綠光激光器用于激光微焊接
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導(dǎo)線連接至金屬化焊盤(pán)/端子
連接實(shí)心類(lèi)和扭絞類(lèi)導(dǎo)線是電力電子的另一種常見(jiàn)端子配置。通過(guò)將激光合適定位到導(dǎo)線尖部和焊盤(pán)上，可以將導(dǎo)線有效焊接到焊盤(pán)上。從圖6可以看出，焊盤(pán)本身沒(méi)有熱效應(yīng)。
圖6 焊盤(pán)本身沒(méi)有熱效應(yīng)
如圖7所示，扭絞導(dǎo)線也具有高度的可焊接性。焊接扭絞導(dǎo)線的關(guān)鍵是保持尖部以確保扭絞導(dǎo)線密切壓實(shí)。通過(guò)壓實(shí)、電鍍浸入或短距離透焊至絕緣層等方法來(lái)實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)焊接。
圖7 扭絞導(dǎo)線也具有高度的可焊接性
并排的方形端子連接至圓形導(dǎo)線
由于不同連接物的幾何形狀和端子形狀等因素，激光的靈活性顯得極其重要。圖8顯示了矩形橫截面鍍金銅連接器與鍍銀銅導(dǎo)線之間的焊接。采用搭接配置進(jìn)行焊接，導(dǎo)線與端子的位置關(guān)系顯示了端子的導(dǎo)線圓形和方形邊緣之間的一些差異和間隙。由于激光能量可受控并能被持續(xù)吸收，使得兩個(gè)部件能被可靠地焊接在一起。
圖8 矩形橫截面鍍金銅連接器與鍍銀銅導(dǎo)線之間的焊接
扁平線連接至扁平引線框
對(duì)于大批量生產(chǎn)，在引線框上焊接多個(gè)連接的關(guān)鍵之處是質(zhì)量和速度。作為一種非接觸式工藝，激光焊接本身就可實(shí)現(xiàn)大批量制造。它可以根據(jù)動(dòng)作設(shè)計(jì)在每秒執(zhí)行許多焊接任務(wù)。圖9顯示了扁平導(dǎo)線焊接到銅質(zhì)引線框。
圖9 扁平導(dǎo)線焊接到銅質(zhì)引線框
微型鋰離子/聚合物電池連接對(duì)于要求低于50mAh的無(wú)線產(chǎn)品、智能卡或射頻標(biāo)簽等應(yīng)用的電源應(yīng)用，一般使用鋰離子或聚合物鋰電池技術(shù)。在這些應(yīng)用中連接電池端子，存在許多特殊的挑戰(zhàn)。各個(gè)端子均采用銅和鋁制造，但這兩種材料在焊接時(shí)都存在問(wèn)題。端子材料也十分薄，有時(shí)低于0.001英寸。在一些應(yīng)用中使用超聲波焊接，不過(guò)激光焊接也是一種選擇，可能特別適合于將端子連接到PCB金屬化焊盤(pán)。圖10顯示了激光將薄銅和鋁焊接到鍍金銅焊盤(pán)上的幾個(gè)視圖。
圖10 激光將薄銅和鋁焊接到鍍金銅焊盤(pán)上的幾個(gè)視圖
異種材料間的微焊接
當(dāng)焊接具有不同吸收率的材料時(shí)，吸收性強(qiáng)的材料會(huì)出現(xiàn)過(guò)度加熱的現(xiàn)象，因此造成過(guò)多飛濺和孔洞。通常采用以某種材料為主的方法來(lái)解決這一問(wèn)題。但是，對(duì)于小部件，這種措施可能不充分，因?yàn)榧词故亲钚〉奈詹黄胶庖矔?huì)造成過(guò)熱焊接。在532納米波長(zhǎng)時(shí)，兩個(gè)部件的反射率更加接近，因此焊接能量平衡更加一致，大幅提高了可焊接性。圖11顯示了兩種差異性較大的材料之間的縫隙焊接。
圖11 兩種差異性較大的材料之間的縫隙焊接
大批量微焊接銅的可行方法
對(duì)銅等導(dǎo)電材料的微焊接比較困難，但是激光焊接可以提供一種十分有用的非接觸式連接方法，是專(zhuān)門(mén)針對(duì)自動(dòng)化而設(shè)計(jì)的。過(guò)去，銅在1064納米波長(zhǎng)的反射率一直是實(shí)施激光焊接的一個(gè)障礙。由于使用532納米的綠色Nd:YAG激光焊接器，這種障礙已經(jīng)清除，提供了大批量微焊接銅和其它導(dǎo)電材料的一種可行方法。
評(píng)論