切換到寬版
  • 廣告投放
  • 稿件投遞
  • 繁體中文
    • 3064閱讀
    • 2回復(fù)

    [轉(zhuǎn)載]半導(dǎo)體激光器焊裝工藝概述 [復(fù)制鏈接]

    上一主題 下一主題
    在線cyqdesign
     
    發(fā)帖
    28695
    光幣
    96996
    光券
    0
    只看樓主 倒序閱讀 樓主  發(fā)表于: 2009-07-14
    關(guān)鍵詞: 激光器
    高密度互連隨著電子器件和集成電路的微型發(fā)展,使得傳統(tǒng)的軟熔焊接方法不斷受到挑戰(zhàn)。如何在高密度相互連接中成功地完成對(duì)每個(gè)細(xì)小的焊腳的焊接,而不造成相鄰焊腳間的粘連和電路板的熱損壞,采用激光進(jìn)行無接觸焊接成為解決方案之一。以前,能夠提供足夠功率的激光器大多體積龐大、日常維護(hù)成本高,因此很不實(shí)用。但是,隨著高功率半導(dǎo)體激光器技術(shù)的發(fā)展,采用激光進(jìn)行無接觸焊接已經(jīng)成為實(shí)用、高效的重要手段。事實(shí)證明,采用近紅外波長(zhǎng)790-900nm、功率8到20W的半導(dǎo)體激光器焊接電子元件比傳統(tǒng)的軟熔技術(shù)有著更多的優(yōu)點(diǎn):它可以大幅度地減少傳到部件上的熱量;精確定位點(diǎn)焊;在復(fù)雜的幾何位置上焊接;還可以一步完成剝線和焊線。由于焊點(diǎn)尺寸小,使得在電路板、連接器和柔性印刷電路板的部件焊接厲為可能;而且,焊點(diǎn)間潛在的架橋現(xiàn)象大為減少。不僅如此,激光器還具有輸出功率恒定的能力,這保證了每一個(gè)焊點(diǎn)的均勻一致,大大提高了焊接質(zhì)量及可靠性。下面介紹的就用實(shí)例均使用COHERENT公司生產(chǎn)的30W帶光纖半導(dǎo)體激光器系統(tǒng)。系統(tǒng)內(nèi)集成了一套完整的溫度控制器、驅(qū)動(dòng)電源和帶800μm芯徑耦合光纖的半導(dǎo)體激光器,輸出800nm波長(zhǎng)、30W功率的激光,光束通過一對(duì)焦距為31mm的平凸透鏡,1:1成像,聚焦點(diǎn)直徑為800μm。具有多種控制界面的FAP-System,使自動(dòng)材料處理和計(jì)算機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)的集成得以簡(jiǎn)化。 1p }:K`#{  
    >J,y1jzJ  
    高密集度互連使用半導(dǎo)體激光器系統(tǒng)焊接高密集度互連的焊接面,工藝要求是將柔性電路固定到100針以上的連接器上。在這項(xiàng)工作中先進(jìn)行焊接預(yù)處理,即將預(yù)制焊劑放在焊點(diǎn)上;再用10W的激光以0.5秒/針的速度焊接,使用少量含松香的焊劑來降低表面氧化。密集的幾何形狀、針的長(zhǎng)度以有為柔性電路的使用,都使傳統(tǒng)的軟熔技術(shù)以以施展,而激光卻能無須接觸部件,就使焊料在每根針和焊接位置上軟熔,從而減少了熱損壞。 y3{ F\K  
    ~;uc@GGo  
    柔性印刷電路柔性電路的應(yīng)用很廣,而體積也越來越小,加上電路板的材料容易燒焦,使用傳統(tǒng)的焊接方法有一定的困難。對(duì)助聽器中柔性電路的焊接,這種電路是為一種助聽器設(shè)計(jì)的,因此要求結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕。焊接點(diǎn)的寬度只有1mm,每個(gè)電路有7個(gè)焊接點(diǎn),助聽器由5塊電路組成。為把分立元件焊接到柔性印刷電路上,每個(gè)焊點(diǎn)使用標(biāo)準(zhǔn)松香焊料,整個(gè)過程使用10W激光以1秒1個(gè)焊點(diǎn)的速度完成,高的能量密度及小的聚焦尺寸避免了散逸熱量燒焦柔性電路板材料。 gt Vnn]Jh  
    || 0n%"h>i  
    剝線和焊線使用激光處理某些導(dǎo)線絕緣層,如氨基甲酸乙酯和聚酰亞胺,能夠一步完成剝線和焊接。也就是說,上述過程發(fā)生在激光輸出的同一工作周期中,只是要通過使用模擬控制調(diào)整FAP-System的輸出波形,使得脈沖的前期過程完成剝線,隨后過程完成焊接。氫基甲酸乙酯和聚酰來胺絕緣材料最適合于這種處理方式。在激光處理這睦材料的過程中,絕緣層并沒有被完全清除,而只是對(duì)電線尾端露出裸線進(jìn)行焊接。焊接完成后,電線表面幾乎沒有氧化,焊料非常容易地覆蓋表面,而且焊點(diǎn)十分干凈。激光的工作周期一般在0.5到2秒,有時(shí)更長(zhǎng)一些,這取決于焊線的尺寸、焊接點(diǎn)的尺寸、絕緣材料及其厚度。 `Eq~W@';Q0  
    ?Ja&LNI9S  
    技術(shù)比較常用的焊接還有加熱槍、微火焰焊接機(jī)、石英燈焊接要幾全自動(dòng)焊接機(jī)等。石英燈焊接和全自動(dòng)焊接機(jī)等。加熱槍和微火焰焊接機(jī)的輸出熱量難以控制,很容易燒壞集成電路的基體材料。石英燈焊接機(jī)系統(tǒng)的工作方式和半導(dǎo)體激光器焊接系統(tǒng)相類似,但是聚焦點(diǎn)大,而且石英燈容易損壞。雖然燈的價(jià)格并不貴,但是使用時(shí)的噪聲大。最常用的是自動(dòng)焊接機(jī),但由于焊料很容易堵住焊接機(jī)。需要經(jīng)常清理和維護(hù)。半導(dǎo)體激光器焊接系統(tǒng)采用無接觸焊接方式,能夠把熱量聚焦到非常小的點(diǎn)并精確定位到指定部位進(jìn)行焊接。不僅如此,半導(dǎo)體激光器焊接系統(tǒng)還能夠產(chǎn)生非常短的光脈沖進(jìn)行無焊料焊接錫或鉛等材料,焊接速度快于氧化反應(yīng)的速度。在自動(dòng)焊接機(jī)無法靠近的場(chǎng)合,半導(dǎo)體激光器焊接系統(tǒng)更加顯示出蛇的靈活性,因?yàn)樗ぷ骶嚯x僅取決于價(jià)格便宜的光路部分。購(gòu)買半導(dǎo)體激光器焊接系統(tǒng)的初期投入經(jīng)費(fèi)略高于其它焊接系統(tǒng),但由于系統(tǒng)易于控制,穩(wěn)定性、可靠性更高。而且半導(dǎo)體激光器的壽命高達(dá)數(shù)千乃至上萬小時(shí),所以后期的維護(hù)費(fèi)用低,故障停工時(shí)間少,可大幅度降低操作耗費(fèi)。 5kbbeO|0G  
    ;eQOBGX9  
    總結(jié)這類半導(dǎo)體激光系統(tǒng)輸出功率穩(wěn)定、與元件處理系統(tǒng)集成方便,對(duì)最終用戶頗具價(jià)值。在各種應(yīng)用中,輸出激光的功率密度高對(duì)加工處理十分有利,可能提高生產(chǎn)速度?傊,靈活的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)、精確細(xì)小的激光焊點(diǎn)、以及對(duì)加工部件極小的熱影響區(qū)域,都能有產(chǎn)地提高生產(chǎn)率,降低廢品率。半導(dǎo)體激光器焊接適用于表面元件安裝、柔性印刷電路、高密集度連接器、微型分立元件、以及低熱質(zhì)電子元件的生產(chǎn)廠家。
     
    光行天下網(wǎng)站、公眾號(hào)廣告投放、企業(yè)宣傳稿件發(fā)布,請(qǐng)聯(lián)系QQ:9652202,微信號(hào):cyqdesign
    分享到
    離線chengzheng
    發(fā)帖
    2332
    光幣
    1
    光券
    0
    只看該作者 1樓 發(fā)表于: 2010-06-21
    不錯(cuò),謝謝    
    發(fā)帖
    60
    光幣
    1
    光券
    0
    只看該作者 2樓 發(fā)表于: 2013-03-06
    不錯(cuò)!謝謝