本實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:
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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,實現小焊縫的焊接,無接觸應力,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有溫度升高,且焊接完成后熱量迅速散失,不會對器件的內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。
申請號為CN201310187370.6的發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高于室溫的恒溫環境下加工,其中加工裝置包括激光光源、反射鏡、激光振鏡、擴束鏡、聚焦透鏡、激光加工平臺和恒溫加熱室,恒溫加熱室上設有用于激光穿過的透射窗口。
半導體器件、傳感器、發光器件、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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技術實現要素:
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本實用新型要解決的技術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量產生影響的激光焊接裝置。
為了解決上述技術問題,本實用新型采用的技術方案是,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量產生影響,可以適應半導體器件、傳感器、發光器件、微波器件等元器件封裝的需要。
[附圖說明]
下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明。
圖1是本實用新型實施例激光焊接裝置的主視圖。
圖2是本實用新型實施例激光焊接裝置的剖視圖。
[具體實施方式]
本實用新型實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外的氣壓差壓碎或者嚴重變形。通常聚焦透鏡的孔徑在150mm以內,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。
當進行激光焊接操作時,首先從真空艙門放入待加工器件10,關閉艙門,真空泵開始工作,從真空泵接口抽真空,當真空表顯示真空度達到指定要求時,激光開始焊接器件。焊接完成后停止真空泵,真空艙內氣壓回復到大氣壓,此時打開艙門取出器件。因真空艙內沒有任何電氣連接,艙內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,實現小焊縫的焊接,無接觸應力,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有溫度升高,且焊接完成后熱量迅速散失,不會對器件的內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,傳統的真空焊接設備常常需要將一些電氣連接連同到真空腔內,如電機、熱電偶等。接觸式焊接需要電機升降焊頭以靠近或離開焊接器件,能在真空中使用的電機價格昂貴,且不易維護,電器連接接口為了確保真空腔的密閉性也比較難于處理。
本實用新型以上實施例在進行激光焊接時,把整個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,且真空腔內無電氣連接,結構簡單,穩定性高。