[发明专利]激光焊缝

说明书

技术领域

本发明涉及一种激光焊缝。激光焊缝可连接一种或多种反射材料。激光焊缝具有低欧姆电阻、高切变强度和高剥离强度。本发明还涉及一种包括激光焊缝的物品。

背景技术

包括一种或多种反光金属，如金、铜、铝、铂和银，的工件中的激光焊缝通常不可靠和不牢固。包括不同材料物品中的激光焊缝通常在性质上硬脆且不合需。

需要一种光亮和/或异种金属及合金之间的焊缝，其没有可靠性问题，且本发明的目的就是提供这样一种焊缝。

发明内容

因此，在本发明的一个非限制实施例中，提供第一材料和第二材料间的焊缝，第一材料为第一金属材料，且第二材料为第二金属材料，焊缝具有在0.5和0.7mm之间的宽度，焊缝包括至少一个微焊缝，该至少一个微焊缝形成平行于焊缝表面定义的焊缝图案，且微焊缝具有在20μm和100μm之间的特定特征尺寸。

本发明的焊缝在电子和电气工程行业中具有重要应用。焊缝可用在物品，诸如举例而言电池、太阳能电池、半导体封装和电子电路印刷板中。

焊缝图案可包括螺旋形式的线。

焊缝图案可包括多条剖面线。剖面线可以是网格形式的。剖面线可形成矩形网格。剖面线可形成三角形网格。

第一材料和第二材料在焊缝中可保持基本不混合。“基本不混合”意味着，组合成单一共混合金相的第一材料和第二材料形成的金属间内容物包括最多20％，且优选最多10％的焊缝的材料。第一材料和第二材料之间的界面上的金属间内容物可足以获得具有预定机械性能和欧姆电阻的接头。第一材料和第二材料之间的界面上的金属间内容物可以足够少到避免如再结晶引起的脆化。

焊缝可基本不均一。焊缝可包括第一金属材料和第二金属材料的分立区。

第一材料在1微米光学波长下可具有大于90％的的反光率。

第一材料可具有高于第二材料的融化温度。

微焊缝可包括形成在第一材料中的孔。第一材料可被包含在第二材料中。第二材料可已流入孔中。第一材料可具有顶面和底面。底面可比顶面距离第二材料更近。孔可在顶面具有一宽度，且在底面具有一宽度，其中在顶面的宽度比在底面的宽度更宽。孔可以是埋头孔，且微焊缝可类似于铆钉。

意料之外的是，焊缝提供连接光亮和异种金属及合金的简单解决方案，从而在焊缝形成的每一个接头上产生一致且可预测的结果。无需与在不与第一材料基本混合，的情况下第二材料流入孔的设计安排，帮助防止金属间物质的生成，且避免与金属间物质有关相关联的如脆性或薄弱焊缝的可靠性问题产生。微焊缝增长增大的表面积区提供更多的接触区面积，反过来这进而会降低欧姆电阻。降低欧姆电阻是增加电池和太阳能板效率的重要考虑因素。可被连接的部件的例子包括：电池内的电连接，电池内例如铜至铝的连接；柔性电路元件与薄剖面汇流排间的低轮廓(low profile)电连接；用于医疗电子设备的金属外壳；如移动电话、膝上型计算机、电视机以及其他消费者电子设备等消费者电子设备中的电连接；金属标签与标记；以及珠宝中银、铂和金部件。

第一材料可包括选自由铜、铝、铁、镍、锡、钛、钨、钼、铌、钽和铼、银、铂、金、以及包括至少一种前述材料的合金组成的组的金属。

第二材料可包括选自由铜、铝、铁、镍、锡、钛、钨、钼、铌、钽和铼、银、铂、金、以及包括至少一种前述材料的合金组成的组的金属。

用于第一材料和第二材料的其他金属也可以被采用。第一材料和第二材料可以相同或不同。

宽度可位于0.5mm和2.5mm之间。

特定特征尺寸可位于40μm和100μm之间。

本发明还提供了一种包括根据本发明的焊缝的物品。物品的例子为为智能手机电话、移动手机电话、手提电脑膝上型计算机、平板电脑计算机、电视机以及、其他消费型者电子设备；电池；太阳能电池；整体电路部件集成电路组件；印刷电路板；电气连接；柔性电路元件与薄剖面汇流排间的低轮廓电连接；用于医疗电子设备的金属外壳；和消费者电子设备的电气连接；金属标签与标记；珠宝中的银、铂和金部件。

附图说明

本发明的实施例现在将通过例子和参考附图分别描述，其中：

图1示出根据本发明的焊缝；

图2示出连续螺旋形式的焊缝；

图3示出矩形剖面线形式的焊缝；

图4示出矩形剖面线形式的焊缝；

图5示出三角形剖面线形式的焊缝；

图6示出用于制造本发明的焊缝的激光系统；

图7示出被激光在第一材料上切出的孔；