T/R模块的激光封焊工艺研究

随着雷达技术的发展,微波模块正在向小型化、轻量化、高可靠性的方向发展。在实际生产过程中,T/R模块封焊盖板和壳体容易产生裂纹和气孔等缺陷,使产品的气密性不达标。文中对T/R模块常用的硅铝合金激光封焊工艺进行了试验研究,分析了峰值功率、脉宽、脉冲频率和离焦量对T/R模块焊接外观及气密性的影响,获得最优工艺参数。试验结果表明,工艺参数按照峰值功率为4.5 kW,脉宽为3.5 ms,焊接速度为2 mm/s,激光频率为15 Hz,离焦量为-1 mm时,能够获得较为优异的封焊质量,氦气漏气率优于5×10^(-6)Pa·m^(3)/s。最后总结了在生产过程中需要及时观察封焊质量来微调激光封焊的工艺参数,必要时更换新的激光保护镜片。试验结果对于指导激光封焊生产和工艺研究具有一定的意义。

常用封装材料的激光封焊工艺研究

介绍了激光封焊工艺的优越性及其主要工艺参数对封焊效果产生的影响,对铝合金、铜和可伐等几种常用封装材料进行了封焊研究,比较了不同表面处理对封焊效果产生的影响。实验表明,表面镀镍金可以减少镜面反射,有利于对铜进行激光封焊,却会影响铝合金和可伐的激光封焊质量。通过设置合适的工艺参数、选择合适的表面状态并且控制封装外壳的加工精度,使上述几种封装材料封焊后都达到了漏率小于1×10-9kPa.cm3/s的密封要求。

高硅铝合金壳体激光封焊缺陷及机制分析

采用激光焊对硅含量为50%(质量分数)的高硅铝合金壳体和硅含量为27%的硅铝合金盖板进行封焊实验。通过对焊缝区微观组织的观察,获得了焊缝区的组织特征及存在的缺陷。分析认为,焊接过程中温度和应力的急剧变化引发高硅铝材料内部的硅裂是焊缝微裂纹产生的主要原因,也是壳体封焊后气密性不能满足要求的主要因素。在此基础上,通过对焊接参数优化改进,提高了接头的质量。

微波组件壳体激光封焊工艺研究

由于微波组件作为雷达的核心器件,需要具有很高的可靠性和气密性等要求,因此迫切需要对微波组件的壳体进行气密性封装的研究。选用铝合金作为试验壳体材料,采用激光封焊的焊接方法,研究焊接工艺参数对焊缝及气密性的影响。结果表明,在推荐的焊接参数下,可以获得良好的焊接效果,焊缝美观且无气孔和裂纹等缺陷,漏气率达到1×10-9 Pa·m3/s左右,满足GJB 548B的要求。研究结果对同类产品具有一定的指导作用。

铝合金壳体激光封焊工艺参数对其气密性影响

为确保微波组件壳体内部电路长期工作的可靠性,激光封焊工艺正广泛应用于微波组件壳体气密性封装工艺中。采用正交实验的方法研究了激光功率、焊接速度、激光频率和偏焦量对铝合金壳体气密性的影响。结果表明:在实验的参数范围内,焊接速度影响最大,激光功率影响最小,使用最优的工艺参数进行激光封焊实验,壳体的漏气率最小,达到6.5×10-10 Pa·m3/s,气密性最优。

微型密封极化继电器的激光封焊与检漏技术

以微型密封极化继电器为例,从产品封装结构和工艺参数的选择两个方面对激光封焊工艺进行了探讨,并对封焊后的检漏技术进行了分析,明确了影响检测结果的几种因素及需注意的问题。

可伐合金外壳激光封焊的裂纹原因分析

可伐(Kovar)合金作为一种功能材料,在较宽的温度范围内(-80℃～450℃)内膨胀系数与硬玻璃的膨胀系数相近,可以保证材料的匹配封接。主要分析了可伐合金外壳采用激光封焊时焊缝处产生裂纹的原因,并就改善焊接裂纹提出了改进措施,主要措施包括焊接工艺参数的优化、焊接结构的优化设计、焊接前的清洗及热处理。

3系铝合金微波组件壳体的激光封焊工艺研究

利用激光封焊机对微波组件的3A21铝合金外壳气密性封装的固体激光器脉冲激光封焊工艺进行了试验研究,分析了脉冲峰值功率、脉冲宽度、脉冲波形等激光焊接工艺参数对最终焊接结果的影响。通过优化激光封焊工艺,获得了氦气漏气率优于3×10-9Pa·m3/s、焊缝成形美观、无裂纹和气孔的焊接样品。试验结果对3A21铝合金微波器件和组件外壳的气密性脉冲激光封焊工艺质量的提升具有一定的指导意义。

高硅铝合金激光封焊与焊接接头的工艺研究

针对高硅铝合金电子封装管壳激光封焊后,焊接接头附近易出现裂纹,产品密封成品率低的问题,提出了一种具有预热-焊接-后处理的激光脉冲波形。通过研究激光封焊工艺参数与管壳焊接结构的作用关系,以及焊接接头部位的微观结构,确定了符合可靠性要求的管壳焊接接头的结构,避免了裂纹等缺陷的发生,并通过了可靠性验证,将其应用到宇航用混合微电路生产中,产品合格率得到了极大的提升。

3A21铝合金激光封焊工艺参数研究

简要介绍了T/R组件气密封装中激光封焊的优点和激光封焊设备的组成,提出了激光封焊盖板与盒体设计的尺寸要求,对比了3A21铝合金与4047铝合金组成成分的不同。提出了前置尖峰波形,分析了激光峰值功率、激光频率、封焊速度、离焦量、脉宽等不同激光封焊工艺参数变化对于封焊质量的影响,并且通过对工艺参数的正交试验得出了不同的检漏结果,继而提出了3A21铝合金盖板与盒体封焊的工艺参数:激光峰值功率3 kW,激光频率20 Hz,封焊速度4 mm/s,正离焦量0.5 mm,脉宽10 ms的前置尖峰波形。

激光封焊技术研究

本文介绍了采用不同类型激光焊机且对其焊接参数进行设置和调整后,对晶体罩继电器进行激光封焊,并通过大量试验,不断优化完善焊接方法,成功摸索出了适用于晶体罩继电器封边的激光封焊工艺。

机器视觉系统在激光封焊机中的开发与应用

在激光封焊机上引入机器视觉系统,将图像坐标系统与机械坐标系统建立对应的映射关系,通过图像处理实现工件表面的焊接接口(焊缝)识别后,转化成能够引导运动控制系统的数据信息,引导激光头沿焊接轨迹的自动对位和焊接。机器视觉系统在激光封焊机上的应用,实现了产品的批量性焊接,大大提高设备效率与产能。

微波模块铝合金壳体激光封焊工艺参数对焊缝质量影响的研究

微波模块不断向小型化、轻量化、高可靠性的方向发展,微组装技术得到更为广泛的应用。为确保微波模块长期工作的可靠性,提高模块的气密性指标,必须开展相应的气密性封焊工艺研究。结合激光封焊工艺技术,通过对焊接工艺参数的正交实验分析,研究焊接工艺参数对焊缝质量的影响,得出了较优的铝合金壳体激光焊接工艺参数。

微波组件用硅铝合金的激光封焊工艺研究

对微波组件用硅铝合金的激光封焊工艺开展研究,分析了焊接工艺参数对焊缝组织形貌的影响,并结合有限元仿真,分析了焊接面结构对焊接热裂纹的影响。结果表明:激光峰值功率和脉宽对焊缝形貌和熔深有显著影响;焊接热应力集中在壳体一侧,当焊缝中心距离壳体边缘较远时,容易产生焊接热裂纹。通过对焊接参数的优化和焊接面结构的改进,获得了封装体积大于10 cm^3的微波组件,气密性稳定在10^(-9)Pa·m^3/s量级水平,满足GJB 360方法 112中条件C的要求。

基于激光封焊与胶接的大封闭腔体气密技术

分析并指出了常规气密性焊接技术的缺陷,提出了一种基于激光封焊与胶接的大封闭腔体气密性密封技术。通过气密性试验、对比试验和高低温冲击试验可知,试验件的气密性能为8.6×10^(-3)Pa·cm^3/s。采用新型组合工艺的腔体盖板在外界气压变化较大时几乎不发生变形,未出现凹陷、鼓包、焊缝裂纹或漏气等失效形式。该技术还具有可扩展性,可显著提高大封闭腔体的耐压性和气密性,有利于未来电子设备的集成化设计。

可伐合金表面Ni/Au镀覆方式和镀层厚度对激光封焊裂纹的影响

可伐合金作为微波组件气密封装的金属外壳,表面通常镀覆Ni/Au作为防护层及钎焊层。采用LW600AE型激光器对表面镀覆不同Ni/Au层的可伐合金壳体及盖板进行激光封焊以获得外形美观、气密性合格的焊接接头,并分析可伐合金表面Ni/Au层镀覆工艺及镀层厚度对焊接接头裂纹的影响。结果表明,化学镀Ni层中的P元素及电镀Au层中的Au元素相对可伐合金中的其他元素熔点较低,极易气化且形成多种低熔点共晶,产生焊接裂纹。Au层厚度小于0.8μm时,表面电镀Ni/电镀Au的可伐合金焊接接头未产生裂纹;随着Au层厚度的增加,焊缝中融入的Au元素增多,接头裂纹倾向增加,裂纹增大。电镀Ni层厚度的增加不会导致裂纹产生。电镀Ni层厚度8~11μm,电镀Au层厚度0.1~0.3μm时,可伐合金的微波组件外壳焊接接头质量较好,同时具有较好的防护及钎焊性能。

铝合金激光封焊缺陷的分析

文中对4A11铝合金(盖板)和6063铝合金(壳体)进行了激光封焊试验。使用金相显微镜、显微硬度计等测试分析手段,对激光封焊盒体的焊缝组织缺陷及硬度进行了试验分析研究。总结了峰值功率、焊接速度、离焦量等对焊缝缺陷产生的影响。试验结果表明:焊缝接头硬度呈中间低两边高的趋势,主要是与焊接过程中母材金属强化相的重熔有关;过高的峰值功率会导致金属蒸发,产生裂纹和气孔,过低的峰值功率会使焊缝熔合不良;焊接速度过快,导致焊缝冷却速度过快,产生气孔。

微波组件激光封焊脉冲波形研究

微波组件的壳体多为金属外壳,根据使用场合的需要,常规的壳体材料有铝合金、铜合金和Kovar合金等。为确保微波组件壳体内部电路长期工作的可靠性,激光封焊技术正广泛应用于微波组件壳体气密性封装工艺中。由于微波组件壳体材料合金成分的不同,其物理特性也不一致,在激光封焊过程中需要不同的能量输入方式。根据常用微波组件壳体材料的主要合金成分,为不同型号的铝合金、铜合金和Kovar合金设计了不同的脉冲波形,并设置了合适的工艺参数,获得了成型好无缺陷的焊缝,微波组件封焊后的漏率都达到了1×10-9 Pa·m3/s的密封要求。

不同封装面结构的硅铝管壳激光封焊工艺

微波模块向着小型高可靠的方向发展,硅铝合金得到了广泛应用。对硅铝管壳激光封焊的工艺进行了研究,重点讨论了不同封装面结构硅铝管壳的激光封焊工艺,针对封焊过程中出现的热裂纹进行了分析。在此基础上,对封焊过程中的脉冲波形、峰值功率、离焦量、起始点位置等工艺参数进行了优化。结果表明,在合适的参数下,可在不同封装面结构的硅铝管壳的封装体积>15 cm^(3)时,激光封焊的漏率低于2.03×10^(-8) Pa·cm^(3)/s。在热震、温循、正弦振动等环境筛选试验后,焊缝保持完好状态。

3A21铝合金在微波组件激光封焊中的应用研究

随着微波组件向高可靠性方向发展,要求壳体内部电路保持长期稳定性工作,因此,对3A21铝合金的激光密封焊接进行了研究。重点讨论了3A21铝合金激光封焊的脉冲波形,分析了采用不同峰值功率封焊的试验壳体焊缝形貌,选择合适的峰值功率封焊壳体,对封焊完成的壳体进行漏率检测和焊缝截面形貌观察与分析。结果表明,在推荐的焊接参数下,焊缝美观,无气孔和裂纹等缺陷,漏率低于5.07×10^(-9) Pa·cm^3/s。焊缝中的主要元素(除Mn元素外)重量百分比均高于母材中的元素含量,焊缝中有MnAl6等强化相以颗粒和短棒状分布在晶界边缘析出。研究结果对3A21铝合金在微波组件的应用和气密封装具有一定的指导作用。