本實用新型涉及線材焊接技術(shù)領(lǐng)域，更為具體地，涉及一種熱壓焊接機的熱壓焊接壓頭。

背景技術(shù)：

隨著電子產(chǎn)品日趨小型化的發(fā)展，PCBA在設(shè)計方面也越來越小，元件越來越多，導(dǎo)致焊盤與元器件之間的間距也越來越小。同時，對于焊接芯線的產(chǎn)品，芯線的數(shù)量越來越多，線徑的粗細(xì)也大小不一，致使與其配套的焊盤也大小不一，均會導(dǎo)致焊盤的預(yù)鍍錫錫量存在大小不一的問題。

Hotbar焊接(熱壓焊接)作為目前比較普通的一種焊接方式，無論在焊接效率還是焊接成本方面均具有很大優(yōu)勢，在產(chǎn)品焊接位置與元器件距離較大時，可以不用考慮焊接擠錫的問題。但是對于產(chǎn)品趨向于小型化的發(fā)展而言，對Hotabr焊接的要求也越來越高，焊盤到元器件的距離d往往小于1mm，對于此類產(chǎn)品的焊接，繼續(xù)采用原有壓頭結(jié)構(gòu)，擠錫短路等不良率就會升高。

如圖1現(xiàn)有壓頭與芯線焊接的示意狀態(tài)所示，芯線2’端部的錫頭3’被限位在主體部1’的凹槽內(nèi)，侵入芯線2’內(nèi)的錫與電路板基材4’上的錫熔化之前，焊盤錫點距離其相鄰元器件5’的距離為d小于1mm。

因PCBA焊盤焊接前需預(yù)鍍錫(形成焊盤錫點)，其鍍錫厚度存在公差，同時焊接的芯線在浸錫后的直徑也存在公差，彼此間的隨機配合，難免出現(xiàn)芯線直徑上限與焊盤預(yù)鍍錫厚度上限的配合，這樣就是造成總錫量的增大，經(jīng)過Hotbar焊接后，多余的錫就會在熱壓頭的保壓下擠出，當(dāng)余錫被擠到焊點前端，即有元器件的一側(cè)時，余錫就會與元器件接觸，最終導(dǎo)致短路及產(chǎn)品不良。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

鑒于上述問題，本實用新型的目的是提供一種熱壓焊接壓頭，已解決目前壓頭不能滿足產(chǎn)品的小型化發(fā)展需求，存在熔錫與元器件接觸導(dǎo)通的風(fēng)險，導(dǎo)致產(chǎn)品短路及不良等問題。

本實用新型提供的熱壓焊接壓頭，包括主體部以及依次設(shè)置在主體部上的凹槽；其中，凹槽的橫截面與待焊接的芯線截面相對應(yīng)；主體部壓至待焊接芯線的電路板基材的上方，不同線徑的芯線端部分別限位在對應(yīng)的凹槽內(nèi)；并且，在凹槽遠(yuǎn)離芯線的端部一側(cè)設(shè)置有倒角。

此外，優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是，倒角設(shè)置為弧形結(jié)構(gòu)；倒角向遠(yuǎn)離電路板基材的方向延伸。

此外，優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是，在電路板基材上設(shè)置有銅箔以及位于銅箔上方的焊盤錫點；芯線的端部焊接固定在焊盤錫點處。

此外，優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是，倒角形成收容溢錫的避空空間，避空空間的體積為對應(yīng)凹槽容納錫的體積的10％～30％。

此外，優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是，凹槽容納錫的體積小于芯線在焊盤錫點上的體積與焊盤錫點的體積之和。

此外，優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是，主體部升溫加熱，包裹在芯線外側(cè)的錫與焊盤錫點相互熔融，多余的錫回流填充至對應(yīng)凹槽的倒角內(nèi)。

此外，優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是，凹槽為拱形結(jié)構(gòu)，倒角的尺寸與對應(yīng)的凹槽尺寸呈正比例關(guān)系。

此外，優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是，主體部為鈦合金件或者鉬合金件。

從上面的技術(shù)方案可知，本實用新型的熱壓焊接壓頭，在同一主體部上設(shè)置不同尺寸的多個凹槽，能夠?qū)崿F(xiàn)對不同線徑芯線的同時焊接，并通過在凹槽邊緣設(shè)置縱向延伸的倒角，使焊接過程中多余的錫能夠延伸至倒角內(nèi)，避免余錫在電路板基材上橫向擠壓至與元器件接觸，影響產(chǎn)品的性能，本實用新型的熱壓焊接壓頭，結(jié)構(gòu)簡單，焊接速度快、質(zhì)量高。

附圖說明

通過參考以下結(jié)合附圖的說明，并且隨著對本實用新型的更全面理解，本實用新型的其它目的及結(jié)果將更加明白及易于理解。在附圖中：

圖1為現(xiàn)有壓頭與芯線焊接狀態(tài)示意圖；

圖2-1為根據(jù)本實用新型實施例的熱壓焊接壓頭結(jié)構(gòu)示意圖一；

圖2-2為根據(jù)本實用新型實施例的熱壓焊接壓頭結(jié)構(gòu)示意圖二；

圖3為根據(jù)本實用新型實施例的熱壓焊接壓頭與芯線焊接狀態(tài)示意圖。

其中的附圖標(biāo)記包括：主體部1、1’，芯線2、2’，錫頭3、3’，電路板基材4、4’，元器件5、5’，凹槽11、倒角12。

在所有附圖中相同的標(biāo)號指示相似或相應(yīng)的特征或功能。

具體實施方式

為詳細(xì)描述本實用新型實施例的熱壓焊接壓頭的結(jié)構(gòu)，以下將結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施例進(jìn)行詳細(xì)描述。

圖2-1和圖2-2分別從不同角度示出了根據(jù)本實用新型實施例熱壓焊接壓頭的結(jié)構(gòu)。

如圖1、圖2-1和圖2-2共同所示，本實用新型實施例的熱壓焊接壓頭，設(shè)置在熱壓焊接機上，熱壓焊接壓頭包括主體部1以及依次設(shè)置在主體部1上的若干個凹槽11，各凹槽11的尺寸并不完全相同，凹槽11的橫截面與待焊接的芯線2截面相對應(yīng)，在同時對多種線徑的芯線2進(jìn)行焊接時，可以將凹槽11設(shè)置為與不同線徑的芯線2截面分別相對應(yīng)的位置及結(jié)構(gòu)，當(dāng)主體部1壓至待焊接芯線2的電路板基材上方時，不同線徑的芯線2的端部(在該端部有錫浸入，也可稱為錫頭，下同)分別限位在對應(yīng)的凹槽11內(nèi)，通過對熱壓焊接壓頭加熱，實現(xiàn)芯線2與電路板基材的焊接。

其中，為確保產(chǎn)品的焊接質(zhì)量，避免因錫少導(dǎo)致虛焊、因錫多導(dǎo)致焊接擠錫或短路等問題，本實用新型的熱壓焊接壓頭，在凹槽11遠(yuǎn)離芯線2端部的一側(cè)設(shè)置有倒角12，倒角12可以形成溢錫空間(即收容溢錫的避空空間)，能夠在滿足焊接質(zhì)量的同時，防止多余的錫擠壓至鄰近的元器件造成短路。

具體地，本實用新型實施例的熱壓焊接壓頭，包括主體部1、設(shè)置在主體部1上的凹槽11，以及設(shè)置在凹槽11與主體部1結(jié)合處的倒角12；其中，倒角12設(shè)置在主體部1遠(yuǎn)離芯線2端部的一側(cè)，即倒角12的位置設(shè)置在主體部1遠(yuǎn)離元器件(芯線焊接時與其相鄰近的元器件)的一側(cè)，從而將焊接時被擠出的多余錫回流至倒角12的溢錫空間內(nèi)，防止余錫橫向擠壓至元器件所在側(cè)。

另外，焊接芯線2的電路板可以為PCB(Printed Circuit Board，印刷電路板)等類似板子結(jié)構(gòu)，此類電路板通常包括電路板基材、設(shè)置在電路板基材上的銅箔，在焊接芯線之前，還需要在銅箔上預(yù)鍍錫，即焊盤預(yù)鍍錫過程，以形成位于銅箔上方的焊盤錫點，芯線2的錫頭3則焊接固定在焊盤錫點處。

圖3示出了根據(jù)本實用新型實施例的熱壓焊接壓頭與芯線焊接時及焊接完畢后的示意狀態(tài)。

結(jié)合圖2-1至圖3共同所示，待焊接的芯線2的錫頭3放置在電路板基材4的焊盤錫點處，熱壓焊接機控制熱壓焊接壓頭下壓并加熱，位于熱壓焊接壓頭主體部1上的凹槽11分別卡在對應(yīng)線徑的芯線2上方，由于電路板基材4上的焊盤錫點位置與其鄰近的元器件5之間的距離d通常小于1mm，為防止余錫溢至元器件5處，在凹槽11遠(yuǎn)離元器件5或者遠(yuǎn)離錫頭3的一側(cè)設(shè)置弧形結(jié)構(gòu)的倒角12，倒角12沿遠(yuǎn)離電路板基材4的方向向上延伸。

為滿足對各類線徑的芯線2的焊接需求，可以根據(jù)芯線2的粗細(xì)以及焊盤錫點的大小來預(yù)算焊接過程中產(chǎn)生的總錫量，從而針對不同凹槽11設(shè)置不同的倒角12。即，倒角12的大小可以根據(jù)芯線2的實際情況進(jìn)行設(shè)計。

例如，通過3D模擬對倒角12大小及避空空間的體積進(jìn)行預(yù)算，設(shè)凹槽的體積為V1，焊盤錫點的體積為V3，芯線2在焊盤錫點上的體積為V4；可知，在對產(chǎn)品進(jìn)行焊接時凹槽需要容納的總體積為V2＝V3+V4，為確保主體部1的凹槽能夠完全壓接產(chǎn)品，避免出現(xiàn)虛焊，設(shè)定凹槽的體積V1必須小于凹槽需要包容的體積V2，此時，多余的錫可以擠壓至凹槽的倒角12內(nèi)。

在本實用新型的一個具體實施方式中，凹槽11容納錫的體積小于芯線2在焊盤錫點上的體積與焊盤錫點的體積之和，多余的錫通過倒角12的避空空間來收納，避空空間的體積為對應(yīng)凹槽11容納錫的體積的10％～30％。即，V1體積小于V2體積的比例在10％～30％。

其中，倒角12的尺寸與對應(yīng)的凹槽11尺寸可以呈正比例關(guān)系，在凹槽11較大的情況下對應(yīng)的倒角12也可以設(shè)置稍大一些，在本實用新型的熱壓焊接壓頭中，對應(yīng)倒角12的避空空間可以設(shè)置為凹槽11體積V1的10％～30％。

如圖3所示，在焊接過程中，首先通過熱壓焊接機控制主體部1下壓并加熱，直至侵入芯線2外側(cè)的錫與焊盤錫點相互熔融，多余的錫則回流填充至對應(yīng)凹槽11的倒角12內(nèi)，并逐步冷卻形成焊點；最后，熱壓控制壓頭與焊點分離并完成焊接。其中，由于倒角12的存在，焊點在遠(yuǎn)離元器件5的一側(cè)形成與倒角12相對應(yīng)的凸起部分，可以在確保焊接質(zhì)量的情況下，防止余錫擠壓至鄰近的元器件5，避免焊點前端與元器件5接觸導(dǎo)致短路的風(fēng)險。

在本實用新型的另一具體實施方式中，位于主體部1中部位置的凹槽11的橫截面積依次大于位于其兩側(cè)的凹槽11的橫截面積；或者，不同大小橫截面的凹槽交叉設(shè)置；或者，位于主體部中部位置的凹槽的橫截面積依次小于位于其兩側(cè)的凹槽的橫截面積等，使最大面橫截面的凹槽首先與最粗芯線的線材相接觸加熱即可。凹槽的設(shè)置位置及個數(shù)均可以根據(jù)實際焊接的芯線的粗細(xì)及根數(shù)進(jìn)行設(shè)置，并不限于圖2-1和圖2-2所示結(jié)構(gòu)。

另外需要說明的是，設(shè)置在主體部1上的凹槽11可以設(shè)置為拱形結(jié)構(gòu)，或者與待焊接的芯線2相對應(yīng)的其他結(jié)構(gòu)，為降低倒角的加工難度，主體部1可以采用鈦合金件、鉬合金件或者類似材料的金屬件等。

針對現(xiàn)有技術(shù)中的壓頭缺陷：將壓頭的凹槽加深，當(dāng)芯線體積下限與焊盤預(yù)鍍錫厚度下限配合時，極易出現(xiàn)壓頭無法接觸到焊接產(chǎn)品，導(dǎo)致虛焊；而將壓頭的寬度加寬，在焊接時就會出現(xiàn)芯線不能完全接觸焊盤銅箔的情況，影響溫度的熱傳遞，導(dǎo)致單位焊接時間內(nèi)焊盤錫熔化不充分等情況。

因此，本實用新型提供的熱壓焊接壓頭，在主體部上設(shè)置尺寸不一致的若干個凹槽，實現(xiàn)多種線徑芯線的同步焊接；并且，在凹槽的一側(cè)設(shè)置豎向延伸的倒角，焊接過程中多余的錫可以收容在倒角的避空空間內(nèi)，在焊接完成后余錫會保持在焊點的上方，防止焊接擠錫到焊點的前端，避免其與元器件接觸短路，能夠大大提高產(chǎn)品的合格率，為產(chǎn)品小型化和復(fù)雜化的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

如上參照附圖以示例的方式描述了根據(jù)本實用新型提出的熱壓焊接壓頭。但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，對于上述本實用新型所提出的熱壓焊接壓頭，還可以在不脫離本實用新型內(nèi)容的基礎(chǔ)上做出各種改進(jìn)。因此，本實用新型的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)由所附的權(quán)利要求書的內(nèi)容確定。