激光精密點焊在消費電子行業的應用

近年來，隨著消費電子市場競爭愈發激烈，電子產品製造業對產品也提出了更高的要求。傳統的加工方式容易導致產品質量不穩定、零件熔毀、難以形成正常熔核，成品率低。而激光加工技術的出現，可以快速的為電子產品生產製造商們解決這些難題。高端電子產品的生產過程中，激光加工在產品的體積優化以及品質提升方麵起到了重大的作用，使產品更輕巧纖薄，穩固性更好。據悉，約70%的電子產品加工製造環節都應用到激光技術(超過20種不同的工藝)及相關的製造設備。

　　目前，激光精密點焊主要應用於電子產品的殼體、屏蔽罩、USB接頭、導電貼片等，具有熱變形小、作用區域和位置精確可控、焊接品質高、能實現異種材料焊接、易於實現自動化等優勢。但焊接不同材料時，需要采用的不同的焊接方式。

　　創鑫激光焊接工程師根據多次的實驗結果，總結出了在消費電子的生產製造過程中，高反材料、金屬薄板、異種材料等不同材料應使用何種方式進行激光精密點焊，方能得出最好的焊接效果。

　　高反材料的激光精密點焊方式

　　焊接鋁、銅等高反材料時，不同的焊接波形對焊接質量影響很大。利用帶有前置尖峰的激光波形，可突破高反射率屏障，瞬間的高峰值功率可以迅速改變金屬表麵狀態，使其溫度上升至熔點，從而降低金屬表麵的反射率，提高能量的利用率。另外，由於銅鋁等材料導熱速度快，故利用緩降波形，可以優化焊點外觀。

　　另一方麵，金、銀、銅、鋼等材料對激光吸收率隨波長增大而減小，對於銅而言，當激光波長為532nm時，銅的吸收率接近40%。對比分析紅外激光器和綠光激光器特征可知，紅外激光器光斑尺寸較大，焦深短，紫銅對其吸收率低；綠光激光器光斑尺寸小，焦深長，紫銅對其吸收率高。分別采用紅外激光器和綠光激光器對紫銅進行脈衝點焊，可以發現紅外激光器焊後焊點大小不一致，而綠光激光器焊點大小更均勻，深度一致，表麵光滑(圖1-2)。采用綠光激光器焊接效果更穩定，所需峰值功率會比紅外激光器低一半以上。

尖峰波形

1064nm波長的焊接效果（圖1-1）

532nm波長的焊接效果（圖1-2）

　　金屬薄板材料的激光精密點焊方式

　　傳統毫秒級激光器在焊接金屬薄板材料時，材料易被擊穿且焊點較大；而高反材料因其自身的不穩定性以及在固態時對激光的吸收率低，焊接時常出現爆點、虛焊等現象。為了解決薄板及高反金屬焊接難點，通過對光纖激光器QCW/CW模式分別進行模擬量和數字調製，觸發一次可以實現N個脈衝輸出，以較小的功率實現單點多脈衝焊接。

調製方式

高頻脈衝點焊表麵成型

焊縫截麵

　　異種材料的激光精密點焊方式

　　激光焊接薄板異種材料時，極易出現虛焊、裂紋、連接強度低等問題，這是由於兩者的物理性能差異大，互溶度低，且極易生成脆性化合物，這些化合物使焊接頭的力學性能大大降低。選用高光束質量的納秒級激光通過高速掃描方式，精準的控製熱輸入抑製金屬間化合物的形成，實現異種金屬薄板搭接，改善焊縫成形及力學性能。

輸出波形

掃描方式

焊縫表麵成型

焊縫截麵

316L不鏽鋼與6063鋁合金焊接強度測試

　　創鑫激光的準連續光纖激光器、MOPA 脈寬可調脈衝光纖激光器因具有高光束質量、高峰值功率、可調可控製等優點，成為激光精密點焊的理想光源。

　　150W/1500W準連續光纖激光器

　　該產品具有多樣兼容性與控製模式，可切換脈衝及連續模式，並同時處理以往兩個不同激光器的加工任務，脈寬波形靈活可調，散熱快，電光轉換率30% 以上，是長脈寬，高峰值功率應用的又一選擇。

　　20W MOPA脈寬可調脈衝光纖激光器

　　脈寬可調脈衝光纖激光器采用MOPA 構造兩級放大，脈寬和頻率獨立可調，使得更多激光應用成為可能。脈寬在60~350ns 靈活可調，峰值功率高達10kW，重複頻率高達1000kHz，配備自主研發在線隔離器，是激光精細加工的理想激光源。

　　創新驅動整合致勝

　　深圳市創鑫激光股份有限公司是國內首批研製、量產光纖激光器及首家實現光纖激光器、激光光學核心器件兩類核心技術國產化並進行垂直整合的國家高科技企業，也是國際知名的專業從事光纖激光器及其核心器件研發、生產和銷售為一體的激光器製造商。

　　自2004年創建以來，創鑫激光擁有國內外專利190項、計算機軟件著作權20項，在激光領域內多數量產激光器光學器件和光纖激光器屬國內首創或領先地位，部分激光器器件技術在全球範圍內具備領先優勢。2013年創鑫激光強勢入駐德勤深圳20強、中國50強席位；2014年公司領導高層隨**出訪俄羅斯，創鑫激光成fun88官网平台行業唯一一家受邀企業；2015年被深圳市批準為博士後創新實踐基地。

　　創鑫激光致力於提供全球激光領域高性能、高品質、高性價比的光纖激光器及器件整合解決方案和最專業、最完善的服務體驗。目前公司銷售服務網絡覆蓋亞洲、歐洲、美洲和中東等20多個國家和地區，旗下擁有脈衝光纖激光器係列、連續光纖激光器係列、科研類光纖激光器係列、半導體激光器、激光解決方案等五大產品服務係列及泵浦源、光隔離器、光合束器、聲光調製器、高功率準直器、光纖光柵、切割輸出頭QBH、剝模器等數十種激光器核心光學器件。產品已廣泛用於航空航天、3D打印、汽車、石油、電子、通訊、光伏、醫療等行業。2015年創鑫激光全球脈衝激光器市場出貨量第一，是國內光纖激光器銷售量和銷售額最大的企業。

　　創鑫激光在深圳總部擁有5萬平方米的現代化產業園、9000平方米的千級無塵室廠房，員工總數逾千人，由國外數名激光行業資深博士後、博士及國內一批高層次、高學曆研發人員組成核心研發力量。為適應快速發展需要，創鑫激光投資2億元建立全國規模最大的泵浦源事業部，加大投入研發激光器核心光學器件、光纖激光器及生產設備硬件，2015年激光界泰鬥中國科學院林尊琪院士加入創鑫激光，其牽頭的院士工作站為創鑫激光帶來持久的激光產業技術競爭力。未來，創鑫激光將堅持“科技普惠大眾”的使命與 “創新驅動，整合致勝”的戰略，持續滿足客戶的多種激光核心裝備需求、追求品質嚴謹與極致創新、推動客戶高效運營發展及國家裝備製造業產業升級。

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