激光精密点焊在消费电子行业的应用

酷凌时代

  近年来，随着消费电子市场竞争愈发激烈，电子产品制造业对产品也提出了更高的要求。传统的焊接方式容易导致产品质量不稳定、零件熔毁、难以形成正常熔核，成品率低。随着激光加工技术的出现，电子产品生产制造的难点逐一得到解决。高端电子产品的生产过程中，激光焊接加工在产品的体积优化以及品质提升方面起到了重大的作用，使产品更轻巧纤薄，稳固性更好。据悉，约70%的电子产品加工制造环节都应用到激光技术及相关的制造设备。
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  目前，激光精密点焊主要应用于电子产品的壳体、屏蔽罩、USB接头、导电贴片等，具有热变形小、作用区域和位置精确可控、焊接品质高、能实现异种材料焊接、易于实现自动化等优势。但焊接不同材料时，需要采用的不同的焊接
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  高反材料的激光精密点焊方式
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  焊接铝、铜等高反材料时，不同的焊接波形对焊接质量影响很大。利用带有前置尖峰的激光波形，可突破高反射率屏障，瞬间的高峰值功率可以迅速改变金属表面状态，使其温度上升至熔点，从而降低金属表面的反射率，提高能量的利用率。另外，由于铜铝等材料导热速度快，故利用缓降波形，可以优化焊点外观。

  另一方面，金、银、铜、钢等材料对激光吸收率随波长增大而减小，对于铜而言，当激光波长为532nm时，铜的吸收率接近40%。对比分析红外激光器和绿光激光器特征可知，红外激光器光斑尺寸较大，焦深短，紫铜对其吸收率低；绿光激光器光斑尺寸小，焦深长，紫铜对其吸收率高。分别采用红外激光器和绿光激光器对紫铜进行脉冲点焊，可以发现红外激光器焊后焊点大小不一致，而绿光激光器焊点大小更均匀，深度一致，表面光滑。采用绿光激光器焊接效果更稳定，所需峰值功率会比红外激光器低一半以上。

9 y7 H$ s8 l0 O4 Z# [  金属薄板材料的激光精密点焊方式

  传统毫秒级激光器在焊接金属薄板材料时，材料易被击穿且焊点较大；而高反材料因其自身的不稳定性以及在固态时对激光的吸收率低，焊接时常出现爆点、虚焊等现象。为了解决薄板及高反金属焊接难点，通过对光纤激光器QCW/CW模式分别进行模拟量和数字调制，触发一次可以实现N个脉冲输出，以较小的功率实现单点多脉冲焊接。

  S5 Z7 O$ f9 g5 {) B' H  异种材料的激光精密点焊方式

  激光焊接薄板异种材料时，极易出现虚焊、裂纹、连接强度低等问题，这是由于两者的物理性能差异大，互溶度低，且极易生成脆性化合物，这些化合物使焊接头的力学性能大大降低。选用高光束质量的纳秒级激光通过高速扫描方式，精准的控制热输入抑制金属间化合物的形成，实现异种金属薄板搭接，改善焊缝成形及力学性能。
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