一种mini LED批量激光焊接载具及焊接装置

技术领域

本发明涉及一种激光焊接技术领域，特别涉及一种mini LED批量激光焊接载具及焊接装置。

背景技术

传统电子元器件和芯片的焊接主要采用回流炉的方式，但回流炉方式由于焊接时受热面积大，热量集中容易导致加工的基板因受热而曲翘，尤其在小型化芯片，如mini LED的加工处理过程中，更容易因为基板曲翘而导致焊接质量严重下降。

对于批量mini LED采用激光焊接优势加热快，效率高，品质好等优势，越来越成为取代传统回流炉焊接的方式。但在实际使用过程中，因待加工的mini LED基板一般采用金属载具固定，金属载具传热速度快，非常容易导致激光加工的位置的热量流失，导致激光照射位置(加工位置)的热量不集中，达不到焊接的目标温度，造成mini LED芯片的漏焊，虚焊，焊接质量的不良等，导致激光焊接的品质。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种mini LED批量激光焊接载具，该mini LED批量激光焊接载具可以减少激光焊接时的热量损失，提高焊接质量。

为了解决上述问题，本发明提供一种mini LED批量激光焊接载具，该mini LED批量激光焊接载具，用于对焊接基板固定，该激光焊接载具包括，设有腔体的底座和设于底座的隔热板，该底座在腔体开口设有连续的台阶结构，在所述台阶结构底部设有封闭的导槽，在所述底座侧面设有分别与导槽和底座腔体连通的第一导管和第二导管；所述隔热板上设有多个与底座上的腔体连通的通孔，所述导槽和腔体在隔热板与底座配合时分别形成独立的第一腔室和第二腔室，焊接时通过第一导管与第一腔室连通使第二腔室密封和通过第二导管与第二腔室连通使焊接基板吸附在隔热板表面。

进一步地说，所述第二导管的数量多于第一导管。

进一步地说，所述导槽侧壁距离腔体开口侧有有间离。

进一步地说，所述腔体开口至少个侧壁上半部设有向外的斜面。

进一步地说，所述隔热板四个角分别设有定位块。

进一步地说，所述定位块设有第一定位条和第二定位条，该第一定位条一端与第二定位边条一端连接形成直角结构。

进一步地说，所述隔热板还设有用于取出的焊接基板的避空位，该避空位至少有部分使焊接基板处于悬空状态。

进一步地说，至少有一个定位块的第一定位条和第二定位条内侧设有斜面，设有斜面的定位块相对位置的另一定位块的第一定位条和第二定位条内侧垂直于隔热板。

进一步地说，至少有一个定位块的第一定位条内侧设为向内的斜面，第二定位条内侧垂直于隔热板，设有向内斜面的第一定位条相对位置的另一定位块的第一定位条或第二定位条内侧设为向外的斜面。

本发明还提供一种mini LED批量激光焊接装置，该激光焊接装置包括焊接载具，该激光焊接载具包括，设有腔体的底座和设于底座的隔热板，该底座在腔体开口设有连续的台阶结构，在所述台阶结构底部设有封闭的导槽，在所述底座侧面设有分别与导槽和底座腔体连通的第一导管和第二导管；所述隔热板上设有多个与底座上的腔体连通的通孔，所述导槽和腔体在隔热板与底座配合时分别形成第一腔室和第二腔室，该第二腔室与第一腔室相互独立，焊接时通过第一导管与第一腔室连通使第二腔室密封和通过第二导管与第二腔室连通使焊接基板吸附在隔热板表面。

进一步地说，所述第二导管的数量多于第一导管。

进一步地说，所述导槽侧壁距离腔体开口侧有有间离。

进一步地说，所述腔体开口至少个侧壁上半部设有向外的斜面。

进一步地说，所述隔热板四个角分别设有定位块。

进一步地说，所述定位块设有第一定位条和第二定位条，该第一定位条一端与第二定位边条一端连接形成直角结构。

进一步地说，所述隔热板还设有用于取出的焊接基板的避空位，该避空位至少有部分使焊接基板处于悬空状态。

进一步地说，至少有一个定位块的第一定位条和第二定位条内侧设有斜面，设有斜面的定位块相对位置的另一定位块的第一定位条和第二定位条内侧垂直于隔热板。

进一步地说，至少有一个定位块的第一定位条内侧设为向内的斜面，第二定位条内侧垂直于隔热板，设有向内斜面的第一定位条相对位置的另一定位块的第一定位条或第二定位条内侧设为向外的斜面。

进一步地说，所述激光焊接装置还包括与焊接载具上的第一导管和第二导管连接产生真空吸附的真空泵。

本发明mini LED批量激光焊接载具，包括，设有腔体的底座和设于底座的隔热板，该底座在腔体开口设有连续的台阶结构，在所述台阶结构底部设有封闭的导槽，在所述底座侧面设有分别与导槽和底座腔体连通的第一导管和第二导管；所述隔热板上设有多个与底座上的腔体连通的通孔，所述导槽和腔体在隔热板与底座配合时分别形成独立的第一腔室和第二腔室，焊接时通过第一导管与第一腔室连通使第二腔室密封和通过第二导管与第二腔室连通使焊接基板吸附在隔热板表面。使用时，将焊接基板放置在隔热板上，通过与第一导管连通的腔体产生负压或真空，使分布均匀的通孔因真空或负压将焊接基板吸附固定，通过与第二导管连通的导槽使隔热板与底座形成密封固定，再用激光对焊点进行扫描焊接。由于在焊接过程中热量不容易通过隔热材料传导而散失，避免加工过程中瞬间的热量扩散，保证焊接区域温度高度稳定，避免漏焊，虚焊。同时由于吸附固定分布均匀，可避免焊接时局部温度变化使基板出现弯曲变翘变形现象。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，描述中的附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明mini LED批量激光焊接载具实施例结构示意图。

图2是图1中A-A方向剖视结构示意图。

图3是图2中B分部结构放大示意图。

图4是图1中C-C方向剖视结构示意图。

图5是图1中D-D方向剖视结构示意图。

图6是图1中E-E方向剖视结构示意图。

图7是激光焊接载具焊接时结构示意图。

图8是激光焊接载具焊接时结构爆炸示意图。

图9是激光焊接载具焊接时运动方向示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面结合具体实施例及附图对本发明的权利要求做进一步的详细说明，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提出所获得的所有其他实施例，也都属于本发明保护的范围。

需要理解的是，在本发明实施例中描述，所有方向性指示的术语，如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系基于附图所示的方位、位置关系或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于简化描述本发明，而不是明示或暗示所指的装置、元件或部件必须具有特定的方位、以及特定的方位构造，不应理解为对本发明的限制。仅用于解释在附图所示下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，当该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也可能随之改变。

此外，本发明中序数词，如“第一”、“第二”等描述仅用于区分目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或隐含指示所指示的技术特征的数量。由此限定“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含和至少一个该技术特征。在本发明描述中，“多个”的含义是至少两个，即两个或两个以上，除非另有明确体的限定外；“至少一个”的含义是一个或一个以及上。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，既可以是部件之间的位置关系相对固定，也可以是部件之间存在物理上固定连接，既可以是可拆卸连接，或成一体结构；既可以是机械连接，也可以是电信号连接；既可以是直接相连，也可以通过中间媒介或部件间接相连；既可以是两个元件内部的连通，也可以是两个元件的相互作用关系，除非说明书另有明确的限定，可作其他理解时不能实现相应的功能或效果外，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明如有涉及的控制器、控制电路是本领域技术人员常规的控制技术或单元，如控制器的控制电路可以由本领域普通的技术人员采用现有，如简单编程即可实现。涉及与硬件配合实现控制结果的软件或程序，如说明未作详细说明表示涉及的软件或程序控制过程，则属于采用现有技术或本领域普通的技术人员常规技术。电源也采用所述属本领域现有技术，并且本发明主要发明技术点在于对机械装置改进，所以本发明不再详细说明具体的电路控制关系和电路连接。

本发明的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，本发明中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1－图9所示，本发明提供一种mini LED批量激光焊接载具实施例。

该mini LED批量激光焊接载具，用于对焊接基板固定，该激光焊接载具包括，设有腔体41的底座4和设于底座4的隔热板3，该底座4在腔体开口(附图未标示)设有连续的台阶结构(附图未标示)，在所述台阶结构底部设有封闭的导槽43，该导槽43与腔体开口一致，如腔体开口为四边形时，该腔体导槽43也为四边形。在所述底座4侧面设有分别与导槽43和底座腔体41连通的第一导管42和第二导管44；所述隔热板3上设有多个与底座4上的腔体41连通的通孔41，所述导槽42和腔体41在隔热板3与底座4配合时分别形成独立的第一腔室和第二腔室，焊接时通过第一导管42与第一腔室连通使第一腔室密封和通过第二导管与第二腔室连通使焊接基板1吸附在隔热板3表面。

具体地说，所述焊接基板1上的通孔31均匀分布在其表面，所述隔热板3采用热的不良导体，可以采用现有材料制作。所述第二导管42的数量多于第一导管44，可以保证分别产生符合要求的密封性和牢固性。所述腔体41形成的第一腔室大于导槽43形成的第二腔室，这样可以避免在固定焊接基板1时因第一腔室内的压力缩小变化导致对焊接基板1产生影响。所述焊接基板1在实施例中采用柔性电路板。

上料实施过程：夹持住焊接基材料，如电路板两边，可将电路板放到隔热板上面，打开真空，这时候真空吸附住电路板，完成上料操作。下料实施过程：先关闭真空，夹持住电路板的两边，从隔热板上取下电路板。

电路板激光焊接时，激光束加热焊接开始，激光束不动，载具向左移动，电路板左侧在加热，这时热量无法从隔热板传递到电路板右边。设电路板左侧初始温度为T1.紧接着，电路板连同载具缓慢向左移动完成，电路板右侧在加热，热量通过载板或者电路板本身传递到右侧，故右侧温度因为T1+ΔT(ΔT为左右两侧的温差)。

受热均匀实现方式：ΔT为左右两侧的温差，ΔT越大加热越不均匀，ΔT越小，加热越均匀。电路板载具材质为金属，故导热迅速，其ΔT大，导致电路板受热不均匀。

使用了隔热型电路板激光焊接载具后，ΔT小，加热均匀。电路板翘曲问题大大下降。真空吸盘底座的气路为前侧连接真空，实际可在前后，左右，底部面连接皆可，主要是看与其对接的焊接机器的真空位置。

使用时，将焊接基板1放置在隔热板3上，通过与第一导管42连通的腔体41产生负压或真空，使分布均匀的通孔31因真空或负压将焊接基板1吸附固定，通过与第二导管44连通的导槽43使隔热板3与底座4形成密封固定，保证第一腔室的气密性，再用激光6对焊接基板1焊点进行扫描焊接或逐点焊接。由于在焊接过程中热量不容易通过隔热材料制作的隔热板因传导而散失，避免加工过程中瞬间的热量扩散，保证焊接区域温度高度稳定，避免漏焊，虚焊。同时由于吸附固定分布均匀且该通孔31的分布密度与焊点相同，可避免焊接时局部温度变化使基板在焊点位置出现弯曲变翘变形现象。

根据需要，所述导槽43侧壁距离腔体开口侧有有间离，保证隔热板3与底座4间的接触面积，从而保证有更好的气密性。所述腔体开口至少个侧壁上半部设有向外的斜面，这样可以保证更换隔热板3时更好安装到位，有较好的定位性。

根据需要，所述隔热板3四个角分别设有定位块32。每个定位块设有第一定位条321和第二定位条322，该第一定位条321一端与和第二定位条322一端连接形成直角结构。为了更好对焊接基板1固定和定位，可以在一个或两个定位块32的第一定位条321的内侧设有斜面3211和第二定位条322内侧设有斜面3221，设有斜面的定位块32相对位置的另一定位块32的第一定位条321和第二定位条322内侧垂直于隔热板。

也可以将一个或两个定位块32的第一定位条321内侧设为向内的斜面321，第二定位条322内侧垂直于隔热板3，设有向内斜面的第一定位条321相对位置的另一定位块32的第一定位条321或第二定位条322内侧设为向外的斜面3221、3211，相对是指如图1中有C-C方向剖视线的第一定位条321和有E-E方向剖视线的第一定位条321。根据需要，所述隔热板3还设有用于取出的焊接基板1的避空位31，该避空位至少有部分使焊接基板1处于悬空状态。

本发明还提供一种mini LED批量激光焊接装置，该激光焊接装置包括焊接载具，该激光焊接载具用于对焊接基板固定，该激光焊接载具包括，设有腔体41的底座4和设于底座4的隔热板3，该底座4在腔体开口(附图未标示)设有连续的台阶结构(附图未标示)，在所述台阶结构底部设有封闭的导槽43，该导槽43与腔体开口一致，如腔体开口为四边形时，该腔体导槽43也为四边形。在所述底座4侧面设有分别与导槽43和底座腔体41连通的第一导管42和第二导管44；所述隔热板3上设有多个与底座4上的腔体41连通的通孔41，所述导槽42和腔体41在隔热板3与底座4配合时分别形成独立的第一腔室和第二腔室，焊接时通过第一导管42与第一腔室连通使第一腔室密封和通过第二导管与第二腔室连通使焊接基板1吸附在隔热板3表面。

具体地说，激光焊接装置包括与焊接载具上的第一导管42和第二导管44连接产生真空吸附的真空泵。所述焊接基板1上的通孔31均匀分布在其表面，所述隔热板3采用热的不良导体，可以采用现有材料制作。所述第二导管42的数量多于第一导管44，可以保证分别产生符合要求的密封性和牢固性。所述腔体41形成的第一腔室大于导槽43形成的第二腔室，这样可以避免在固定焊接基板1时因第一腔室内的压力缩小变化导致对焊接基板1产生影响。所述焊接基板1在实施例中采用柔性电路板。

上料实施过程：夹持住焊接基材料，如电路板两边，可将电路板放到隔热板上面，打开真空，这时候真空吸附住电路板，完成上料操作。下料实施过程：先关闭真空，夹持住电路板的两边，从隔热板上取下电路板。

电路板激光焊接时，激光束加热焊接开始，激光束不动，载具向左移动，电路板左侧在加热，这时热量无法从隔热板传递到电路板右边。设电路板左侧初始温度为T1.紧接着，电路板连同载具缓慢向左移动完成，电路板右侧在加热，热量通过载板或者电路板本身传递到右侧，故右侧温度因为T1+ΔT(ΔT为左右两侧的温差)。

受热均匀实现方式：ΔT为左右两侧的温差，ΔT越大加热越不均匀，ΔT越小，加热越均匀。电路板载具材质为金属，故导热迅速，其ΔT大，导致电路板受热不均匀。

使用了隔热型电路板激光焊接载具后，ΔT小，加热均匀。电路板翘曲问题大大下降。真空吸盘底座的气路为前侧连接真空，实际可在前后，左右，底部面连接皆可，主要是看与其对接的焊接机器的真空位置。

使用时，将焊接基板1放置在隔热板3上，通过与第一导管42连通的腔体41产生负压或真空，使分布均匀的通孔31因真空或负压将焊接基板1吸附固定，通过与第二导管44连通的导槽43使隔热板3与底座4形成密封固定，保证第一腔室的气密性，再用激光6对焊接基板1焊点进行扫描焊接或逐点焊接。由于在焊接过程中热量不容易通过隔热材料制作的隔热板因传导而散失，避免加工过程中瞬间的热量扩散，保证焊接区域温度高度稳定，避免漏焊，虚焊。同时由于吸附固定分布均匀且该通孔31的分布密度与焊点相同，可避免焊接时局部温度变化使基板在焊点位置出现弯曲变翘变形现象。

根据需要，所述导槽43侧壁距离腔体开口侧有有间离，保证隔热板3与底座4间的接触面积，从而保证有更好的气密性。所述腔体开口至少个侧壁上半部设有向外的斜面，这样可以保证更换隔热板3时更好安装到位，有较好的定位性。

根据需要，所述隔热板3四个角分别设有定位块32。每个定位块设有第一定位条321和第二定位条322，该第一定位条321一端与和第二定位条322一端连接形成直角结构。为了更好对焊接基板1固定和定位，可以在一个或两个定位块32的第一定位条321的内侧设有斜面3211和第二定位条322内侧设有斜面3221，设有斜面的定位块32相对位置的另一定位块32的第一定位条321和第二定位条322内侧垂直于隔热板。

也可以将一个或两个定位块32的第一定位条321内侧设为向内的斜面321，第二定位条322内侧垂直于隔热板3，设有向内斜面的第一定位条321相对位置的另一定位块32的第一定位条321或第二定位条322内侧设为向外的斜面3221、3211，相对是指如图1中有C-C方向剖视线的第一定位条321和有E-E方向剖视线的第一定位条321。根据需要，所述隔热板3还设有用于取出的焊接基板1的避空位31，该避空位至少有部分使焊接基板1处于悬空状态。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对一个或多个实施例中部分结构(技术特征)进行等同替换、组合，而这些修改或替换、组合，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，除非实施例中明确排除将不同实施例中结构(技术特征)进行替换或组合的可能性，或这个替换或组合与发明整体构思相悖。