激光焊錫工藝在精密光學(xué)元器件中的應(yīng)用

隨著電子科學(xué)、互聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，精密光學(xué)元器件的應(yīng)用范圍不斷向數(shù)碼相機(jī)、筆記本電腦、移動(dòng)電話、安防監(jiān)控?cái)z像機(jī)、車載可視系統(tǒng)、智能家居和航拍無人機(jī)等與人類生活密切相關(guān)的眾多光學(xué)成像領(lǐng)域滲透。尤其是2000年以來，通訊網(wǎng)絡(luò)及互聯(lián)網(wǎng)等行業(yè)發(fā)展迅速，中國憑借此類龐大的下游市場需求發(fā)展成為全球精密光學(xué)元器件蕞重要的市場之一，我國精密光學(xué)元器件行業(yè)發(fā)展駛?cè)肟燔嚨馈?/span>

那什么是光學(xué)元器件呢?光學(xué)元器件是指利用光學(xué)原理進(jìn)行各種觀察、測量、分析記錄、信息處理、像質(zhì)評(píng)價(jià)、能量傳輸與轉(zhuǎn)換等活動(dòng)的光學(xué)系統(tǒng)主要器件，是制造各種光學(xué)儀器、圖像顯示產(chǎn)品、光學(xué)存儲(chǔ)設(shè)備核心部件的重要組成部分。按照精度和用途分類，可分為傳統(tǒng)光學(xué)元器件和精密光學(xué)元器件。

傳統(tǒng)光學(xué)元器件主要應(yīng)用于傳統(tǒng)照相機(jī)、望遠(yuǎn)鏡、顯微鏡等傳統(tǒng)光學(xué)產(chǎn)品;精密光學(xué)元器件主要用于智能手機(jī)、投影機(jī)、數(shù)碼類照相機(jī)、攝像機(jī)、復(fù)印機(jī)、光學(xué)儀器、醫(yī)療設(shè)備以及各種精密光學(xué)鏡頭等。是傳統(tǒng)光學(xué)制造業(yè)與現(xiàn)代信息技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，并受下游應(yīng)用領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)政策的影響。

隨著光學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各類光學(xué)設(shè)備的設(shè)計(jì)趨向于高精度化、結(jié)構(gòu)緊湊化，這必然要求其內(nèi)部光學(xué)系統(tǒng)逐漸朝著高精度化、微小化的方向發(fā)展，進(jìn)而對(duì)光學(xué)系統(tǒng)中光學(xué)組件的轉(zhuǎn)配和固定提出了更高的要求。

釬焊工藝方法簡單，操作難度低，利用釬焊工藝連接的組件性能好、可靠性高、生產(chǎn)一致性好，因此廣泛應(yīng)用于各種產(chǎn)品的連接裝配中。而激光焊錫工藝是激光釬焊技術(shù)的一種延伸技術(shù)，根據(jù)釬料的工藝方式不同，可分為錫絲焊、錫膏焊跟噴錫球焊三種工藝設(shè)備;具有能量密度高、焊接速度快、幾乎沒有焊接變形等優(yōu)點(diǎn)，可極大提高焊接質(zhì)量。

在激光錫焊這個(gè)領(lǐng)域激光發(fā)射器一般采用的是半導(dǎo)體激光器。半導(dǎo)體激光器的光束質(zhì)量好，聚焦光斑小，可以替代烙鐵頭進(jìn)行微小間距的焊接，且不會(huì)產(chǎn)生烙鐵頭的接觸應(yīng)力。半導(dǎo)體激光器在錫焊焊接中具有熱影響小、焊接精度高、可編程性強(qiáng)、環(huán)保安全等優(yōu)點(diǎn)，特別適合于微小間距的焊接和精密器件的焊接。

松盛光電直接半導(dǎo)體激光系統(tǒng)采用的就是915半導(dǎo)體激光器，根據(jù)功率的不同有恒溫風(fēng)冷(10W、40W、60W、100W)和恒溫水冷(200W、500W)兩種半導(dǎo)體激光器可選。主要應(yīng)用于激光錫焊，表面熱處理，熔覆高功率半導(dǎo)體激光器泵浦源。主要優(yōu)勢有：激光加工恒溫控制;PID算法不易燒毀焊點(diǎn);自整定控制，可內(nèi)建焊接模型;內(nèi)循環(huán)水冷;在線實(shí)時(shí)功率檢測。

激光送錫絲焊

這是激光錫焊的一種主要形式，送絲機(jī)構(gòu)與自動(dòng)化工作臺(tái)配套使用，通過模塊化控制方式實(shí)現(xiàn)自動(dòng)送錫絲及出光焊接。其明顯優(yōu)勢在于一次性裝夾物料，自動(dòng)完成焊接，具有廣泛的適用性。主要應(yīng)用領(lǐng)域包括PCB電路板、光學(xué)元器件、聲學(xué)元器件、半導(dǎo)體制冷元器件及其他電子元器件錫焊。

激光上錫膏焊

激光上錫膏焊，分為預(yù)填充錫膏和預(yù)浸潤錫兩種方式。此兩種方式都是通過預(yù)填充釬料，再通過激光照射加熱，實(shí)現(xiàn)線材與PCB的連接。該種工藝方式，適用于光通訊模塊、光學(xué)元器件、線材連接器方面的錫焊，特別是極細(xì)同軸線與PCB板的連接。

激光噴錫球焊

激光噴錫球焊的優(yōu)點(diǎn)是錫球熔化后只對(duì)焊盤局部進(jìn)行加熱，對(duì)整體封裝無熱影響;由于其連接過程是非接觸式的，且激光不會(huì)直接作用于焊盤，故不會(huì)對(duì)待焊器件造成損傷。根據(jù)其工藝特點(diǎn)，針對(duì)不同大小的錫球(0.07mm-1.2mm)此工藝方式在機(jī)械硬盤磁頭、手機(jī)攝像頭模組及其他3C行業(yè)的精細(xì)焊接上有著廣闊的應(yīng)用前景。