I和铜箔层2相互接触。铜箔层I和铜箔层2接触后同样在接触面产生相对高频振动，从而开始熔接。熔接至合适厚度后形成导通连接区域61，达到连接导通的效果。该实施例中无需打孔和填充金属的工序，操作简单，便于集成入流水线大规模生产中。
[0036]基于同一发明构思，本发明提供的一种用超声波焊接电子元件的方法的实施例，用超声焊头对第一元件施力将该第一元件压向第二元件，并驱动所述第一元件在所述第二元件表面做循环往复的超声振动，同时对工件施加一定压力，使得所述第一元件与第二元件的接触表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合。
[0037]上述步骤在实际操作中可以细化为下述步骤:
Si:将要焊接的电子元件分别置于焊接治具上；
S2:超声波焊接头同时提供压力和高频振动到两个电子元件的焊接区域；
S3:作用一定的时间后，元件间金属焊接表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合。
[0038]超声波机器驱动上焊头下降到所述第一元件表面将该第一元件压向所述第二元件，同时驱动上焊头带动所述第一元件在所述第二元件表面做高频机械往复振动，且所述上焊头持续下降施力和所述超声振动的驱动，使得所述第一元件与第二元件的金属焊接表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合，使元件间形成一种牢固的结合。
[0039]在焊接过程中，电路板作为第二元件固定，待焊接的电阻、芯片、电缆线、套管等元件作为所述第一元件以一定的频率在第二元件的表面进行循环往复的振动，同时对第一元件施加压向电路板的压力，使得第一元件紧贴在电路板上。待焊接的电阻、或芯片、或电缆线、或套管与电路板接触且接触表面因超声振动而相互摩擦形成分子层之间的熔合，从而使得待焊接的电阻、或芯片、或电缆线、或套管与电路板之间形成一种牢固的结合，从而达到焊接的效果。整个焊接过程可以被精确地控制，同时不会在金属表面产生多余的热量，焊接牢度强。
[0040]本发明的优点是焊接材料不熔融，不脆弱金属特性，焊接后导电性好，电阻系数极低或近乎零，对焊接表面要求低，氧化或电镀均可焊接，焊接时间短，不需任何助焊剂、气体、焊料，无火花，环保安全。极大的满足眼下电子产品的空间设计利用率，可靠性能要求和外观要求，简化制造工艺，降低成本。
[0041]本发明适用于各种电缆线、电子元件、端子、接点、连接器与软硬印刷线路板和其它零件金属面之间的焊接。不同材质的金属箔片、软硬印刷线路板、其它零件金属面之间的焊接。
作为一种实施例，待所述熔合至预设程度时停止对所述第一元件超声振动的驱动；待所述熔合稳固，停止所述施力。
[0042]作为一种实施例，所述超声焊头与所述第一元件之间的摩擦系数大于所述第一元件与所述第二元件之间的摩擦系数。
[0043]作为一种实施例，所述第一元件和或第二元件的可焊接厚度小于2毫米。上述提到其它零件金属面的可焊接厚度和硬印刷线路板金属面的可焊接厚度均小于2_。
[0044]超声焊头向第一元件传导超声波使得该第一元件相对于与其接触的第二元件产生相对振动的过程具体是:超声焊头向所述第一元件传导所述超声波使得该第一元件平行于与所述第二元件的接触面振动，所述超声焊头与所述第一元件之间的摩擦系数大于所述第一元件与所述第二元件之间的摩擦系数，因此超声焊头与第一元件之间不会发生位移。
[0045]作为一种实施例，所述第一元件包含软PCB板，或硬PCB板，或电缆线，或电子元件，或端子，或接点，或连接器；；所述第二元件包含硬PCB板。或软PCB板，或其他零件金属焊接面。
[0046]作为一种实施例，第一元件和第二元件的接触面为相同材质的金属面。
[0047]作为一种实施例，第一元件和第二元件的接触面为不同材质的金属面。
[0048]在如图2所示的硬PCB板与软PCB板焊接的实施例中，硬PCB板7置于焊接底座52上。所述硬PCB板7由表面油漆保护层71、铜箔层72、树脂层73构成，铜箔层72贴与树脂层73上表面，表面油漆保护层71覆盖铜箔层72的的上表面用于防锈，用于焊接软PCB板的焊接区域留空露出所述铜箔层72。软PCB板8被超声焊头42压于所述焊接区域上。所述超声焊头42开始工作后在平行于铜箔层72的方向上以高频振动并将软PCB板8压向铜箔层72。在工作状态的超声焊头42与所述软PCB板8接触后，即开始向所述软PCB板8传递超声波，使得所述软PCB板8也在同一方向上同步振动。所述超声焊头42与软PCB板8接触的一面设有粗糙面，所述超声焊头42与软PCB板8之间的摩擦系数较高，可保证所述超声焊头42与软PCB板8的同步振动。软PCB板8相对于所接触的铜箔层72来回振动产生相互摩擦，从而形成接触面分子层之间的熔合。保持振动预设时间达到熔合厚度后停止超声波传导，振动停止，仅保持对所述软PCB板的压力直到焊接部分稳定。该焊接过程时间短，不需任何助焊剂、气体、焊料，无火花，环保安全。
[0049]在如图3所示的电子元件的实施例中，硬PCB板10与图2 —样，树脂层103上设有铜箔层102，铜箔层上设有表面油漆保护层101，表面油漆保护层101留空待焊接区域未覆盖。本实施例是将一带有焊脚的电子元件9焊接至硬PCB板10上。本实施例中的电子元件9可以是各类芯片、或连接器、或端子等需要焊接至电路板的元器件。所述硬PCB板10置于焊接底座53上，超声焊头43将所述电子元件9压向硬PCB板10的待焊接区域并向其传递振动方向与硬PCB板10接触表面平行的超声波。电子元件9随着超声波同步振动，其焊脚91与所接触的铜箔层102产生摩擦。焊脚91在振动过程中与所接触的铜箔层102形成接触面分子层之间的熔合。保持振动预设时间达到熔合厚度后停止超声波传导，振动停止，仅保持对所述电子元件9的压力使得焊脚91与铜箔层之间保持一定压力直到焊接部分稳定。这类电子元件的焊接广泛地存在于目前各类电子器件的加工过程中，本发明极大的满足眼下电子产品的空间设计利用率，可靠性能要求和外观要求，简化制造工艺，降低成本
以上所述仅为本发明的较佳实施例，本领域技术人员知悉，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等同替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种用超声波连接双面印刷线路板的方法，所述双面印刷线路板包括树脂层和设于所述树脂层两侧的金属层，其特征在于，该方法包括: 超声焊头对所述双面印刷线路板的至少一所述金属层施力将该金属层压向所述树脂层，并向所述金属层传递超声振动，使得该施力位置的金属层被压陷入因所述超声振动而催化的树脂层中； 持续所述施力和对所述金属层超声振动的驱动，使得其与另一侧的金属层接触熔接。2.根据权利要求1所述的一种用超声波连接双面印刷线路板的方法，其特征在于，所述超声振动的振动方向与所述树脂层表面平行。3.根据权利要求1或2所述的一种用超声波连接双面印刷线路板的方法，其特征在于，所述金属层为铜层，或铁层，或铝层，或锡层，或银层，或金层，或以上金属的合金。4.根据权利要求1或2所述的一种用超声波连接双面印刷线路板的方法，其特征在于，所述树脂层包括PI，或PET，或PEN，或上述材料中一种与胶的组合层。5.一种用超声波焊接电子元件的方法，其特征在于，用超声焊头对第一元件施力将该第一元件压向第二元件，并驱动所述第一元件在所述第二元件表面做循环往复的超声振动，同时对工件施加一定压力，使得所述第一元件与第二元件的接触表面相互摩擦而形成金属层之间的熔合。6.根据权利要求5所述的一种用超声波焊接电子元件的方法，其特征在于，所述超声焊头与所述第一元件之间的摩擦系数大于所述第一元件与所述第二元件之间的摩擦系数。7.根据权利要求6所述的一种用超声波焊接电子元件的方法，其特征在于，所述第一元件和或第二元件的可焊接厚度小于2毫米。8.根据权利要求5所述的一种用超声波焊接电子元件的方法，其特征在于，所述第一元件包含软PCB板，或硬PCB板，或电缆线，或电子元件，或端子，或接点，或连接器；所述第二元件包含软PCB板，或硬PCB板，或其它零件金属焊接面。9.根据权利要求5所述的一种用超声波焊接电子元件的方法，其特征在于，所述第一元件和第二元件的接触面为相同材质的金属面。10.根据权利要求5所述的一种用超声波焊接电子元件的方法，其特征在于，所述第一元件和第二元件的接触面为不同材质的金属面。
【专利摘要】本发明提供了一种用超声波连接双面印刷线路板和焊接电子元件的方法，用超声波连接双面印刷线路板的方法是在通过超声波做双面印刷线路板的导通连接时，超声波机器驱动焊接治具到双面印刷线路板的金属层表面做平行的超声振动，当高频振动波通过焊接治具传递到双面印刷线路板的两侧金属表面时产生的高密度能量逐渐催化印刷线路板中间的树脂层，最终使两侧的金属层内凹后熔接在一起，达到连接效果。用超声波焊接电子元件的方法是通过超声焊接治具的超声振动波产生的高密度能量使两个元件的金属表面相互摩擦而形成金属层之间的熔合，使元件间形成一种牢固的结合，从而达到焊接的效果。
【IPC分类】H05K3/34
【公开号】CN105050335
【申请号】CN201510328709
【发明人】陈德智, 邹继鸿, 蒋海英
【申请人】上海安费诺永亿通讯电子有限公司
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年6月12日