提升微波組件可靠性：跨接片激光焊錫工藝的關(guān)鍵作用

隨著電子技術(shù)領(lǐng)域的迅猛發(fā)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(lián)傳輸基板的小型化和微型化趨勢，使得傳統(tǒng)的電纜互連方式逐漸顯得力不從心。面對微波組件結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和緊湊性，以及互連基板材料熱膨脹系數(shù)的匹配性挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)的金絲、金帶鍵合工藝技術(shù)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(xiàn)。

一、跨接片的重要性

跨接片，這種由延展性能優(yōu)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(shè)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(zhì)材料熱失配的問題，因此在微波組件中射頻信號的連續(xù)傳輸中得到了廣泛應(yīng)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(xiàn)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(wěn)定性和可靠性。這些優(yōu)勢使得激光焊接成為精密電子制造領(lǐng)域的首選。

三、激光焊接技術(shù)的應(yīng)用

為了避免跨接片中間拱型區(qū)域爬錫硬化，失去釋放應(yīng)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(shè)備的激光光源為915nm波長的半導(dǎo)體激光器，其連續(xù)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(dǎo)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(shù)的優(yōu)勢

激光軟釬焊技術(shù)利用激光束的優(yōu)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(tǒng)釬焊工藝相比，激光軟釬焊技術(shù)具有非接觸加熱、熱影響區(qū)小、工藝參數(shù)精確控制和穩(wěn)定性高等顯著優(yōu)勢，特別適合于結(jié)構(gòu)復(fù)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(guān)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(zhì)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(shè)計精準對接PCB板上的焊盤，為實現(xiàn)無縫焊接打下堅實基礎(chǔ)。

2.視覺定位：利用先進的機器視覺技術(shù)，即CCD模塊，將焊接點轉(zhuǎn)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(zhí)行高精度焊接。

3.激光焊接：調(diào)整激光參數(shù)至焊接模式，根據(jù)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(xiàn)出卓越的質(zhì)量和一致性，滿足最嚴苛的工業(yè)標準。

六、結(jié)論

激光焊接技術(shù)的應(yīng)用顯著提升了微波組件跨接片的焊接質(zhì)量，確保了焊接接頭的可靠性和一致性。激光焊接技術(shù)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(shù)支持。

七、展望

展望未來，隨著電子技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，微波組件的性能要求將變得更加嚴格，激光焊接技術(shù)在跨接片焊接中的應(yīng)用將面臨新的挑戰(zhàn)。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(yōu)化焊接參數(shù)、以及開發(fā)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(shù)在其他電子組件制造領(lǐng)域的應(yīng)用也將是一個值得探索的研究方向，有望推動整個行業(yè)向更高效、更可靠的方向發(fā)展。隨著技術(shù)的不斷進步，激光焊接技術(shù)有望成為微波組件制造中不可或缺的一部分，引領(lǐng)電子制造業(yè)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(lǐng)域的最新技術(shù)資訊和深度分析。大研智造是集研發(fā)生產(chǎn)銷售服務(wù)為一體的激光焊錫機技術(shù)廠家，擁有20年+的行業(yè)經(jīng)驗。想要了解更多關(guān)于激光焊錫機在智能制造精密焊接領(lǐng)域中的應(yīng)用，或是有特定的技術(shù)需求，請通過大研智造官網(wǎng)與我們聯(lián)系。歡迎來我司參觀、試機、免費打樣。

審核編輯 黃宇