激光锡丝锡膏锡球焊工艺在光学元器件中的应用

  等与人类生活紧密关联的众多光学成像领域渗透。尤其是2000年以来，通讯及互联网等行业发展迅速，中国凭借此类庞大的下游市场需求发展成为全世界精密光学元器件最重要的市场之一，我国精密光学元器件行业发展驶入快车道。

  那什么是光学元器件呢?光学元器件是指利用光学原理进行各种观察、测量、分析记录、信息处理、像质评价、能量传输与转换等活动的光学系统主要器件，是制造各种光学仪器、图像显示产品、光学存储设备核心部件的重要组成部分。按照精度和用途分类，可分为传统光学元器件和精密光学元器件。

  传统光学元器件主要使用在于传统照相机、望远镜、显微镜等传统光学产品;精密光学元器件大多数都用在智能手机、投影机、数码类照相机、摄像机、复印机、光学仪器、医疗设施以及各种精密光学镜头等。是传统光学制造业与现代信息技术相结合的产物，并受下游应用领域产业政策的影响。

  随着光学技术的发展，各类光学设备的设计趋向于高精度化、结构紧凑化，这必然要求其内部光学系统逐渐朝着高精度化、微小化的方向发展，进而对光学系统中光学组件的转配和固定提出了更高的要求。

  钎焊工艺方法简单，操作难度低，利用钎焊工艺连接的组件性能好、可靠性高、生产一致性好，因此大范围的应用于各种产品的连接装配中。而激光焊锡工艺是激光钎焊技术的一种延伸技术，根据钎料的工艺方法不一样，可分为锡丝焊、锡膏焊跟喷锡球焊三种工艺设备;具有单位体积内的包含的能量高、焊接速度快、就没有焊接变形等优点，可极大提高焊接质量。

  在激光锡焊这样的领域激光发射器一般都会采用的是半导体激光器。半导体激光器的光束质量好，聚焦光斑小，可以替代烙铁头进行微小间距的焊接，且不会产生烙铁头的接触应力。半导体激光器在锡焊焊接中具有热影响小、焊接精度高、可编程性强、环保安全等优点，特别适合于微小间距的焊接和精密器件的焊接。

  紫宸激光半导体激光系统采用的就是915半导体激光器，根据功率的不同有恒温风冷(10W、40W、60W、100W)和恒温水冷(200W、500W)两种半导体激光器可选。主要使用在于激光锡焊，表面热处理，熔覆高功率半导体激光器泵浦源。主要优势有：激光加工恒温控制;PI算法不易烧毁焊点;自整定控制，可内建焊接模型;内循环水冷;在线实时功率检测。

  这是激光锡焊的一种主要形式，送丝机构与自动化工作台配套使用，通过模块化控制方式实现自动送锡丝及出光焊接。其明显优点是一次性装夹物料，自动完成焊接，具有广泛的适用性。主要应用领域包括PCB电路板、光学元器件、声学元器件、半导体制冷元器件及其他电子元器件锡焊。

  激光上锡膏焊，分为预填充锡膏和预浸润锡两种方式。此两种方式都是通过预填充钎料，再通过激光照射加热，实现线材与PCB的连接。该种工艺方式，适用于光通讯模块、光学元器件、线材连接器方面的锡焊，特别是极细同轴线与PCB板的连接。

  激光喷锡球焊的优点是锡球熔化后只对焊盘局部加热，对整体封装无热影响;由于其连接过程是非接触式的，且激光不会直接作用于焊盘，故不会对待焊器件造成损伤。根据其工艺特点，针对不同大小的锡球(0.07mm-2.0mm)此工艺方式在机械硬盘磁头、手机摄像头模组及其他3C行业的精细焊接上有着广阔的应用前景。