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車載攝像頭焊接工藝之膠粘 VS 激光焊錫，誰更勝一籌？2024- 12-23 15:12

車載攝像頭焊接工藝之膠粘 VS 激光焊錫，誰更勝一籌？

一、引言



車載攝像頭發(fā)展現(xiàn)狀簡述
在當今的汽車領域，車載攝像頭的應用變得越發(fā)廣泛且不可或缺。無論是輔助駕駛功能中的車道偏離預警、自動緊急制動（AEB），還是為駕駛者提供便利的倒車影像、360 度全景影像，亦或是用于監(jiān)測駕駛員狀態(tài)的駕駛員監(jiān)測系統(tǒng)（DMS）以及乘客狀態(tài)的乘客監(jiān)測系統(tǒng)（OMS）等，都離不開車載攝像頭的支持。
從市場數(shù)據(jù)來看，全球車載攝像頭出貨量呈現(xiàn)出持續(xù)增長的態(tài)勢，2022 年全球車載攝像頭市場總出貨量達 2.18 億顆，并且據(jù)預測，到 2028 年總體出貨量將達到 4.02 億顆，屆時 94% 的汽車都將配備 ADAS（***輔助駕駛）攝像頭，艙內攝像頭的增長速度也不容小覷。而在國內，車載攝像頭的發(fā)展同樣迅猛，其出貨量從 2017 年的 1690 萬顆增長*** 2022 年的 6131 萬顆，復合年均增長率達到 26.2%，2022 年中國車載攝像頭市場規(guī)模預計達到了 144.03 億元。
隨著汽車技術不斷朝著智能化、安全化邁進，車載攝像頭所承擔的角色愈發(fā)重要，對于它的質量、性能等方面的要求也日益提高。而在車載攝像頭的制造過程中，焊接工藝是極為關鍵的一環(huán)，它直接影響著攝像頭的穩(wěn)定性、密封性以及整體的使用壽命等。目前，膠粘和激光焊錫是車載攝像頭焊接工藝中較為常見的兩種方式，它們各有特點，下面我們就來詳細對比分析一下這兩種焊接工藝的優(yōu)劣勢。

二、車載攝像頭激光焊錫工藝優(yōu)勢分析


（一）精度方面優(yōu)勢
激光焊錫工藝在精度控制上有著顯著優(yōu)勢，它能夠實現(xiàn)微米級別的精確控制。在車載攝像頭模組內，往往存在著諸多微小間距的焊點，像圖像傳感器、FPC（柔性電路板）等精細部位的焊接，對精度要求極高。而激光焊錫憑借其高精度的特點，能夠精準地作用于這些微小焊點，確保焊接的準確性和牢固性。例如，在一些高分辨率的車載攝像頭圖像傳感器焊接中，其焊點間距可能僅有零點幾毫米，激光焊錫可以毫無壓力地完成焊接任務，***契合這類精密元器件的焊接需求，保障攝像頭能夠穩(wěn)定、高質量地捕捉和傳輸圖像信息。
（二）非接觸式焊接優(yōu)勢
激光焊接屬于非接觸式的焊接過程，這一特性使其不會對周邊敏感元件造成熱損傷。在車載攝像頭模組中，由于其集成度高、內部空間十分緊湊，各個元件之間距離較近，一旦采用接觸式焊接方式，很容易因熱量傳導等因素對周圍元件產(chǎn)生不良影響。而激光焊接通過非接觸的方式，能有效減少熱影響區(qū)，極大地降低了對周邊元件的潛在威脅。比如在一些小型車載攝像頭的組裝過程中，使用激光焊錫，就可以巧妙地避免因熱損傷導致其他元件性能下降或者損壞的隱患，確保整個攝像頭模組的正常運行。
（三）焊接質量穩(wěn)定優(yōu)勢
激光焊接能夠提供一致的焊接能量分布，無論進行多少次焊接操作，都可以確保每次焊接的一致性和可靠性。對于車載攝像頭來說，焊接質量的穩(wěn)定與否直接關系到產(chǎn)品整體質量以及長期使用的穩(wěn)定性。相關測試數(shù)據(jù)表明，經(jīng)過激光焊錫工藝焊接的車載攝像頭，在經(jīng)過長時間的高低溫循環(huán)測試、震動測試等一系列嚴格的可靠性測試后，焊接部位依然保持良好狀態(tài)，焊點脫落、虛焊等不良現(xiàn)象的發(fā)生率極低，相比其他焊接方式有著明顯優(yōu)勢，這無疑有助于提升車載攝像頭在實際使用中的性能表現(xiàn)以及使用壽命。
（四）適應性強優(yōu)勢
激光焊錫工藝有著很強的適應性，它能夠處理表面復雜的工件，而且在焊接過程中不易與工件表面的元器件發(fā)生干涉。車載攝像頭模組往往是由多種不同的材料組合而成，包括不同的金屬及其合金等。激光焊錫在面對這些多樣化的材料時，都可以很好地完成焊接工作，不管是銅與錫、鋁與錫等常見的材料搭配，還是一些特殊合金材料的焊接需求，它都能從容應對，展現(xiàn)出良好的適用性，保障車載攝像頭模組各個部件之間能夠穩(wěn)固連接。
（五）自動化程度高優(yōu)勢
激光焊錫機結合 CCD 視覺定位系統(tǒng)，可以自動識別并精確定位焊接點。在大規(guī)模生產(chǎn)車載攝像頭的過程中，這一優(yōu)勢尤為突出。它能夠大幅提高生產(chǎn)效率，并且進一步提升焊接精度，同時還能減少因人為操作帶來的錯誤。例如在自動化的車載攝像頭生產(chǎn)線上，激光焊錫機可以按照預設的程序，快速、精準地對一個個攝像頭模組進行焊接，每一個焊點的定位都準確無誤，在短時間內就能完成大量的高質量焊接工作，滿足市場對于車載攝像頭的批量生產(chǎn)需求。
（六）加熱速度快優(yōu)勢
激光焊錫是利用高密度能量的激光束瞬間產(chǎn)生高溫，能夠迅速熔化預先放置好的錫料，進而快速完成焊接過程。相較于傳統(tǒng)的焊接方式，比如烙鐵焊接，傳統(tǒng)方式需要較長時間來預熱烙鐵頭，然后才能進行焊接操作，整個過程耗時相對較長。而激光焊錫往往在極短的時間內就能完成一個焊點的焊接，極大地縮短了焊接時長，提高了生產(chǎn)節(jié)拍，使得車載攝像頭的制造效率得到顯著提升。
（七）耗材成本低優(yōu)勢
激光焊錫工藝因不使用烙鐵頭，所以不存在烙鐵頭損傷的問題。在傳統(tǒng)焊接中，烙鐵頭屬于易損耗部件，需要定期更換，這無疑增加了生產(chǎn)成本。而激光焊錫免去了這部分開支，經(jīng)過成本核算對比可以發(fā)現(xiàn)，長期來看，在同樣的焊接工作量下，激光焊錫工藝所耗費的耗材成本要明顯低于傳統(tǒng)烙鐵焊接方式，這對于企業(yè)控制生產(chǎn)成本、提高經(jīng)濟效益有著積極的作用。

三、車載攝像頭激光焊錫工藝劣勢分析

（一）設備及技術要求高
激光焊錫工藝所用到的設備相對復雜，其內部有著諸多精密的構造和部件，不像一些常規(guī)焊接設備那般簡單易上手。而且，它對操作技術有著較高的要求，操作人員需要經(jīng)過專業(yè)且系統(tǒng)的培訓，才能準確地設定諸如激光功率、脈沖頻率、焊接時間等各項參數(shù)。一旦參數(shù)設定不合理或者操作稍有不當，就很容易出現(xiàn)焊接質量不佳的問題，比如焊點不牢固、出現(xiàn)氣孔等情況。對于一些小型企業(yè)來說，往往面臨著技術人員儲備不足的困境，很難確保有足夠專業(yè)的人員去良好地運用激光焊錫設備，這在一定程度上限制了該工藝在這類企業(yè)中的有效應用。
（二）部分焊接方式存在缺陷
因激光焊錫技術相對來講是有技術門檻的，目前在我國能掌握核心技術并付諸于實際的廠家很少，一般企業(yè)的設備像激光送絲焊接這種方式，如果送絲機構不夠穩(wěn)定或者精度達不到要求，在焊接過程中就容易出現(xiàn)粘絲的缺陷，導致焊絲不能準確地送到焊點位置，影響焊接的正常進行以及焊接質量。有些企業(yè)會采用激光噴錫球焊接方式，但倘若不能提前對焊板進行有效的預熱，就很容易造成虛焊情況的出現(xiàn)，使得焊點看似成型，但實際上連接并不牢固，在后續(xù)車載攝像頭的使用過程中，可能會因為震動、溫度變化等因素而出現(xiàn)焊點脫落等問題，影響攝像頭的穩(wěn)定性和使用壽命。因此，選擇可靠企業(yè)就是需要各大設備商花費一定精力根據(jù)不同廠家打樣回來的樣品實測來衡量。
（三）成本投入初期較大
雖然從長遠來看，激光焊錫工藝的耗材成本相對較低，能為企業(yè)節(jié)省不少開支。但是在前期，其設備采購成本就比較高昂，一臺性能優(yōu)良的激光焊錫設備往往需要投入大量資金。而且，設備的安裝調試也并非簡單之事，通常還需要聘請專業(yè)的技術人員來完成，這又是一筆不小的費用。對于一些預算有限的廠家而言，如此大的初期資金投入會帶來較大的資金壓力，使得他們在選擇激光焊錫工藝時會有所顧慮，甚***可能因為資金問題而不得不放棄采用這一工藝，轉而選擇其他成本相對較低的焊接方式。

四、車載攝像頭膠粘工藝優(yōu)勢分析

（一）穩(wěn)固性好
車載攝像頭采用膠粘工藝進行安裝后，在穩(wěn)固性方面表現(xiàn)出色，能夠很好地保持在安裝位置不易脫落。在車輛日常行駛過程中，不可避免地會遇到各種顛簸路況，比如經(jīng)過減速帶、坑洼路面，或者是在崎嶇的山路行駛時，車輛會產(chǎn)生較為劇烈的震動搖晃，但膠粘工藝固定的車載攝像頭卻能始終維持其原本的位置穩(wěn)定。像一些出租車、網(wǎng)約車，由于長期處于運營狀態(tài)，行駛里程數(shù)高，車輛震動頻次多，其安裝的車載攝像頭很多都是采用膠粘方式固定，經(jīng)過長時間使用后依然能夠穩(wěn)固地發(fā)揮作用，為行車記錄、安全監(jiān)控等提供可靠保障，這足以體現(xiàn)膠粘工藝在穩(wěn)固性方面的優(yōu)勢。
（二）能適應不同材質粘接
膠粘工藝的一大優(yōu)勢就是它能夠適用于多種不同材質之間的粘接。車載攝像頭本身包含了多種材質部件，其外殼可能是塑料材質，內部一些支撐結構或許是金屬材質，而在車輛上安裝攝像頭時，需要與車身的不同部位連接，車身部位同樣有著不同材質，例如金屬車架、塑料內飾板等。而膠粘工藝可以很好地實現(xiàn)這些不同材質之間的粘接需求。比如將塑料外殼的車載攝像頭粘接到車內的塑料內飾板上，或者是把帶有金屬部件的攝像頭固定在金屬車架的合適位置，都能夠通過選擇合適的膠粘劑來達成牢固粘接的效果，為車載攝像頭的安裝提供了更多的靈活性和適配性。
（三）操作相對簡便
相較于一些復雜的焊接工藝，膠粘工藝在操作上要簡便得多。它不需要像激光焊錫那樣配備專業(yè)大型的焊接設備，也不用依賴高技術水平的專業(yè)操作人員。一般情況下，工作人員只要經(jīng)過簡單的培訓，了解膠粘劑的使用方法、粘接的基本步驟以及相應的注意事項后，就能夠上手進行車載攝像頭的膠粘操作。比如在汽車后裝市場中，一些汽車維修店、改裝店的普通技師，在為車主安裝車載攝像頭時，往往選擇膠粘工藝，能夠快速、便捷地完成安裝工作，而且也能保證安裝的質量，滿足車主對于車載攝像頭正常使用的需求，極大地降低了操作門檻和人力成本。

五、車載攝像頭膠粘工藝劣勢分析

（一）不易拆卸
車載攝像頭若采用膠粘工藝進行固定，一旦安裝完成后，想要拆卸就會比較棘手。在實際使用中，可能會出現(xiàn)后續(xù)需要維修、更換攝像頭，或者因***初安裝位置不合適等原因想要重新調整攝像頭的情況。比如，當車載攝像頭出現(xiàn)故障需要維修人員檢修時，膠粘固定的方式使得拆卸過程變得復雜且耗時，可能需要花費大量時間去小心清理膠水，還很容易在拆卸過程中對攝像頭本身或者其安裝部位造成損壞，不像一些采用其他可拆卸連接方式的設備那樣可以便捷地進行拆裝操作，這給后續(xù)的維護工作帶來了諸多不便。
（二）點膠質量受人為因素影響
在進行膠粘工藝中的手工點膠操作時，點膠質量很容易受到人為因素的干擾。操作人員手部的抖動、操作時的力度把控以及點膠速度等，都會影響膠水在粘貼部位的平整性。如果膠水涂抹不均勻，就會導致其粘性效果變差，影響車載攝像頭的固定牢固程度。而自動化的激光焊錫工藝則不同，它依靠精確的程序設定和機械操作，能夠精準地完成焊接過程，在焊點的成型以及焊接質量的一致性方面有著很高的保障，基本不會因人為操作的不穩(wěn)定因素而出現(xiàn)質量問題，在精準度方面相較膠粘工藝有著明顯優(yōu)勢。
（三）存在職業(yè)健康風險
膠粘工藝中的一些環(huán)節(jié)存在著職業(yè)健康風險，例如在使用 uv 固化膠進行膠粘時，uv 燈在固化過程中會產(chǎn)生強光。作業(yè)員長時間處于這種強光環(huán)境下，眼睛很容易產(chǎn)生疲勞感，久而久之，嚴重的可能會對視力造成不可逆的傷害，甚***引發(fā)其他職業(yè)性眼疾等健康問題。這就要求企業(yè)在使用膠粘工藝時，要為作業(yè)人員配備完善的防護措施，并且嚴格控制作業(yè)時間，以盡量降低這類職業(yè)健康風險帶來的危害，而激光焊錫工藝在正常操作過程中一般不存在這類對人體健康有較大影響的隱患。

六、車載攝像頭膠粘與激光焊錫工藝的適用場景探討

（一）大規(guī)模生產(chǎn)場景
在大規(guī)模生產(chǎn)車載攝像頭的情境下，激光焊錫工藝的優(yōu)勢得以充分彰顯。其自動化程度高的特點結合 CCD 視覺定位系統(tǒng)，可自動識別并精準定位焊接點，能依照預設程序快速且精準地對眾多攝像頭模組進行焊接。每一個焊點的定位都準確無誤，在短時間內就能完成大量高質量的焊接工作，這極大地提高了生產(chǎn)效率，***契合大規(guī)模生產(chǎn)對于高效的需求。例如在一些大型車載攝像頭生產(chǎn)工廠的流水線上，激光焊錫設備有序運行，源源不斷地生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品，滿足市場對于車載攝像頭日益增長的批量需求。
而膠粘工藝在這種場景下，往往就顯得效率不足了。膠粘操作大多依賴人工，即使是采用一些簡易的點膠設備，其速度和精準度相較于激光焊錫的自動化操作也存在較大差距。并且，膠粘后的固化等環(huán)節(jié)還需要額外花費時間等待，整體的生產(chǎn)節(jié)拍難以快速提升，所以在大規(guī)模生產(chǎn)場景中，激光焊錫工藝相對膠粘工藝更具優(yōu)勢。
（二）特殊環(huán)境使用場景
在高溫環(huán)境下，激光焊錫工藝焊接的車載攝像頭表現(xiàn)較為穩(wěn)定。因為其焊接質量可靠，焊點經(jīng)過嚴格的工藝處理，能夠在高溫條件下依然保持良好的連接狀態(tài)，確保攝像頭內部各部件之間穩(wěn)固，正常地采集和傳輸圖像信息。例如在一些炎熱地區(qū)長時間行駛的車輛，或者發(fā)動機艙附近安裝的車載攝像頭，激光焊錫工藝焊接的產(chǎn)品能更好地耐受高溫影響。
對于膠粘工藝來說，部分膠粘劑在高溫環(huán)境下可能會出現(xiàn)軟化、粘性降低等情況，進而影響攝像頭的穩(wěn)固性，存在脫落或者松動的風險。
在高濕度或者有腐蝕性環(huán)境中，激光焊錫形成的焊接部位有著較好的密封性和耐腐蝕性，能夠防止水汽、腐蝕性物質等侵入攝像頭內部，保護其元器件正常工作。而膠粘工藝，如果膠粘劑的防水、防腐性能不佳，長時間處于這類環(huán)境中，膠水容易被腐蝕，導致攝像頭固定失效，無法正常發(fā)揮作用。所以在特殊環(huán)境使用場景中，總體上激光焊錫工藝更具適應性。
（三）維修及改裝場景
當車載攝像頭需要進行維修或者改裝時，激光焊錫工藝便于精準操作修復的優(yōu)勢就凸顯出來了。技術人員可以利用激光焊錫設備，準確地對出現(xiàn)問題的焊點進行重新焊接等操作，而且由于其非接觸式等特點，不會對周邊其他正常的元器件造成過多影響，能夠較為便捷地完成修復工作。
反觀膠粘工藝，其不易拆卸的劣勢在這種場景下就帶來了諸多麻煩。想要拆除膠粘固定的攝像頭，可能需要耗費大量時間去清理膠水，過程中還容易損壞攝像頭或者其安裝部位，后續(xù)重新安裝時，也需要重新進行膠粘操作，并且要確保點膠質量等，遠不如激光焊錫工藝在維修和改裝場景中操作方便。所以在維修及改裝場景中，激光焊錫工藝相對膠粘工藝更利于應用。

七、結論

總結兩種工藝優(yōu)劣勢
綜上所述，車載攝像頭膠粘工藝和激光焊錫工藝各有其獨特的優(yōu)劣勢。膠粘工藝的優(yōu)勢在于穩(wěn)固性好，能適應不同材質粘接，操作相對簡便，在一些對穩(wěn)固性要求較高且后續(xù)變動不大的安裝場景中表現(xiàn)出色；然而其劣勢也較為明顯，不易拆卸、點膠質量受人為因素影響以及存在職業(yè)健康風險等，這使得它在需要頻繁拆裝、對精準度要求高以及大規(guī)模生產(chǎn)等場景下存在一定局限。
激光焊錫工藝則有著精度高、非接觸式焊接、焊接質量穩(wěn)定、適應性強、自動化程度高、加熱速度快以及耗材成本低等諸多優(yōu)勢，特別適合大規(guī)模生產(chǎn)、應對特殊環(huán)境以及維修改裝等場景；但它也存在設備及技術要求高、成本投入初期較大等劣勢，這限制了部分小型企業(yè)或預算有限廠家的應用。
可見，在實際選擇車載攝像頭焊接工藝時，要充分考量具體的生產(chǎn)規(guī)模、使用環(huán)境、成本預算以及后續(xù)維護等不同需求和條件，選擇***為合適的工藝，這樣才能保障車載攝像頭產(chǎn)品的質量、性能以及整體效益。
對未來工藝發(fā)展展望
隨著車載攝像頭技術的不斷發(fā)展進步，膠粘和激光焊錫這兩種工藝也有望迎來新的變化。在未來，激光焊錫工藝可能會朝著設備更加智能化、操作更加簡易化的方向改進，通過優(yōu)化設備的人機交互界面、內置更多自動化的智能調節(jié)功能等，降低對操作人員專業(yè)技術的要求，讓更多企業(yè)能夠輕松駕馭這一工藝。
 
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