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标题: [转帖]【技术前沿】半导体激光器在电子焊接领域的应用 [打印本页]

作者: 楚韵风 时间: 2003-5-18 22:29
标题: [转帖]【技术前沿】半导体激光器在电子焊接领域的应用
【技术前沿】半导体激光器在电子焊接领域的应用
         美国相干公司Stephen Lee 著 / 赵钦译

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---- 采用近红外波长790-900nm、功率8 到20W 的半导体激光器焊接电
子元件与
传统的软熔技术相比有着更多的优点：可以大幅度减少传到部
件上的热
量，精确定位点焊，在复杂的几何位置上焊接，还可以一步完成
剥线和焊
线。由于焊点尺寸小，使得在电路板、连接器和柔性印刷电路
板上的小
部件焊接和电子元件的高密度焊接成为可能；而且，焊点间潜
在的架桥
现象大为减少。不仅如此，激光器还具有输出功率恒定的能力，
这保证了
每一个焊点的均匀一致，大大提高了焊接质量及可靠性。
---- 下面介绍的应用实例均使用相干(Coherent) 公司生产的30W 带光
纤半导体
激光器系统（FAP-System）。系统内集成了一套完整的温度控制器
、驱动电
源和带800 μm 芯径耦合光纤的半导体激光器，输出800nm 波长、30W
功率的激
光，光束通过一对焦距为31mm 的平凸透镜，1：1 成像，聚焦点直径
为800 μm。
具有多种控制界面的FAP-System，使自动材料处理和计算机数字
控制系统
的集成得以简化。

高密度互连
---- 下图显示的是高密度互连的焊接面，工艺要求是将柔性电
路固定到
100 针以上连接器上。在这项工作中，先进行焊接预处理，即，将
预制焊
剂放在焊点上，再用10W 的激光以0.5 秒/ 针的速度焊接，使用少量
含松香
的焊剂来降低表面氧化。密集的几何形状、针的长度以及柔性
电路的使
用，都使传统的软熔技术难以施展，而激光却能无须接触部件
，就使焊
料在每根针和焊接位置上软熔，从而减少了热损坏。
柔性印刷电路
---- 下图显示的是把分立元件焊接到柔性印刷电路上。每个焊
点使用标
准松香焊料，整个过程使用10W 激光以1 秒1 个焊点的速度完成，
高的能量
密度及小的聚焦尺寸避免了散逸热量烧焦柔性电路板材料（在
这项应用
中，电路板材料为KAPTON 聚酰亚胺薄膜或聚酰亚胺）。采用激光
精确点焊
减少了元件吸热量，从而避免了焊接热量烧焦分立元件中的细
电线（AWG
38 或更细）。
---- 这种电路是为一种助听器设计的，因此要求结构紧凑、重量
轻。焊接
点的宽度大约为1mm，每个电路有7 个焊接点，5 块电路组成一个
助听器。

剥线和焊线
---- 使用激光处理某些导线绝缘层，如氨基甲酸乙酯和聚酰亚
胺，能够
一步完成剥线和焊接。也就是说，上述过程发生在激光输出的
同一工作
周期中，只是要通过使用模拟控制调整FAP-System 的输出波形，使
得脉冲的
前期过程完成剥线，随后过程完成焊接。氨基甲酸乙酯和聚酰
亚胺绝缘
材料最适合于这种处理方式。在激光处理这些材料的过程中，
绝缘层并
没有被完全清除，而只是对电线尾端露出裸线进行焊接。焊接
完成后，
电线表面几乎没有氧化，焊料非常容易地覆盖表面，而且焊点
十分干净。
---- 激光的工作周期一般在0.5 到2 秒，有时更长一些，这取决于
焊线的尺
寸、焊接点的尺寸、绝缘材料及其厚度。

灵活性及提高生产率的能力
---- 这类半导体激光系统输出功率稳定、与元件处理系统集成
方便，这
对最终用户颇具价值。在各种应用中，输出激光的功率密度高
对加工处
?十分有利，可以提高生产速度。总之，灵活的运动控制系统、
精确细小
的激光焊点以及对加工部件极小的热影响区域，都能有效地提
高生产
效率，降低废品率。
---- 半导体激光器焊接适用于表面安装元件、柔性印刷电路、高
密集度
连接器、微型分立元件（尤其是磁导线或其他小规格导线）以及
低热质
电子元件的生产厂家。

作者: 黑丁 时间: 2003-5-29 20:46
标题: [转帖]【技术前沿】半导体激光器在电子焊接领域的应用
非常感谢你提供这篇有价值的文章。我这里还有一些相关的文章，就是不知道怎么弄上去是PDF的，都是付费搞到手的。乏味想个办法吧？

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