激光焊錫工藝在精密光學元器件中的應用

隨著電子科學、互聯(lián)網等現(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，通訊網絡及互聯(lián)網等行業(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、圖像顯示產品、光學存儲設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物，并受下游應用領域產業(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、生產一致性好，因此廣泛應用于各種產品的連接裝配中。而激光焊錫工藝是激光釬焊技術的一種延伸技術，根據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，可極大提高焊接質量。

在激光錫焊這個領域激光發(fā)射器一般采用的是半導體激光器。半導體激光器的光束質量好，聚焦光斑小，可以替代烙鐵頭進行微小間距的焊接，且不會產生烙鐵頭的接觸應力。半導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、環(huán)保安全等優(yōu)點，特別適合于微小間距的焊接和精密器件的焊接。

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

激光送錫絲焊

這是激光錫焊的一種主要形式，送絲機構與自動化工作臺配套使用，通過模塊化控制方式實現(xiàn)自動送錫絲及出光焊接。其明顯優(yōu)勢在于一次性裝夾物料，自動完成焊接，具有廣泛的適用性。主要應用領域包括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電子元器件錫焊。

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。

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。