隨著電子技術領域的迅猛發展,有源相控陣雷達微波組件正不斷追求更高的集成度和可靠性。射頻信號互聯傳輸基板的小型化和微型化趨勢,使得傳統的電纜互連方式逐漸顯得力不從心。面對微波組件結構的復雜性和緊湊性,以及互連基板材料熱膨脹系數的匹配性挑戰,傳統的金絲、金帶鍵合工藝技術雖提供了解決方案,但在處理不同尺寸和大功率需求的微波組件時,其局限性開始顯現。
一、跨接片的重要性
跨接片,這種由延展性能優異的金屬薄片成型而成的連接元件,憑借其獨特的拱弧狀設計和兩端通過軟釬焊焊接在PCB板上的方式,有效解決了異質材料熱失配的問題,因此在微波組件中射頻信號的連續傳輸中得到了廣泛應用。
二、手工焊接與激光焊接的比較
在性能比較中,手工焊接雖然在力學強度上達到了國軍標的要求,但激光焊接在剪切力方面表現更為出色。激光焊接的剪切力中心值不僅超過了手工焊接,而且剪切力分布更為集中,標準差σ更小,顯示出更高的穩定性和可靠性。這些優勢使得激光焊接成為精密電子制造領域的首選。
三、激光焊接技術的應用
為了避免跨接片中間拱型區域爬錫硬化,失去釋放應力的作用,跨接片拱形部分不可爬錫,焊料需在引腳兩端潤濕。設備的激光光源為915nm波長的半導體激光器,其連續的出光、短波長、高效率和集中的光斑,使得釬料吸收效果更佳。相比其他類型的激光器,半導體激光器更適用于軟釬焊。金屬材料錫對808nm和915nm等波長激光具有較高的吸收率,在微波組件跨接片焊接過程中不會對器件造成過大的熱影響。915nm波長的激光相比808nm波長,更能改善焊點反射激光到基板造成的損傷問題,因此更適合用于微波組件跨接片的焊接。
四、激光焊接技術的優勢
激光軟釬焊技術利用激光束的優良方向性和高功率密度,在焊點處進行局部加熱,使釬料融化并與母材潤濕完成連接。與傳統釬焊工藝相比,激光軟釬焊技術具有非接觸加熱、熱影響區小、工藝參數精確控制和穩定性高等顯著優勢,特別適合于結構復雜、集成度高的微波組件跨接片的焊接。
五、跨接片激光焊接工藝流程
跨接片激光焊接工藝流程包括跨接片的精確貼放、視覺定位、激光焊接三個關鍵步驟。這一流程確保了焊接的精確性和一致性,提升了焊接接頭的質量和可靠性。以下是跨接片激光軟釬焊的具體焊接過程:
1.跨接片貼放:在這一初始階段,跨接片被精心放置于工裝夾具的特定位置,確保其拱形設計精準對接PCB板上的焊盤,為實現無縫焊接打下堅實基礎。
2.視覺定位:利用先進的機器視覺技術,即CCD模塊,將焊接點轉化為清晰的圖像信號。這一步驟使得激光焊錫機能夠精確捕捉并識別焊點位置,確保激光束能夠無誤地聚焦于目標,從而執行高精度焊接。
3.激光焊接:調整激光參數至焊接模式,根據焊接目標對跨接片與PCB板的焊盤進行精確焊接。焊接過程中,激光束的聚焦和移動路徑精確控制,焊接接頭展現出卓越的質量和一致性,滿足最嚴苛的工業標準。
六、結論
激光焊接技術的應用顯著提升了微波組件跨接片的焊接質量,確保了焊接接頭的可靠性和一致性。激光焊接技術的非接觸性和精確控制能力,為微波組件的高集成化和微型化提供了強有力的技術支持。
七、展望
展望未來,隨著電子技術的持續發展,微波組件的性能要求將變得更加嚴格,激光焊接技術在跨接片焊接中的應用將面臨新的挑戰。未來的研究將集中在進一步提高激光焊接的自動化水平、優化焊接參數、以及開發新型焊接材料等方面,以滿足更高標準的焊接需求。激光焊接技術在其他電子組件制造領域的應用也將是一個值得探索的研究方向,有望推動整個行業向更高效、更可靠的方向發展。隨著技術的不斷進步,激光焊接技術有望成為微波組件制造中不可或缺的一部分,引領電子制造業進入一個全新的時代。
本文由大研智造撰寫,專注于提供智能制造精密焊接領域的最新技術資訊和深度分析。大研智造是集研發生產銷售服務為一體的激光焊錫機技術廠家,擁有20年+的行業經驗。想要了解更多關于激光焊錫機在智能制造精密焊接領域中的應用,或是有特定的技術需求,請通過大研智造官網與我們聯系。歡迎來我司參觀、試機、免費打樣。
審核編輯 黃宇
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