行业背景

VCM马达主要部件

近年来，随着电子元器件不断微型化，人们对产品的高精度、高密度及高可靠性的要求也不断提高，产品如何有效地形成微连接加工、加工过程的稳定可靠性及智能识别跟踪产品信息也为生产技术人员所重点关注。

VCM取自Voice Coil Motor首位英文字母的缩写，俗称音圈马达或音圈电机，其原理和扬声器类似，目前世界上的手机变焦和硬盘磁臂的驱动电机一般都是VCM。随着3C电子产业的飞速发展，客户对电子产品摄像头的要求越来越高，产品越精密，所用材料日趋变薄。摄像头由最初的单摄像头发展到近年来的双摄像头，再到最近逐渐成为主流的三摄像头，可见对于VCM马达器件需求量也越来越大。

01 当前技术

VCM音圈马达激光熔化焊接主要包括：Spring与Base激光熔化焊接技术和Yoke与Base激光熔化焊接技术。

对于Spring与Base部位连接工艺，此前主要采用YAG或QCW光纤毫秒脉冲激光进行点焊，焊接过程存在稳定性差、热影响区大及烧胶严重等缺点，同时焊后拉拔力小、导电性差及目测无法判别好坏等缺点（见图）。

对于Yoke与Base部位连接工艺，此前主要采用点胶工艺，但是该工艺不仅需要耗材，工作效率低，同时还存在拉力不稳定、胶料老化及二次清理等缺点（见图）。

QCW光纤单脉冲点焊

Yoke与Base点胶连接

02 新型激光焊接工艺

激光微焊接是指使用激光在至少一个维度上实现尺寸小于100μm的焊接技术。作为其他微连接技术的替代方案，激光微焊接具有连接强度高、精度高、灵活、非接触、热影响区和热畸变极小、工件形状限制少以及单步操作等优点。

工艺原理：激光微焊接主要应用小能量高频脉冲激光（能量为mJ级，有效工作脉宽为ns级）经由外光路照射到材料表面，激光的光强度超过一定阈值被材料吸收，在高频脉冲的作用下，材料发生熔化形成“钥孔”，激光在“钥孔”中发生折射与反射，不断向下熔化材料形成焊缝。激光微焊接为图形焊点，激光通过图形轨迹形成焊点，相对传统激光焊接具有以下优势：

▲ 焊接区域及形状可控，可适用于各种不规则焊接区域

▲ 特别适用于高精密薄材激光焊接加工

▲ 热输入可控范围大，特别适用于异种材料

▲ 高反材料激光焊接成型一致性好

微焊接图形焊点成型

焊点轨迹

不锈钢焊接铝合金

紫铜焊接

03 VCM音圈马达激光焊接设备推荐

针对VCM音圈马达激光焊接，大族激光SFM70E纳秒激光焊接系统可以提供高效连接解决方案，有效满足用户精密微加工需求。

系统激光器采用MOPA结构，脉宽级别为纳秒级，最高出光频率可达1000kHz，峰值功率可达13kW。该款激光器具有脉冲和CW模式，可选波形丰富，热输入能精准控制。该款新型焊接机在薄材料、高反材料（铜合金、铝合金、金）、异种金属焊接中有极大的优势。所焊产品焊点成型好，大小均匀一致，抗拉强度和剪切强度均较YAG、毫秒级光纤激光器等有显著提高。

弹片焊接（Spring与Base）

工艺效果展示

材料：0.03mm铜合金+0.1mm镀金不锈钢

要求：焊点美观无飞溅，拉拔力大于300g，铆压柱、侧壁塑胶及背面定位孔塑胶无烧伤；能目测检验焊点质量；NG产品识别与破坏并矩阵显示。

工艺对比：传统QCW光纤与YAG进行点焊，不仅外观无法检测焊点质量，同时焊接过程不稳定，容易烧胶，焊后拉拔力测试波动幅度很大；应用SFM70E新工艺进行焊接，焊接过程稳定可靠，不仅有效避免产品烧胶，同时目测能检验焊点质量，焊后测试拉拔力稳定且大于300g。

单孔摄像头a

单孔摄像头b

双孔摄像头

壳体焊接（Yoke与Base）

工艺效果展示

材料：0.15mm 高磷镍不锈钢+0.1mm镀金不锈钢

要求：外观不允许发黄、发黑现象，拉拔力大于3kgf，侧壁及背面塑胶无烧伤；能目测检验焊点质量。

工艺对比：传统QCW光纤与YAG进行点焊，焊接过程不稳定极容易烧胶，焊后拉拔力测试波动幅度很大，最大拉力仅为2.0kgf；应用SFM70E新工艺进行焊接，焊接过程稳定可靠，不仅有效避免产品烧胶，焊后测试拉拔力稳定且大于3kgf。

壳体a

壳体b

针对VCM音圈马达焊接，大族激光精密焊接快速开发出新型激光焊接工艺，该工艺获得国内外主要VCM马达生产厂商认可及大规模应用推广，确立了大族激光在VCM马达激光焊接领域的领先地位。未来，大族激光精密焊接将继续坚持创新驱动和自主开发，推广先进技术工艺应用，更好地服务广大用户，打造高端制造和智能制造的应用新高地。

文章来源：大族3C焊接

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