极细同轴排线激光焊接

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1、极细同轴排线激光焊接韩小平（武汉凌云光电科技有限责任公司湖北武汉４３０２０５）摘要：阐述一种线芯直径小于φ０．１ｍｍ的极细同轴排线与连接器的激光焊接方式，由于线芯太过细软，且排线数量多达３０—５０根，因此，线芯与连接器的定位非常困难。通过利用ＴＲＩＺ理论，推出多种解决方案。..关键词：同轴线；连接器；激光焊接；ＴＲＩＺ；压线中图分类号：TG456.7文献标识码：Ａｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６６５－２２７２．２０１5．09．０50收稿日期：２０１5－02－15０引言随着科学技术的快速发展，电子产品越来越趋向

2、小型化、微型化，极细同轴排线主要用在笔记本显示器与主板的数据传输、显示器与主板的数据传输、以及其他数字化终端的数据传输中。极细同轴排线的功能主要是：在保证数据信息不受外界杂波干扰的前提下，对信号数据进行有效的传送。但是，由于整机的小型化，将导致所有器件必须小型化，包括数据传输的接插件（亦称连接器），也必须微小化，这将导致极细同轴排线与连接器的焊接难度大大的增加，几乎成了一个制约科技发展的技术瓶颈。文章将在ＴＲＩＺ理论的帮助下试图寻求找到最理想的解决办法。１什么是极细同轴排线？图１是极细同轴排线与连接器的工作图。（参见图

3、１）连接器２的作用主要是与电脑主板（或显示屏）连接的插接器件，而极细同轴排线１则是用于数据传输的线缆，它的线芯需要焊接在连接器１的焊盘上，同时，极细同轴排线２的屏蔽层还要焊接在连接器２的公共接地片上，从而保证数据的传输不丢失、也不受外界杂波的干扰。极细同轴排线是一个很特殊的排线，说它特殊，主要是说它太过细软，那么，这种极细同轴排线到底有多细呢？（参看表１、图３）３８号线是一种笔记本电脑常用的线，其线芯直径为０．１ｍｍ，外被直径０．３ｍｍ，用３８号线组成的排线，其数量有３０－５０根之多。１．１极细同轴排线与连接器焊接的技

4、术难点由于焊盘的宽度只有０．２２ｍｍ，焊盘与焊盘的中心距为０．４ｍｍ（参见图４），线芯直径为０．１ｍｍ。技术难点就是：在保证极细同轴排线的线芯（１－４）与连接器焊盘（２－２）焊接牢靠、无虚焊，并且，排线的线芯之间无短路。在没有进行激光焊接之前，用的是手工电烙铁焊接，但手工电烙铁焊接的成品率太低，效率太慢，搞不好就会短路，俗称“搭桥”，或是虚焊，还不易形成自动化生产。基于上述，尝试用激光进行焊接是一种很好的技术探索。但是，对于极细同轴排线与连接器这样特殊的焊接，不能采用激光熔接焊，因为激光一照射到线芯，Φ０．１ｍｍ直径的

5、线芯立刻就会化为乌有，只能用激光软钎焊。实现激光软钎焊的前提是：怎么样将多达３０—５０根之多的极细同轴排线与连接器焊盘一一对位准确，并且保证线芯能够很好的贴服在焊盘上？这将给激光焊接治具的工作原理提出了课题。由于线芯太过细软，且排线数量又多达３０—５０根之多，这对治具就要有着特殊的要求，治具需要对极细同轴排线具有梳理、定型、压线的功能，从而保证激光焊接能正常进行。１．２极细同轴排线与连接器实现激光焊接的初期方案介绍根据极细同轴排线与连接器实现激光焊接的特殊要求，特研制了一种专用治具。但是，在使用中，发现存在一些具体的问

6、题没有能够达到预期效果，可以说，是完全不能实现预期的设想，在此，先将这种专用治具做一个详细介绍，以便之后有者针对性的利用ＴＲＩＺ理论进行定向攻关。２治具所存在的问题以上描述的治具初期是按照预想而设计的，但在实际运用中却发现诸多问题，如：对排线梳理的问题、排线定型的问题、压线问题等。２．１初期设计方案介绍（参见图６）梳子机构４固定在基体３－１上。（参见图７）载板（３－９）的前端顶住可以旋转的梳齿片，当旋转Ｙ向平移台调节旋钮（３－５）时，载板（３－９）将迫使梳齿机构旋转，直至完全藏于载板（３－９）之下。（参见图８）每相邻的

7、两片梳齿片（４－５）间隔着一片梳齿隔片（４－４）和压线凸轮片（４－６），形成梳齿结构，这样由多片梳齿和隔片间隔起来的“梳子”将由２个梳齿片铆钉（４－３）进行串接，形成一个整体。（参见图８）压线凸轮片转轴（４－７）的转动，将带动压线凸轮片（４－６）一起转动，主要是将同轴线前端的线芯压一个向下的折弯，用以保证后续线芯能够平服的落在连接器焊盘。由于线芯很细、很软，且压线位置只能在外被末端，因此，为了让线芯能够平服的落在焊盘上，预先将同轴线的线芯折一个向下的弯是必要的。图５中的压线凸轮片就是起这个作用的，压线凸轮片的作用就是将

8、线芯压出一个５°的弯折，以利于线芯放在焊盘上时，能够很好的贴服于焊盘。（参见图８）整个“梳子”安装在梳理机构的基座４上，扭转弹簧４－１将迫使“梳子”按顺时针方向转动，一直靠在载板３－９的前缘（参见图７），这样，当载板前进时，将迫使“梳子”按逆时针方向转动，直至整个“梳子”完全藏于载板３－９之下。２．２梳理机构的问题由于排线太过细软