趙興科，邢德勝，劉大勇

（1. 北京科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院,北京100083；2. 航天恒星科技有限公司工藝與機(jī)械工程技術(shù)研究室，北京 100086）

航空技術(shù)、電子技術(shù)及能源技術(shù)的進(jìn)步使得器件趨向輕質(zhì)化、小型化、精密化、智能化和復(fù)雜化等方向發(fā)展。傳統(tǒng)連接方式面臨著巨大的技術(shù)挑戰(zhàn)，甚至無(wú)法實(shí)現(xiàn)。例如，光電技術(shù)在航空領(lǐng)域的不斷發(fā)展，需要解決透明玻璃等材料的連接難題，而這一技術(shù)是制造光電器件的技術(shù)基礎(chǔ)。激光微連接技術(shù)不僅能夠達(dá)到航空器件大批量、小型化及精密化連接要求，而且能夠滿足航空領(lǐng)域新技術(shù)發(fā)展對(duì)微連接的技術(shù)需求。

激光具有聚焦斑點(diǎn)尺寸微小、能量密度高且熱輸入精確可控的特點(diǎn)，非常適合微細(xì)件的精密連接。激光微連接技術(shù)是相對(duì)于常規(guī)激光連接技術(shù)而言的，焊件的一個(gè)尺寸小于1mm，或者所得焊縫尺寸小于1mm2的激光連接都可以歸結(jié)為激光微連接的范疇[1-2]。

激光微連接技術(shù)可以追溯到20世紀(jì)70年代，電子槍陰極射線管的制造中采用了激光微點(diǎn)焊工藝[3]。當(dāng)時(shí)的一個(gè)電子槍需要多達(dá)150個(gè)點(diǎn)焊組裝完成。在其他很多工業(yè)領(lǐng)域，激光微連接已經(jīng)成為某些微小產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)制造技術(shù)。在鐘表業(yè)，齒輪和芯軸的傳統(tǒng)壓合工藝已完全被激光焊所取代；在汽車工業(yè)，越來(lái)越多的傳感器組件，如繼電器和控制單元等，需要激光微焊接技術(shù)以保證其安全可靠性。電子工業(yè)中，電子產(chǎn)品的大批量制造和高可靠性組裝也越來(lái)越多地應(yīng)用激光微釬焊技術(shù)。利用激光在某些介質(zhì)中的穿透特性，一些過(guò)去無(wú)法連接的玻璃、高分子材料及其與金屬的組合件可以采用激光透射連接技術(shù)實(shí)現(xiàn)。

激光微連接原理

1 激光源與工藝參數(shù)

1.1 激光源類型及其特點(diǎn)

激光微連接與常規(guī)激光焊接所用的激光源沒有嚴(yán)格差別。理論上各種激光源都可以用于激光微連接，并且各具優(yōu)缺點(diǎn)。目前用于材料連接的主要激光源為CO2激光和Nd∶YAG激光。Nd∶YAG激光的波長(zhǎng)較短，為CO2激光波長(zhǎng)的1/10，有利于金屬吸收，但不利于高分子材料吸收，如圖1所示[4-5]。另外，Nd∶YAG激光波光束品質(zhì)穩(wěn)定，適合長(zhǎng)時(shí)間微焊接?？紤]到激光微連接對(duì)熱輸入控制更加嚴(yán)格，一般采用脈沖激光[6]。

光纖激光和半導(dǎo)體激光是兩種新型的固體激光，它們都具有更高的光束品質(zhì)，可以聚焦到很小的斑點(diǎn)尺寸。在低至100W的功率下光纖激光可以用于薄鋼板的微焊接，但不適合焊接光反射金屬材料，需要使用波長(zhǎng)更短的半導(dǎo)體激光。目前激光源類型及其應(yīng)用特點(diǎn)見圖2[7]。

1.2 激光焊工藝參數(shù)

對(duì)于激光微連接而言，最重要的工藝參數(shù)是激光功率密度和聚焦斑點(diǎn)面積。高品質(zhì)的激光束有助于減小激光聚焦斑點(diǎn)的尺寸，增加激光功率密度以及調(diào)控聚焦斑點(diǎn)上的能量分布，以便獲得平頂、多點(diǎn)等模式。

對(duì)于脈沖激光系統(tǒng)，激光微連接工藝參數(shù)還包括脈沖長(zhǎng)度、脈沖峰值功率、脈沖能量和脈沖重復(fù)率。調(diào)整脈沖激光輸出能量有兩種途徑：能量（脈沖能量/脈沖峰值功率）和脈沖數(shù)（脈沖重復(fù)率）。增加能量激光作用與材料的熱量增加而產(chǎn)生的熱效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致激光束品質(zhì)變差。避免這種能量調(diào)控受限的方法是將激光聚焦斑點(diǎn)分成多點(diǎn)；增加脈沖數(shù)也可以增加激光能力輸出。但受殘余熱效應(yīng)的限制，產(chǎn)生的等離子煙霧會(huì)降低后續(xù)脈沖的加熱效果。

2 激光微連接接頭的形成過(guò)程

激光微連接的接頭有點(diǎn)焊和縫焊兩類。根據(jù)使用的激光源，縫焊又可分為斷續(xù)點(diǎn)焊、同步焊、陰影焊或連續(xù)波焊，如圖3所示[8]。

激光微點(diǎn)焊的焊點(diǎn)尺寸范圍一般為100～800μm，取決于激光斑點(diǎn)尺寸、激光功率和被焊材料。焊接光反射材料時(shí)需要激光脈沖初始具有高的光強(qiáng)以破碎氧化膜并保證穩(wěn)定的激光能量耦合，而適當(dāng)?shù)暮罄m(xù)延長(zhǎng)加熱則有利于降低焊點(diǎn)裂紋的發(fā)生。典型的激光脈沖作用時(shí)間范圍為1～15ms。激光微點(diǎn)焊的熱作用范圍小，適合于膜層、絲材等的連接[9]。

激光斷續(xù)點(diǎn)焊是由一定數(shù)量的焊點(diǎn)通過(guò)相鄰焊點(diǎn)的重疊形成一定程度連續(xù)焊縫的方法。斷續(xù)點(diǎn)焊的工藝參數(shù)除了脈沖功率和脈沖長(zhǎng)度外，還包括脈沖重復(fù)率和焊接速度。相鄰焊點(diǎn)的重疊度，一般取60%。

激光同步微連接是指使用合適的分光裝置使激光束聚焦后形成狹長(zhǎng)線段投射到焊件待焊部位，激光照射過(guò)程中，聚焦線段上的焊點(diǎn)（短焊縫）同時(shí)產(chǎn)熱完成連接。激光同步微連接的光束聚焦焦點(diǎn)面積被放大，能量密度降低，一般適合連接需要溫度較低的釬焊或高分子材料連接場(chǎng)合，特別適用于芯片器件與基板的封裝微連接。

圖1 不同材料對(duì)激光的吸收率Fig.1 Absorption of the laser power of different materials

圖2 激光源技術(shù)參數(shù)及其激光微加工應(yīng)用Fig.2 Laser parameters of state-of-the-art laser systems for micro processing and dominant sub processes

圖3 激光微焊接的焊縫類型Fig.3 Classification of laser beam micro welding

連續(xù)長(zhǎng)焊縫的焊接一般需要使用連續(xù)（發(fā)射）激光。然而由于連續(xù)激光形成的焊縫直徑較大，因此一般需要形成窄小焊縫的激光微連接很少使用連續(xù)激光，而是采用脈沖激光，依靠合適激光束聚焦斑點(diǎn)的運(yùn)行軌跡來(lái)實(shí)現(xiàn)。陰影工藝就是這樣的一種利用脈沖激光獲得連續(xù)狹長(zhǎng)焊縫的激光微連接工藝。焊接過(guò)程中激光束在焊件表面作快速回旋掃蕩運(yùn)動(dòng)，激光脈沖的加熱作用重疊，形成穩(wěn)定的焊接熔池，使之兼具連續(xù)激光焊接（焊縫質(zhì)量好、焊接速度快）和脈沖激光焊接（價(jià)格低廉、接頭適應(yīng)性好）的優(yōu)點(diǎn)。陰影激光微連接工藝既可以焊接直長(zhǎng)焊縫，也可以用于環(huán)形焊點(diǎn)，如圖4、5所示[8]。

圖4 脈沖激光的斷續(xù)點(diǎn)焊與陰影連續(xù)焊對(duì)比Fig.4 Comparison of space spot welding and shadow for stainless steel and brass

圖5 采用脈沖激光的陰影微焊接Fig.5 Shadow method with pulsed laser

圖6 激光微焊接薄板時(shí)的駝峰焊縫成形Fig.6 Humping weld in a laser micro welding thin plate butt joint

激光微連接技術(shù)類型

1 激光微對(duì)接焊

激光的微對(duì)接主要用于厚度小于1mm的金屬薄板的連接。金屬薄板微焊接時(shí)熔池液體金屬較少，在激光束產(chǎn)生的高溫蒸汽流作用下，液體金屬會(huì)被氣流帶出兩板邊的對(duì)接間隙，形成表面凸起的焊道。另外，金屬薄板的剛度小，在熱應(yīng)力作用下很容易發(fā)生變形。這些問(wèn)題均影響激光微對(duì)接接頭的形狀精度。

1.1 焊道凸起

影響金屬激光微對(duì)接焊縫形態(tài)的因素很多，例如被焊金屬的材質(zhì)、激光功率、激光掃描速度、激光束斑點(diǎn)尺寸及能量分布等，其中，激光能量密度的影響最大。激光的能量密度越高，金屬蒸發(fā)現(xiàn)象越明顯，熔池液體金屬受到的氣流作用越強(qiáng)烈，越容易發(fā)生位置偏離而形成凸起。在全熔透模式下，掃描速度過(guò)快時(shí)液體熔池金屬會(huì)從焊件內(nèi)部爬升到表面形成駝峰焊道，見圖6[10]。

1.2 接頭變形

金屬薄板的激光微焊接接頭變形與熔深有關(guān)。厚50μm不銹鋼板當(dāng)采用熱導(dǎo)焊準(zhǔn)熔透焊接時(shí)，焊件首先沿激光入射方向向下變形，隨后又向相反方向變形，并最終保持這種變形狀態(tài)，即沿激光入射方向形成下凹面。而當(dāng)采用全熔透焊接時(shí)，焊件的最終變形與此相反。因此，可以通過(guò)選擇合適的熔透情況使薄板焊件的焊接變形最小。值得指出的是，焊件板厚也會(huì)影響焊接變形，采用20μm厚度的薄板與50μm的變形情況不同?？傊饘俦“宓募す馕⒑附拥暮附幼冃问芎缚p幾何形狀和板厚的共同影響。不同激光焊接工藝參數(shù)下50μm厚不銹鋼板對(duì)接接頭的焊接變形匯總見圖7[11]。

該領(lǐng)域的主要研究人員有馬來(lái)西亞大學(xué)Hozoorbakhsh[12]、美國(guó)艾奧瓦州立大學(xué)Chen[13]、韓國(guó)蔚山大學(xué)Kim[2，14]、日本岡山大學(xué) Matsuoka[15]等。

2 激光微搭接焊

細(xì)薄金屬對(duì)接接頭的裝配困難，利用激光的高穿透性，細(xì)薄金屬常采用搭接接頭形式。激光微搭接焊既可焊接細(xì)薄件之間的連接，如薄板與薄板、絲與薄板、絲與絲等，也可以用于細(xì)薄件與厚大件的焊接，如薄板與厚大件、絲與厚大件等。細(xì)薄件與厚大件搭接接頭通常將細(xì)薄件熔透，而厚大件無(wú)需熔透；細(xì)薄件之間焊接時(shí)，底層的細(xì)薄件可以選擇熔透或不熔透。細(xì)薄件的激光微搭接焊同樣存在焊道凸起和焊接接頭變形問(wèn)題。

60μm厚的AISI304不銹鋼箔的搭接焊試驗(yàn)結(jié)果表明，Nd∶YAG激光的脈沖能量對(duì)焊接接頭顯著影響焊縫深度和寬度。當(dāng)脈沖能量很低時(shí)表現(xiàn)為未完全熔透；隨脈沖能量增加，焊道外觀變好；當(dāng)脈沖能量過(guò)高時(shí)，過(guò)多的母材金屬熔化，底層金屬箔完全熔透，焊縫金屬上表面中心出現(xiàn)下凹現(xiàn)象，焊道外觀開始變差，如圖8所示[16]。

該領(lǐng)域的研究人員包括德國(guó)耶拿大學(xué)Patschger[16]、捷克科學(xué)院物理研究所Lapsanska[17]等。

在激光熱作用下，當(dāng)搭接的細(xì)薄焊件變形不一致時(shí)，兩焊件之間將形成間隙。隨連接焊件的厚度減小，焊接變形呈指數(shù)增加[18]。兩工件間的間隙因此也呈指數(shù)增加。在搭接焊過(guò)程中，全熔透深度為兩個(gè)焊件厚度之和，焊接變形形成的間隙與全熔透深度的比值將影響薄板搭接的焊接性。隨兩工件的厚度減小，其搭接的焊接性越差，如圖9所示[19]。該領(lǐng)域的研究人員還有南昌航空大學(xué)黃永德等[20]。

圖7 激光微焊接50μm厚不銹鋼板對(duì)接接頭的焊接變形Fig.7 Thermal deformation for 50μ m thickness sheet

圖8 搭接不銹鋼箔的脈沖Nd:YAG激光微焊接接頭的斷面形貌Fig.8 Cross sections of lap joints made with pulsed Nd:YAG laser welding with different pulse energies

圖9 不銹鋼箔搭接激光焊接頭的變形Fig.9 Deformation of stainless steel foils laser welding joint

3 激光透射焊

激光透射焊是利用激光穿過(guò)透明焊件達(dá)到待焊界面，照射待焊界面的不透明（激光吸收）物質(zhì)，將激光能量在待焊界面處轉(zhuǎn)化成熱量，造成待連接界面附近溫度升高，并由此引發(fā)熔化、擴(kuò)散等焊接冶金反應(yīng)而形成連接。激光透射焊一般選用短波激光，如Nd∶YAG激光、光纖激光和半導(dǎo)體激光等，以降低激光在透射過(guò)程中的吸收率，使激光能量集中作用于焊件的待連接界面。

按照所焊材料組合的不同，激光透射焊分為不加界面層的激光透射焊和加界面層的激光透射焊，如圖10所示[21]。前者用于透明材料與不透明層組合的異種材料激光連接，如高分子/金屬、玻璃/硅等；后者用于兩透明材料的組合，如高分子/高分子、玻璃/玻璃等。界面層由激光吸收率大的材料制備，如金屬膜[22-23]、碳納米管[24]等。該領(lǐng)域的研究人員主要有美國(guó)韋恩州立大學(xué)Sultana[25]、Schmit[26]、Lubna[27]，德國(guó)亞琛工業(yè)大學(xué)Sari[23]，葡萄牙新里斯本大學(xué)Quintino[28]等。

另外，基于聚焦飛秒或皮秒激光脈沖的非線性光吸收效應(yīng)，可以實(shí)現(xiàn)高空間-選擇光吸收加熱，而不需要插入光吸收層。這種非線性吸收行為，如多光子和隧道吸收和雪崩電離，能夠?qū)⒓す饷}沖聚焦在介于兩種透明材料之間的界面，熔化焦點(diǎn)附近材料使激光能量沉積。熔化的材料形成液體熔池，產(chǎn)生在界面處并填充兩待焊材料間隙。通過(guò)隨后的重新凝固過(guò)程，液體熔池凝固，從而將兩種材料連接在一起。圖11所示為采用皮秒脈沖激光在玻璃內(nèi)部聚焦形成的熔合區(qū)域[29]。該領(lǐng)域的研究學(xué)者包括德國(guó)阿沙芬堡應(yīng)用科學(xué)大學(xué)Roth[30]、英國(guó)的阿斯頓大學(xué)的Turchin[31]、日本大阪大學(xué)Tamaki[32]等。

激光透射微連接為高分子和玻璃等材料提供了一個(gè)簡(jiǎn)單、方便、可控和低廉的微連接技術(shù)。在電子器件、光學(xué)器件、醫(yī)療器件、微流體器件及小衛(wèi)星等方面有巨大的應(yīng)用潛力，近年來(lái)備受關(guān)注[33]。

4 激光微釬焊

對(duì)于性能差異大的異種材料，如金屬-陶瓷，熔化焊接接頭的質(zhì)量難以控制，甚至不能形成有效焊接接頭，釬焊成為最佳選擇。激光能量和聚焦斑點(diǎn)尺寸易于調(diào)整，使得激光斑點(diǎn)的能量分布可控，使激光適用于微釬焊連接。

圖10 兩種激光透射焊示意圖Fig.10 Diagram of two kinds of laser transmission welding methods

圖11 飛秒脈沖激光直接鍵合的玻璃界面Fig.11 SiO2/SiO2 interface bonded by using a femtosecond fiber laser

圖12 激光微釬焊電氣互聯(lián)Fig.12 Electric interconnect of laser-soldered joint

通過(guò)激光及其高能量密度，可以實(shí)現(xiàn)快速升溫。保溫可以促進(jìn)釬劑易揮發(fā)物質(zhì)揮發(fā)，并使釬焊接頭整體達(dá)到使液體釬料潤(rùn)濕鋪展的釬焊溫度。由于激光瞬間改變功率大小，可以實(shí)現(xiàn)釬焊過(guò)程中的快速加熱和快速冷卻，因此有利于細(xì)化釬焊接頭微觀組織、減少界面金屬間化合物和降低釬焊接頭的應(yīng)力和變形等。激光微釬焊連接的加熱區(qū)域小于1mm、裝配寬度低于50μm，如圖12所示[34]。激光微釬焊技術(shù)可以應(yīng)用于微機(jī)電器件、線纜組合等工業(yè)領(lǐng)域。

該領(lǐng)域的研究人員有日本岡山大學(xué)Ismail[35]、哈爾濱工業(yè)大學(xué)Liu[36]、德國(guó)弗勞恩霍夫Bosse[37]等。

圖13 鈦合金與鎳合金異種材料對(duì)接激光焊接頭的截面形貌Fig.13 Cross-section of fiber laser butt welded Ti and Ni alloys, by The University of Manchester

激光微連接技術(shù)展望

1 超薄截面材料的激光微連接

激光因其精密的能量調(diào)控性，在焊接薄材料時(shí)具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。然而，液體金屬的表面張力因素在薄膜材料焊接時(shí)變得非常重要，因?yàn)楹附尤鄢刂械囊后w很少，從而導(dǎo)致切割而非焊接。為此，超薄截面材料激光微連接過(guò)程中，薄板待焊部位接觸良好非常關(guān)鍵，需要專門工裝。隨著母材厚度減小，剛度減小，焊接變形程度加劇。目前金屬箔的厚度小于10μm時(shí)成形困難。

2 近終形激光微連接

由于激光焊接熔池液體金屬表面張力、液體金屬的流動(dòng)和快速凝固，導(dǎo)致焊縫金屬在截面上形成高于或低于母材的原始表面，并且還可能形成焊接板材（尤其是母材較薄時(shí)）。在很多應(yīng)用中，這些不良形態(tài)也許不是太大的問(wèn)題，然而在當(dāng)連接某些流體接觸表面或焊件精密組合的情況下，需要近終形焊接。低碳鋼板已實(shí)現(xiàn)近終形激光焊接，在異種材料的激光焊接時(shí)近終形激光焊接仍然是一個(gè)重要的挑戰(zhàn)。

3 異種金屬的激光微連接

有關(guān)異種材料的激光焊接的研究已有數(shù)十年，然而仍有一些問(wèn)題有待解決。特別困難的問(wèn)題在于焊縫區(qū)形成脆性金屬間化合物；另一個(gè)棘手問(wèn)題是兩種材料間的電位差不同導(dǎo)致的促進(jìn)腐蝕。激光焊接后需要特殊的表面防護(hù)措施。圖13給出了航空工業(yè)中Ti-6Al-4V合金與Inconel718超合金的激光焊對(duì)接例子[38]，只有在非常嚴(yán)格的特殊工藝參數(shù)下才可以避免焊縫金屬中的裂紋形成。焊接異種金屬比焊接同種金屬行為更復(fù)雜。

結(jié)束語(yǔ)

激光微連接技術(shù)的特征是焊接速度高、非接觸模式、選區(qū)加熱等，激光微連接焊接接頭的熱影響區(qū)小、焊接變形小、焊縫的冶金性能。激光微連接適合細(xì)薄金屬材料、高分子材料及異種材料連接，可以應(yīng)用于微電子器件、生物醫(yī)學(xué)植入器件、輕質(zhì)結(jié)構(gòu)和復(fù)雜結(jié)構(gòu)等的制造。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]ZHOU Y. Microjoining and nanojoining[M]. Cambridge∶ Woodhead Publishing Limited, CRC Press, 2008.

[2]BARUAH M, BAG S. Inf l uence of pulsation in thermo-mechanical analysis on laser micro-welding of Ti6Al4V alloy[J]. Optics &Laser Technology, 2017, 90∶ 40-51.

[3]HOPKINS R E, BUZAWA A M J.Optics for laser scanning[J]. Optical. Engineering.1976, 15∶90-94∶

[4]趙興科. 現(xiàn)代焊接與連接技術(shù)[M].北京：冶金工業(yè)出版社, 2016.

ZHAO Xingke. Advanced welding & joining techniques[M]. Beijing∶ Metallurgical Industry Press, 2016.

[5]RUSSEK U A, BOGLEA A L,PALMEN A, et al. Laser beam welding of thermoplastics[J]. Proceedings of SPIE, 2003,4977.

[6]TEMAK V V, KNOROVSKY G A, MACCALLUM D O. On the possibility of microwelding with laser beams[J]. Journal of Physics D∶ Applied Physics 2003, 36∶2170-2174.

[7]SUTTMANN O, MOALEM A, KLING R, et al. Drilling, cutting, welding, marking and microforming[J]. Laser Precision Microfabrication,Springer Series in Materials Science, 2010,135∶311-335.

[8]KLAGES K, OLOWINSKY A M. Laser beam microwelding in the watch industry [J].High-Power Lasers & Applications, 2002, 4637∶571-580.

[9]MYS I, SCHMIDT M. Laser microspot welding in electronics production[M]//LAWRENCE J R, POU J, LOW D K Y, et al. Advances in Laser Materials Processing∶A volume in Woodhead Publishing Series in Welding and Other Joining Technologies.Sawston∶ Woodhead Publishing Limited, 2010∶242-260.

[10]ANDREAS O, ANDREAS P,MICHAEL S. Numerical and experimental investigations of humping phenomena in laser micro welding[J]. Physics Procedia, 2016, 83∶1415-1423.

[11]CHANG B H, BAI S J, DU D, et al. Studies on the micro-laser spot welding of an NdFeB permanent magnet with a low carbon steel[J]. Journal of Materials Processing Technology, 2010, 210(6-7)∶ 885-891.

[12]HOZOORBAKHSH A, ISMAIL M I S,SARHAN A A D M, et al. An investigation of heat transfer and fluid flow on laser micro-welding upon the thin stainless steel sheet (SUS304)using computational fluid dynamics (CFD)[J].International Communications in Heat and Mass Transfer, 2016, 75∶ 328-340.

[13]CHEN W, MOLIAN P. Dualbeam laser welding of ultra-thin AA5052-H19 aluminum[J]. International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2008, 39 (9)∶ 889-897.

[14]KIM J, KIM S, KIM K, et al. Effect of beam size in laser welding of ultra-thin stainless steel foils[J]. Journal of Materials Processing Technology, 2016,233∶ 125-134.

[15]MATSUOKA S, OKAMOTO Y,OKADA A. Influence of weld bead geometry on thermal deformation in laser micro-welding[J].Procedia CIRP, 2013, 6∶ 492-497.

[16]PATSCHGER A, BLIEDTNER J.Determination and dependencies of melt pool dimensions in laser micro welding[J]. Physics Procedia, 2016, 83∶494-505.

[17]LAPSANSKA H, CHMELICKOVA H, HRABOVSKY M. Effect of beam energy on weld geometric characteristics in Nd∶YAG laser overlapping spot welding of thin AISI 304 stainless steel sheets[J]. Metallurgical and Materials Transactions B, 2010, 41∶ 1108-1115.

[18]THOMYC, M?LLERF,VOLLERTSEN F. Distortion effects in micro welding with fibre laser[C]// Proc. of 29th Int.Cong. on Applications of Lasers and Electro-Optics ICALEO. Anaheim∶ LIA Publication,2010∶ 85-90.

[19]PATSCHGER A, BLIEDTNER J,BERGMANN J P. Approaches to increase process efficiency in laser micro welding[J]. Physics Procedia, 2013, 41∶592-602.

[20]黃永德, 柯黎明, 馮吉才, 等. 微連接技術(shù)在植入式醫(yī)療器件中的應(yīng)用及研究進(jìn)展 [J]. 焊接 , 2012(7)∶ 28-33.

HUANG Yongde, KE Liming, FENG Jicai,et al. Application and research development of micro-joining techniques in implant apparatus[J].Welding, 2012(7)∶ 28-33.

[21]NAEEM M. Micro welding performance comparison between a low power(125W) pulsed Nd∶YAG laser and a low power(100–200 W) single mode fiber laser[C]//Proceedings of the 3rd Pacif i c International Conference on Application of Lasers and Optics,Beijing, 2008.

[22]SARI F, HOFFMANN W M,HABERSTROH E, et al. Applications of laser transmission processes for the joining of plastics,silicon and glass micro parts[J]. Microsystem Technologies, 2008, 14∶1879-1886.

[23]HABERSTROH E, HOFFMANN W M. Laser transmission welding of micro plastics parts[C]//4M 2006-Second International Conference on Multi-Material Micro Manufacture,2006∶71-74.

[24]IN J B, KWON H J, YOO J H, et al. Laser welding of vertically aligned carbon nanotube arrays on polymer workpieces[J].Carbon, 2017, 115∶688-693.

[25]SULTANA T, NEWAZ G,GEORGIEV G L, et al. A study of titanium thin films in transmission laser micro-joining of titanium-coated glass to polyimide[J]. Thin Solid Films, 2010,518∶ 2632-2636.

[26]SCHMITT F, OLOWINSKY A.Laser beam micro-joining[M]// QIN Y. Micro-Manufacturing Engineering and Technology：A volume in Micro and Nano Technologies.Amsterdam∶ Elsevier Inc. 2010∶ 185-201.

[27]LUBNA N, NEWAZ G. Analysis of titanium-coated glass and imidex (PI) laser bonded samples[J]. Materials Engineering and Performance, 2011, 21(2)∶ 266-270.

[28]QUINTINO L, LIU L, MIRANDA R M, et al. Bonding NiTi to glass with femtosecond laser pulses[J]. Materials Letters, 2013, 98∶142-145.

[29]NORDIN I H W, OKAMOTO Y,OKADA A, et al. Effect of focusing condition on molten area characteristics in micro-welding of borosilicate glass by picosecond pulsed laser[J].Applied Physics A, 2016, 122∶492.

[30]ROTH G L, RUNG S, HELLMANN R.Welding of transparent polymers using femtosecond laser[J]. Applied Physics A, 2016,122∶86-89.

[31]TURCHIN A V, DUBOV M,WILLIAMS J A R. 3D reconstruction of the complex dielectric function of glass during femtosecond laser micro-fabrication[J]. Optical and Quantum Electronics, 2011, 42(14) ∶873-886.

[32]TAMAKI T, WATANABE W, ITOH K. Laser micro-welding of transparent materials by a localized heat accumulation effect using a femtosecond fiber laser at 1558 nm[J]. Optics Express, 2006, 14(22)∶ 10460-10468.

[33]SULTANA T, GEORGIEV G L,BAIRD R J, et al. Study of two different thin film coating methods in transmission laser microjoining of thin Ti-film coated glass and polyimide for biomedical applications[J]. Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials,2009, 2 (3)∶237-242.

[34]ZIMMER K, EHRHARDT M,LORENZ P, et al. Joining of molybdenum thin films with copper printed circuit board by laser micro-riveting[J]. Optics & Laser Technology,2013, 49 ∶320-324.

[35]ISMAIL M I S, OKAMOTO Y,OKADA A, et al. Direct micro-joining of flexible printed circuit and metal electrode by pulsed Nd∶YAG laser[J]. International Journal of Precision Engineering and Manufacturing. 2012,13(3)∶321-329.

[36]LIU W, TIAN Y H, WANG C Q, et al. Formation of AuSnx IMCs in Sn3.5Ag0.75Cu micro-solder joints fabricated by laser and hot air reflow processes[J]. Journal of Materials Science∶ Materials in Electronics, 2013, 24∶217-223.

[37]BOSSE L, SCHILDECKER A,GILLNER A, et al. Poprawe high quality laser beam soldering[J]. Microsystem Technologies,2002, 7(5)∶ 215-219.

[38]LI L. The challenges ahead for laser macro, micro and nano manufacturing[M]//LAWRENCE J R, POU J, LOW D K Y, et al. Advances in Laser Materials Processing∶A volume in Woodhead Publishing Series in Welding and Other Joining Technologies.Sawston∶ Woodhead Publishing Limited, 2010∶20-39.