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新虫 (初入文坛)

[交流] 如何实现光通讯器件的高精密焊接

我们都知道焊接是将两个分开的物件拼接在一起的技术,在焊接的过程中很产生很高的热量,在生活中我们最常见的焊接都是发生在金属上,以至于让我们以为这就是我们认识的全部焊接工艺。其实不然,焊接工艺技术有很多种,而激光焊接工艺是目前最为先进的一种技术之一,常常被应用在非金属材料的焊接上。就连现在与我们密不可分的光通讯的都是通过激光焊接的。

如何实现光通讯器件的高精密焊接

在行业内,传统的光通讯器件封装技术,一般是通过UV胶将器件在结合面处粘接固定起来,先是将UV胶点到器件结合处,再通过紫外线灯照射固化。这种器件连接方式,存在许多缺陷,比如,固化深度有限;受器件几何形状限制;紫外线灯照射不到的地方胶不会固化。而采用激光焊接这种新型的焊接技术,其所具备的焊接牢固、变形极小、精度高、速度快、易实现自动控制等优点,使之成为光通讯器件封装技术的重要手段之一。

光通讯器件激光封装技术对焊接机能量分配及能量的稳定性要求非常高,要求三路光(或六路光)能量偏差值≤0.03J。为满足这种要求,紫宸激光自主研制一款专用激光焊接机VP700。

如何实现光通讯器件的高精密焊接-1

焊接工艺研究

a.焊点分布:可同时焊接3枪,圆周方向9个位置的焊点(穿透焊与平焊焊点分布相同)。另外,可自修改程序更改焊点分布情况。

b.可同时做平焊和穿透焊,要求平焊与穿透焊直径、熔深参数一致。

c.具有补焊功能,即焊接时不良可直接补焊(设备有这个功能,但使用可选可不选)。

d.焊接完后,功率偏差在5%以内的直通率要求90%以上,老化测试后的直通率要求不变化。

e.焊点直径大小0.4~0.7mm;焊点熔深大小0.3~0.6mm ;剪切力≥42Kg。

f.通过调整焊接机的能量、焊枪的入射角及精细变焦等工艺参数,观察火花的明亮程度和听激光打在器件上的声音,来初步判断焊接的效果。最终,通过测试器件焊斑大小、熔深的的大小来判断器件是否满足要求。

从焊接工艺性的角度看,激光焊接技术在光通讯器件封装上的应用相对比较成熟,在这个领域,韩国和台湾已经有自动耦合设备投入市场,但是,由于他们设备价格偏高,国内许多用户难以适应,再加上光通讯器件对焊接设备精度和激光焊接工艺要求越来越高,就要求设备更加精量化,更加稳定可靠易操作。为满足市场需求,基于紫宸激光精密焊接研发部在激光焊接及自动化控制技术领域的领先优势,我们研制了一款高速自动耦合激光焊接系统
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