隨著電子技術(shù)領(lǐng)域的迅猛發(fā)展，有源相控陣?yán)走_(dá)微波組件正不斷追求更高的集成度和可靠性。射頻信號(hào)互聯(lián)傳輸基板的小型化和微型化趨勢(shì)，使得傳統(tǒng)的電纜互連方式逐漸顯得力不從心。面對(duì)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(shí)，其局限性開(kāi)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(dú)特的拱弧狀設(shè)計(jì)和兩端通過(guò)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(wèn)題，因此在微波組件中射頻信號(hào)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(xué)強(qiáng)度上達(dá)到了國(guó)軍標(biāo)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(guò)了手工焊接，而且剪切力分布更為集中，標(biāo)準(zhǔn)差σ更小，顯示出更高的穩(wěn)定性和可靠性。這些優(yōu)勢(shì)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(rùn)濕。設(shè)備的激光光源為915nm波長(zhǎng)的半導(dǎo)體激光器，其連續(xù)的出光、短波長(zhǎng)、高效率和集中的光斑，使得釬料吸收效果更佳。相比其他類(lèi)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(duì)808nm和915nm等波長(zhǎng)激光具有較高的吸收率，在微波組件跨接片焊接過(guò)程中不會(huì)對(duì)器件造成過(guò)大的熱影響。915nm波長(zhǎng)的激光相比808nm波長(zhǎng)，更能改善焊點(diǎn)反射激光到基板造成的損傷問(wèn)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(shì)

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(diǎn)處進(jìn)行局部加熱，使釬料融化并與母材潤(rùn)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(shì)，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(jué)定位、激光焊接三個(gè)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(guò)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(jì)精準(zhǔn)對(duì)接PCB板上的焊盤(pán)，為實(shí)現(xiàn)無(wú)縫焊接打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

2.視覺(jué)定位：利用先進(jìn)的機(jī)器視覺(jué)技術(shù)，即CCD模塊，將焊接點(diǎn)轉(zhuǎn)化為清晰的圖像信號(hào)。這一步驟使得激光焊錫機(jī)能夠精確捕捉并識(shí)別焊點(diǎn)位置，確保激光束能夠無(wú)誤地聚焦于目標(biāo)，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(biāo)對(duì)跨接片與PCB板的焊盤(pán)進(jìn)行精確焊接。焊接過(guò)程中，激光束的聚焦和移動(dòng)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(mǎn)足最嚴(yán)苛的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

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(qiáng)有力的技術(shù)支持。

七、展望

展望未來(lái)，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(yán)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(lái)的研究將集中在進(jìn)一步提高激光焊接的自動(dòng)化水平、優(yōu)化焊接參數(shù)、以及開(kāi)發(fā)新型焊接材料等方面，以滿(mǎn)足更高標(biāo)準(zhǔn)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(gè)值得探索的研究方向，有望推動(dòng)整個(gè)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(jìn)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(jìn)入一個(gè)全新的時(shí)代。

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審核編輯 黃宇