激光焊接工藝研究,如何實現(xiàn)光通訊器件的高精密焊接
我們都知道焊接是將兩個分開的物件拼接在一起的技術,在焊接的過程中很產生很高的熱量,在生活中我們較常見的焊接都是發(fā)生在金屬上,以至于讓我們以為這就是我們認識的全部焊接工藝。其實不然,焊接工藝技術有很多種,而激光焊接工藝是目前較為先進的一種技術之一,常常被應用在非金屬材料的焊接上。就連現(xiàn)在與我們密不可分的光通訊的都是通過激光焊接的。
在行業(yè)內,傳統(tǒng)的光通訊器件封裝技術,一般是通過UV膠將器件在結合面處粘接固定起來,先是將UV膠點到器件結合處,再通過紫外線燈照射固化。這種器件連接方式,存在許多缺陷,比如,固化深度有限;受器件幾何形狀限制;紫外線燈照射不到的地方膠不會固化。而采用激光焊接這種新型的焊接技術,其所具備的焊接牢固、變形極小、精度高、速度快、易實現(xiàn)自動控制等優(yōu)點,使之成為光通訊器件封裝技術的重要手段之一。
光通訊器件激光封裝技術對焊接機能量分配及能量的穩(wěn)定性要求非常高,要求三路光(或六路光)能量偏差值≤0.03J。為滿足這種要求,紫宸激光自主研制一款特用激光焊接機VP700。
焊接工藝研究
a.焊點分布:可同時焊接3槍,圓周方向9個位置的焊點(穿透焊與平焊焊點分布相同)。另外,可自修改程序更改焊點分布情況。
b.可同時做平焊和穿透焊,要求平焊與穿透焊直徑、熔深參數(shù)一致。
c.具有補焊功能,即焊接時不良可直接補焊(設備有這個功能,但使用可選可不選)。
d.焊接完后,功率偏差在5%以內的直通率要求90%以上,老化測試后的直通率要求不變化。
e.焊點直徑大小0.4~0.7mm;焊點熔深大小0.3~0.6mm ;剪切力≥42Kg。
f.通過調整焊接機的能量、焊槍的入射角及精細變焦等工藝參數(shù),觀察火花的明亮程度和聽激光打在器件上的聲音,來初步判斷焊接的效果。較終,通過測試器件焊斑大小、熔深的的大小來判斷器件是否滿足要求。
從焊接工藝性的角度看,激光焊接技術在光通訊器件封裝上的應用相對比較成熟,在這個領域,韓國和臺灣已經有自動耦合設備投入市場,但是,由于他們設備價格偏高,國內許多用戶難以適應,再加上光通訊器件對焊接設備精度和激光焊接工藝要求越來越高,就要求設備更加精量化,更加穩(wěn)定可靠易操作。為滿足市場需求,基于紫宸激光精密焊接研發(fā)部在激光焊接及自動化控制技術領域的前列優(yōu)勢,我們研制了一款高速自動耦合激光焊接系統(tǒng)