精密光學元器件的激光焊接及應用

隨著電子科學、互聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代科學技術的迅速發(fā)展，精密光學元器件的應用范圍不斷向數(shù)碼相機、筆記本電腦、移動電話、安防監(jiān)控攝像機、車載可視系統(tǒng)、智能家居和航拍無人機等與人類生活密切相關的眾多光學成像領域滲透。尤其是2000年以來，通訊網(wǎng)絡及互聯(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元器件蕞重要的市場之一，我國精密光學元器件行業(yè)發(fā)展駛入快車道。

那什么是光學元器件呢？光學元器件是指利用光學原理進行各種觀察、測量、分析記錄、信息處理、像質(zhì)評價、能量傳輸與轉換等活動的光學系統(tǒng)主要器件，是制造各種光學儀器、圖像顯示產(chǎn)品、光學存儲設備木亥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)光學元器件和精密光學元器件。

傳統(tǒng)光學元器件主要應用于傳統(tǒng)照相機、望遠鏡、顯微鏡等傳統(tǒng)光學產(chǎn)品;精密光學元器件主要用于智能手機、投影機、數(shù)碼類照相機、攝像機、復印機、光學儀器、醫(yī)療設備以及各種精密光學鏡頭等。是傳統(tǒng)光學制造業(yè)與現(xiàn)代信息技術相結合的產(chǎn)物，并受下游應用領域產(chǎn)業(yè)政策的影響。

隨著光學技術的發(fā)展，各類光學設備的設計趨向于高精度化、結構緊湊化，這必然要求其內(nèi)部光學系統(tǒng)逐漸朝著高精度化、微小化的方向發(fā)展，進而對光學系統(tǒng)中光學組件的轉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，因此大量應用于各種產(chǎn)品的連接裝配中。而激光焊錫機是激光釬焊技術的一種延伸技術，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，可極大提高焊接質(zhì)量。

激光送錫絲焊

送錫絲焊，一般采用半導體激光器作為熱源，加以送絲機構配合自動化平臺，模擬人工電烙鐵進行焊接。此種工藝能適應于大多數(shù)錫焊場景，如PCB電路板、光學元器件、聲學元器件、半導體制冷元器件及其他3C電子產(chǎn)品的元器件錫焊。

激光上錫膏焊

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

由于錫膏在激光加熱過程中會發(fā)生飛濺，而預上錫又容易氧化，容易阻礙有效連接。針對這些問題，紫宸激光使用的脈沖激光器，可有效改善上述問題所產(chǎn)生的不良品，因為其首脈沖可用，連續(xù)模式可選，脈寬可在線修改等特點，可很好的適應不同的能量密度要求，從而解決錫膏飛濺和預上錫氧化造成的焊接不良，且其光斑相比半導體更小，更能適合于極細同軸線與PCB板的焊接。

激光噴錫球焊

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