层成分主要是钎料及铜和银的低熔点共晶化合物，其导电性低于92银，从而对焊件的导电性造成相对较大的影响，用作电子元器件时很难达到应有的效果。传统的方法对于紫铜盲孔中焊接92银柱存在盲孔底面和侧壁面焊接质量不能兼顾，92银与紫铜结合层过厚，焊后不能保证焊件的导电性。
【发明内容】
[0005]基于以上问题，本发明提出了一种92银、紫铜盲孔超声浇铸焊接方法。
[0006]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种92银、紫铜盲孔超声浇铸焊接方法，步骤如下:
[0007]第一步，将带有盲孔的紫铜置于内径比紫铜外径大3_5mm的石英玻璃管中，在石英玻璃管中提前通入氩气进行保护，防止在预热过程中盲孔内产生过多的氧化物；
[0008]第二步，在紫铜材料的盲孔中加入适量钎剂，用于在浇铸焊接时去除紫铜盲孔壁上的氧化物，在下一步浇铸焊接时不会影响紫铜和92银界面之间的结合；
[0009]第三步，用高频感应给紫铜预热到910°C，并在紫铜底部加上超声波，促使浇铸焊接过程产生的气孔上浮，保证浇铸焊接质量；
[0010]第四步，将92银通过高频感应加热使其在漏斗式干锅内融化，然后将熔融的92银浇铸在放有钎剂的紫铜盲孔中，1-3秒钟后关闭给紫铜预热的高频感应以及底部的超声波，使熔融的92银自然冷却，然后停止向石英玻璃管内通氩气。
[0011]其中所述的超声波频率为2万-10万赫兹。
[0012]本发明的有益效果是:
[0013]本发明具有如下显著优点:
[0014](I)与传统的钎焊和扩散焊工艺不同，本方法能够兼顾92银、紫铜盲孔结构焊接的底面和侧壁面的焊接质量，同时能最大限度的降低两种材料焊接处结合层的厚度。
[0015](2)通过提前对紫铜进行氩气保护，有效的防止了紫铜在预热过程中由于温度过高而在焊接处形成大量氧化物，保证焊接质量。
[0016](3)在浇铸过程中在紫铜的底部加上超声波，这样在浇铸过程中可使形成的气泡顺利上浮，保证焊接质量。
[0017](5)设备简单、成本低、效率高，便于在工业生产中推广。
【附图说明】
[0018]下面结合附图对本发明进一步说明。
[0019]图1为本发明的实施例1的电子元器件用紫铜与92银盲孔结构焊接示意图，单位:毫米。
[0020]图2为本发明的实施例1的紫铜、92银盲孔结构超声浇铸焊接新技术原理示意图。其中，1、漏斗式瓷干锅，2、高频感应线圈一，3、92银，4、钨材料阀门，5、紫铜，6、高频感应线圈二，7、盲孔，8、硼砂，9、石英玻璃管，10、工作台，11、超声波发生器。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图举例对本发明做详细说明:
[0022]实施例1
[0023]步骤一、把带有钨材料阀门4的漏斗形瓷干锅1、第一高频感应线圈2、紫铜5、石英玻璃管9按照图2中所示按上下顺序放在工作台10上，超声波发生器11放在工作台10下面，紫铜5下面的工作台10开一小孔，超声波发生器11通过小孔和紫铜5贴合，如示意图2所示。
[0024]步骤二、把颗粒状92银2放入漏斗形瓷干锅I内，硼砂8作为钎剂放在盲孔7中，加钎剂的目的是浇铸焊接时去除紫铜盲孔壁上的氧化物，在下一步浇铸焊接时不会影响紫铜和92银界面之间的结合。紫铜预热前5分钟给石英玻璃管9内通入氩气，在石英玻璃管内紫铜的周围形成氩气环境，以保护好紫铜在加热时不被氧化。
[0025]步骤三、给两个高频感应线圈2.6通入适当电流，92银加热温度控制在1000°C，紫铜加热温度控制在910°C，由于紫铜5的热导性很好预热可防止浇铸焊接因冷却过快而产生的气孔、微裂纹缺陷，加超声的目的是促使浇铸焊接过程产生的气孔上浮，保证浇铸焊接质量。
[0026]步骤四、打开超声波发生器11，超声波频率为2万-10万赫兹，再打开钨材料阀门4，将熔融状态的92银3流入到盲孔7中，待盲孔7浇铸满后，将钨材料阀门4关闭，切断第一高频感应线圈2中的电流。
[0027]步骤五、浇铸完后，超声波发生器11持续工作1-3秒钟后，关闭超声波发生器11，切断第二高频感应线圈6中的电流，使熔融的92银自然冷却。待完全冷却后停止向石英玻璃管9内通氩气，即完成了 92银、紫铜盲孔结构的焊接。
[0028]步骤六、经表面清理后将焊件加工成为图1中所示的尺寸，即可装配成品。
[0029]该方法不仅能保证异种材料盲孔结构底面和侧壁面的焊接质量，而且能有效保证紫铜和92银的结合层厚度，最大限度的降低焊缝对焊件导电性的影响。
【主权项】
1.一种92银、紫铜盲孔超声浇铸焊接方法，其特征在于，步骤如下: 第一步，将带有盲孔的紫铜置于内径比紫铜外径大3-5mm的石英玻璃管中，在石英玻璃管中提前通入氩气进行保护； 第二步，在紫铜材料的盲孔中加入适量钎剂，用于在浇铸焊接时去除紫铜盲孔壁上的氧化物； 第三步，用高频感应给紫铜预热到910°C，并在紫铜底部加上超声波，促使浇铸焊接过程产生的气孔上浮； 第四步，将92银通过高频感应加热使其在漏斗式干锅内融化，然后将熔融的92银浇铸在放有钎剂的紫铜盲孔中，1-3秒钟后关闭给紫铜预热的高频感应以及底部的超声波，使熔融的92银自然冷却，然后停止向石英玻璃管内通氩气。
2.根据权利要求1所述的一种92银、紫铜盲孔超声浇铸焊接方法，其特征在于，所述的超声波频率为2万-10万赫兹。
【专利摘要】本发明提供一种92银、紫铜盲孔超声浇铸焊接方法，将带有盲孔的紫铜置于内径比紫铜外径大3-5mm的石英玻璃管中，在石英玻璃管内提前通入氩气，预热到910℃，在盲孔中放入适量钎剂，然后将熔融状态的92银浇铸在有钎剂的盲孔中，同时在紫铜下方加超声给紫铜一个震动，震动持续到浇铸完毕后1-3秒钟，保证浇铸过程中产生的气孔顺利上浮。该方法不仅能保证异种材料盲孔结构底面和侧壁面的焊接质量，而且能有效保证紫铜和92银的结合层厚度，最大限度的降低焊缝对焊件导电性的影响。
【IPC分类】B23K1-002, B23K1-06, B23K1-19
【公开号】CN104858518
【申请号】CN201510297653
【发明人】李 瑞, 张晓飞, 鲁传洋, 张秀健
【申请人】北京航天新风机械设备有限责任公司
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年5月29日