本實(shí)用新型涉及激光焊接,尤其涉及一種激光焊接裝置。
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背景技術(shù):
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激光焊接是非接觸式焊接,可以聚焦到很小的光斑,實(shí)現(xiàn)小焊縫的焊接,無接觸應(yīng)力,器件無變形。焊接均勻一致性好。激光焊接只在焊縫周邊很小的范圍內(nèi)有溫度升高,且焊接完成后熱量迅速散失,不會對器件的內(nèi)部芯片有任何熱影響。激光的能量集中,熱損失較小,能耗較低。
申請?zhí)枮镃N201310187370.6的發(fā)明公開了一種激光加工方法及加工裝置,所述激光加工方法為將待加工工件在一個(gè)高于室溫的恒溫環(huán)境下加工,其中加工裝置包括激光光源、反射鏡、激光振鏡、擴(kuò)束鏡、聚焦透鏡、激光加工平臺和恒溫加熱室,恒溫加熱室上設(shè)有用于激光穿過的透射窗口。
半導(dǎo)體器件、傳感器、發(fā)光器件、微波器件等元器件的封裝具有非常高的可靠性要求,空氣中的氧氣、水汽及其他活性氣體常常對器件的可靠性和壽命有致命的影響,傳統(tǒng)的激光加工方法及加工裝置無法解決這一問題。
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技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
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本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠避免空氣中的氧氣、水汽及其他活性氣體對焊接質(zhì)量產(chǎn)生影響的激光焊接裝置。
為了解決上述技術(shù)問題,本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是,一種激光焊接裝置,包括激光輸出頭、掃描振鏡、聚焦鏡頭和焊接室,包括真空泵和真空表,所述的焊接室是真空艙,真空泵和真空表分別與真空艙的接口連接;真空艙的頂部包括透射窗口,透射窗口裝有透光板。
以上所述的激光焊接裝置,真空艙的前部包括艙門。
以上所述的激光焊接裝置,透光板為熔融石英玻璃。
以上所述的激光焊接裝置,熔融石英玻璃的兩面鍍有增透膜。
以上所述的激光焊接裝置,透射窗口的直徑不小于100mm,透光板的厚度不小于10mm。
本實(shí)用新型能夠避免空氣中的氧氣、水汽及其他活性氣體對焊接質(zhì)量產(chǎn)生影響,可以適應(yīng)半導(dǎo)體器件、傳感器、發(fā)光器件、微波器件等元器件封裝的需要。
[附圖說明]
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例激光焊接裝置的主視圖。
圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例激光焊接裝置的剖視圖。
[具體實(shí)施方式]
本實(shí)用新型實(shí)施例激光焊接裝置包括激光輸出頭1、掃描振鏡2、聚焦鏡頭3、真空艙4、真空泵5。
其中真空艙包含透射窗口401、真空泵接口402、真空艙門403,真空表6。
激光輸出頭可以是光纖激光輸出或者YAG激光輸出,激光從激光頭輸出后進(jìn)入振鏡和聚焦透鏡,穿過激光玻璃窗聚焦在待加工的器件上。
透射窗口裝有透光板404,透光板404采用熔融石英玻璃,熔融石英玻璃的正反兩面鍍激光增透膜,激光的透射效率可以達(dá)到99%以上。
熔融石英玻璃需具有一定厚度,以保證不被真空艙內(nèi)外的氣壓差壓碎或者嚴(yán)重變形。通常聚焦透鏡的孔徑在150mm以內(nèi),使用直徑為100mm以上的激光玻璃窗,玻璃厚度在10mm能夠滿足要求。
當(dāng)進(jìn)行激光焊接操作時(shí),首先從真空艙門放入待加工器件10,關(guān)閉艙門,真空泵開始工作,從真空泵接口抽真空,當(dāng)真空表顯示真空度達(dá)到指定要求時(shí),激光開始焊接器件。焊接完成后停止真空泵,真空艙內(nèi)氣壓回復(fù)到大氣壓,此時(shí)打開艙門取出器件。因真空艙內(nèi)沒有任何電氣連接,艙內(nèi)只需要能夠放置焊接器件,所以真空艙體積不需太大,以激光加工區(qū)域100mm×100mm,所以真空艙體積只在130mm×130mm×50mm就能滿足要求,如此小的空間抽真空的速度也會顯著提高。
激光焊接是非接觸式焊接,可以聚焦到很小的光斑,實(shí)現(xiàn)小焊縫的焊接,無接觸應(yīng)力,器件無變形。焊接均勻一致性好。激光焊接只在焊縫周邊很小的范圍內(nèi)有溫度升高,且焊接完成后熱量迅速散失,不會對器件的內(nèi)部芯片有任何熱影響。激光的能量集中,熱損失較小,能耗較低。另外,傳統(tǒng)的真空焊接設(shè)備常常需要將一些電氣連接連同到真空腔內(nèi),如電機(jī)、熱電偶等。接觸式焊接需要電機(jī)升降焊頭以靠近或離開焊接器件,能在真空中使用的電機(jī)價(jià)格昂貴,且不易維護(hù),電器連接接口為了確保真空腔的密閉性也比較難于處理。
本實(shí)用新型以上實(shí)施例在進(jìn)行激光焊接時(shí),把整個(gè)激光焊接裝置置于真空腔外,大大減少了真空腔的體積,抽真空速度快,且真空腔內(nèi)無電氣連接,結(jié)構(gòu)簡單,穩(wěn)定性高。