专利名称：一种可提高导线与焊盘焊接效率及可靠性的手工电烙铁头的制作方法
技术领域：
本发明涉及手工电烙铁头 。
背景技术：
手工钎焊是一种常用的钎焊手段，在电子产品制造领域应用十分广泛。在钎焊过程中，钎料会在电烙铁所携带的热量作用下熔化，同时在被电烙铁加热的待焊接材料表面润湿铺展，撤离烙铁后，钎料冷却、凝固形成手工焊点。在电烙铁预热待焊材料及焊接过程中，如果加热时间过长，有可能会导致电路板等不耐高温材料的烧损。另外，焊点的可靠性由钎料在待焊金属表面的润湿铺展情况以及其内部的微观组织决定。若要保证钎料在待焊表面润湿铺展良好，就需要电烙铁在焊接前及过程中能够为待焊金属提供足够的热量，若要保证焊缝的微观组织结构良好，则需要控制反应的温度和时间，如果温度过高和反应时间过长，会导致待焊金属被钎料过分溶解，形成过多的金属间化合物，而金属间化合物一般具有脆性，如果过多的金属间化合物生成会导致焊点性能及可靠性下降。特别是对于Ag、Au等焊接材料，它们在熔融钎料内的溶解速度极快，易生成金属间化合物导致焊点性能下降。目前，大部分的电烙铁头都是通用性工具，在焊接导线与焊盘时，由于导线与焊盘的结构分别是圆柱体和长方体，电烙铁一般都是压在导线的局部表面，通过热传导的方式加热焊盘和其余导线，而不能同时、均匀地加热导线和焊盘。因此，焊接时需要更长的时间使焊盘及导线达到可焊温度，会使电路板受到高温导致损坏的几率增加，同时，焊料在导线及焊盘表面的润湿铺展时间也将延长，这就意味着液态钎料与待焊金属的反应时间也将延长。由于对导线的局部加热，使导线的不同部位以及与焊盘之间会存在较大的温差，这样会导致钎料与待焊金属的反应情况也将有很大的差异，导致焊缝内部的微观组织结构存在差异。将会对焊点的可靠性造成巨大隐患。
发明内容
本发明是要解决现有电烙铁通过热传导的方式加热导线和焊盘，会延长预热和焊接时间导致电路板受到高温而损坏问题，以及待焊部位温度不均匀导致焊缝内部的微观组织结构存在差异，长时间反应使界面反应剧烈导致焊点的可靠性下降的问题，而提供一种可提高导线与焊盘焊接效率及可靠性的手工电烙铁头。本发明中的一种可提高导线与焊盘焊接效率及可靠性的手工电烙铁头，其结构为电烙铁头端部的中部有一豁口，豁口的右侧部分长于豁口的左侧部分。本发明包括以下优点I、由于电烙铁头传热结构的设计，可以提高电烙铁与导线和焊盘的传热效率，使焊接前的预热时间缩短，降低了电路板被烧损的风险；2、电烙铁头的结构能够保证导线与焊盘快速上升到待焊温度，且在整个待焊导线与焊盘的长度范围内温度均匀。因此，在手工焊添加焊丝施焊过程中，钎料会快速在待焊的导线及焊盘金属表面润湿铺展，将有效缩短焊接时间；
3、该电烙铁头在加热过程中，能保证导线与焊盘同时被加热、升温，快速达到待焊温度，可在缩短焊接时间的同时，避免由于热输入不均匀或不足导致的虚焊缺陷；4、通过缩短焊料在焊接过程中的润湿铺展时间，避免了钎料金属与焊盘及导线表面Au、Ag等金属的过分溶解，可以使焊缝内的脆性金属间化合物的数量大大降低，从而实现焊缝可靠性的提升。5、电烙铁头与电烙铁身部组装在一起，可以根据不同半径的导线，决定更换与导线相匹配的电烙铁头，实用性强。
图I为本发明中的电烙铁头的主视图，其中I为电烙铁头，2为导线，3为焊盘；图2为本发明中的电烙铁头的左视图，其中I为电烙铁头，2为导线，3为焊盘。
具体实施例方式具体实施方式
一电烙铁头端部的中部有一豁口，豁口的右侧部分长于豁口的左侧部分。本发明包括以下优点I、由于电烙铁头传热结构的设计，可以提高电烙铁与导线和焊盘的传热效率，使焊接前的预热时间缩短，降低了电路板被烧损的风险；2、电烙铁头的结构能够保证导线与焊盘快速上升到待焊温度，且在整个待焊导线与焊盘的长度范围内温度均匀。因此，在手工焊添加焊丝施焊过程中，钎料会快速在待焊的导线及焊盘金属表面润湿铺展，将有效缩短焊接时间；3、该电烙铁头在加热过程中，能保证导线与焊盘同时被加热、升温，快速达到待焊温度，可在缩短焊接时间的同时，避免由于热输入不均匀或不足导致的虚焊缺陷；4、通过缩短焊料在焊接过程中的润湿铺展时间，避免了钎料金属与焊盘及导线表面Au、Ag等金属的过分溶解，可以使焊缝内的脆性金属间化合物的数量大大降低，从而实现焊缝可靠性的提升；5、电烙铁头与电烙铁身部组装在一起，可以根据不同半径的导线，决定更换与导线相匹配的电烙铁头，实用性强。
具体实施方式
二 本实施方式与具体实施方式
一不同的是所述的豁口的形状为圆弧形、三角形或方形。其它结构和连接关系与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
三本实施方式与具体实施方式
一不同的是所述豁口的右侧部分的底部为平底、尖底或圆弧形底。其它结构和连接关系与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
四本实施方式与具体实施方式
一至三之一不同的是所述电烙铁头端部豁口为圆弧形豁口，此圆弧形豁口所对应的圆弧角为β，其大小为90° <β〈180° ,圆弧形豁口所对应的半径为O. 5mnT4mm,圆弧顶端到焊盘所在平面的距离是待焊导线的直径，此圆弧形豁口的右侧部分的底部是一长方形的平底，圆弧形豁口的右侧部分近豁口端为斜面，其与水平面的夹角为α角，其大小为45° <α<75°，圆弧形豁口的右侧部分远豁口端为竖直面，其与水平面的夹角为90°。其它结构和连接关系与具体实施方式
一至三之一相同。
其中豁口的长度为3mnTl0mm。
具体实施方式
五本实施方式与具体实施方式
一至四之一不同的是所述圆弧形豁口所对应的圆弧角β为100° <β〈150°。其它结构和连接关系与具体实施方式
一至四之一相同。
具体实施方式
六本实施方式与具体实施方式
一至四之一不同的是所述圆弧形豁口所对应的圆弧角β为120°。其它结构和连接关系与具体实施方式
一至四之一相同。
具体实施方式
七本实施方式与具体实施方式
一至六之一不同的是所述α角为48° < α <65°。其它结构和连接关系与具体实施方式
一至六之一相同。
具体实施方式
八本实施方式与具体实施方式
一至六之一不同的是所述α角为 50°。其它结构和连接关系与具体实施方式
一至六之一相同。
具体实施方式
九本实施方式与具体实施方式
一至八之一不同的是所述圆弧形豁口的右侧部分近豁口端的斜面与水平面夹角的顶点处采用圆弧过渡。其它结构和连接关系与具体实施方式
一至八之一相同。采用此结构，可以避免由于导线直径偏差所导致的电烙铁与导线及焊盘的接触不良。
具体实施方式
十本实施方式与具体实施方式
一至九之一不同的是所述电烙铁头内部采用内热恒温式加热方式，加热温度为200°C飞00°C，施焊过程中焊丝于豁口的左侧部分与焊盘平面之间形成的空间处添加。其它结构和连接关系与具体实施方式
一至九之一相同。
权利要求
1.一种可提高导线与焊盘焊接效率及可靠性的手工电烙铁头，其特征在于电烙铁头端部的中部有一豁口，豁口的右侧部分长于豁口的左侧部分。
2.根据权利要求I所述的一种可提高导线与焊盘焊接效率及可靠性的手工电烙铁头， 其特征在于所述的豁口的形状为圆弧形、三角形或方形。
3.根据权利要求I所述的一种可提高导线与焊盘焊接效率及可靠性的手工电烙铁头， 其特征在于所述豁口的右侧部分的底部为平底、尖底或圆弧形底。
4.根据权利要求I至3中任一项所述的一种可提高导线与焊盘焊接效率及可靠性的手工电烙铁头，其特征在于所述电烙铁头端部豁口为圆弧形豁口，此圆弧形豁口所对应的圆弧角为β，其大小为90° <β〈180° ,圆弧形豁口所对应的半径为O. 5mnT4mm,圆弧顶端到焊盘所在平面的距离是待焊导线的直径，此圆弧形豁口的右侧部分的底部是一长方形的平底，圆弧形豁口的右侧部分近豁口端为斜面，其与水平面的夹角为α角，其大小为 45° <α〈75°，圆弧形豁口的右侧部分远豁口端为竖直面，其与水平面的夹角为90°。
5.根据权利要求4所述的一种可提高导线与焊盘焊接效率及可靠性的手工电烙铁头， 其特征在于所述圆弧形豁口所对应的圆弧角β为100° <β〈150°。
6.根据权利要求4所述的一种可提高导线与焊盘焊接效率及可靠性的手工电烙铁头， 其特征在于所述圆弧形豁口所对应的圆弧角β为120°。
7.根据权利要求4所述的一种可提高导线与焊盘焊接效率及可靠性的手工电烙铁头， 其特征在于所述α角为48° <α<65°。
8.根据权利要求4所述的一种可提高导线与焊盘焊接效率及可靠性的手工电烙铁头， 其特征在于所述α角为50°。
9.根据权利要求4所述的一种可提高导线与焊盘焊接效率及可靠性的手工电烙铁头， 其特征在于所述圆弧形豁口的右侧部分近豁口端的斜面与水平面夹角的顶点处采用圆弧过渡。
10.根据权利要求I至3中任一项所述的一种可提高导线与焊盘焊接效率及可靠性的手工电烙铁头，其特征在于所述电烙铁头内部采用内热恒温式加热方式，加热温度为 2000C 500O。
全文摘要
一种可提高导线与焊盘焊接效率及可靠性的手工电烙铁头，它涉及手工电烙铁头，本发明是要解决现有电烙铁通过热传导的方式加热导线和焊盘，会延长预热和焊接时间导致电路板受到高温而损坏问题，以及待焊部位温度不均匀导致焊缝内部的微观组织结构存在差异，长时间反应使界面反应剧烈导致焊点的可靠性下降的问题。本发明中的手工电烙铁头，其结构为电烙铁头端部的中部有一豁口，此豁口长度为3mm~10mm；豁口的右侧部分长于豁口的左侧部分，施焊过程中焊丝于豁口的左侧部分与焊盘平面之间形成的空间处添加。本发明适用于电子器件焊接工程领域。
文档编号B23K3/03GK102935535SQ20121051654
公开日2013年2月20日 申请日期2012年12月5日 优先权日2012年12月5日
发明者刘威, 王春青, 田艳红, 安荣 , 杭春进 申请人:哈尔滨工业大学