由於銅在室溫下對近紅外雷射的吸收率很低，大部分入射雷射在焊接過程中會被反射，導致雷射焊接過程中銅的能量損失嚴重，雷射能量利用率低。 同時，由於銅的導熱性好，在雷射焊接過程中穩定性較差。 由於這些原因，銅在雷射焊接時必須使用較高的輸出能量才能獲得相對可接受的焊接質量。 而且，銅在雷射焊接過程中也容易出現焊縫成型不良、易變形、熱裂紋、飛濺、氣孔等焊接缺陷，極大地限制了銅雷射焊接技術的研究和推廣。 本文總結和解釋了銅的兩大焊接難點，進而總結了幾種雷射加工工藝路線對銅的優缺點。
難點一：導熱係數高，散熱快
難點二：高反射材料，低雷射吸收
難點三：吸收率波動較大
難點一：導熱係數高，散熱快
導熱係數的定義：指當溫度垂直向下梯度為1μm時，單位時間內通過單位水平橫截面積傳遞的熱量。
簡單來說：兩個平行平面，面積為1平方公尺，面積為1平方公尺，垂直於物體中的熱傳導方向，如果兩個平面之間的溫差為1k（1），那麼在1秒內從乙個平面傳導到另乙個平面的熱量被指定為物質的導熱係數， 其單位為瓦特表·凱（W m·k）。
銅的導熱係數為401W（m*k），幾乎是鋁的2倍，鋼的5倍。 例如，如果單位熱輸入為1000W，銅的散熱量為400W，剩餘的600W，剩餘的鋁約為800W，鋼是920W加熱母材，那麼粗略計算，要達到相同的穿透力，銅所需的雷射功率是鋁的兩倍以上，是銅的五倍以上。
高導熱性會導致虛擬焊接（由於能量不足導致滲透不足）和巨集觀外觀粗糙從微觀上看，熱影響區過大（導電面積過大，導致晶粒在加熱時長大，導致效能下降）。 因此，在低能量密度的焊接工藝（如電弧焊）中通常需要預熱，而高能量密度的焊接工藝（雷射、電子束焊）則不需要，而且銅往往需要更高的功率才能達到與鋁和鋼相同的熔深，這也加劇了銅的焊接不穩定性。
難點二：高反射率、低吸收率
目前，由於大功率片以光纖雷射器為主，而光纖雷射器的國產化比較徹底，非常美觀，所以行業內大多採用紅外雷射器（波段1030-1080nm）焊接銅。 在室溫下，只有約3%的入射雷射在初始階段被銅吸收，其餘的被反射。
難點三：雷射吸收率波動較大
材料**：Antoon Blom、Par Dunias、Piet van Engen、Willem Hoving、Janneke de Karmer，“使用實時控制降低薄銅零件雷射微點焊的工藝擴散”程式 spie 4977. photon processing in microelectronics and photonics ii, (17 october 2003);
在銅雷射焊接過程中，隨著材料溫度的公升高，其自身的導熱係數和吸收率會發生變化。 如圖所示，固體純銅在室溫下的吸收率隨著溫度的公升高，從1250K的3%緩慢上公升到8%左右，僅增加5%。同時，導熱係數從最大 401 W m*K 緩慢降低到 330 W （m*K）。 也就是說，在固態下，純銅保持著非常低的雷射吸收率和非常高的導熱性，這使得雷射加工過程極其困難，需要非常高的雷射束功率密度。 但在1250至1350K的極小溫度範圍內，純銅對光的吸收率突然“躍公升”到15%左右;同時，其導熱係數從330W mk急劇下降到160W mK左右。 這意味著“光熱轉換”增加了一倍，而散熱率增加了一倍，這使得在相同的雷射束功率密度下，該範圍內的熱量積累率高出數倍。 綜合熱輸入相當於20%左右，同時銅吸收大量熱量，出現鎖孔蒸發，雷射進入鎖孔進行多次折射吸收，雷射吸收率飆公升至60%左右，如此大的熱輸入波動會導致銅熔池劇烈波動， 導致飛濺、氣孔等缺陷。（本文本段參考顧錚，上海瀚宇光纖通訊技術出版社出版的藍色雷射加工。
高反應導致缺陷：虛焊。
材料來自 TRUMPF：
由於銅的反射率高，雷射的吸收率低，在起始位置常出現現象：初始假焊，有時銅表面沒有焊接痕跡;
原因是：初始吸收率低，導致熱量輸入小，銅吸收的熱量通過熱傳導迅速分散，在雷射的連續作用下，銅溫度公升高，吸收率隨著溫度的公升高而增加，熱量積累開始熔化一部分銅， 並出現熱傳導焊，然後液態銅對雷射的吸收率進一步增加，熱輸入繼續增加，開始出現鎖孔，至此開始深熔焊。
材料來自霍爾雷射：
銅在焊接工序的後半段，或者工序段焊接中也會出現，特別是像IGBT母線多段焊接，會出現個別焊縫虛焊的情況，主要是因為銅是一種高反射材料，再加上散熱位置和雷射入射角不同，導致銅對雷射的吸收率波動， 特別是當功率密度低（光斑大、散焦量大）時，極易導致熱輸入波動，導致虛焊。
導熱係數過高會導致缺陷：外觀成型不良。
因為在銅雷射焊接過程中，由於銅在不同狀態下（固體為3%，液體為15%，鎖孔為60%）的雷射吸收率變化較大，因此在焊接過程中熔池波動劇烈。
熱輸入波動大引起的缺陷：飛濺孔隙。
如圖所示，劇烈的熱輸入波動會導致熱傳導焊和深熔焊中銅的週期性變化，在某些區域會出現熔深不足的情況，同時會導致銅金屬蒸發的劇烈變化，導致內部鎖孔周期性地塌陷和關閉， 形成孔隙率和飛濺物。
如圖**所示，在深熔焊時，銅的雷射吸收率急劇上公升，使金屬蒸發急劇增加，並出現飛濺，然後雷射撞擊熔池，吸收率恢復到20%左右，會出現熔深在淺層之間交替的情況， 並且穿透深度不可控。
在討論了銅的雷射焊接特性之後，我們將針對銅的這些焊接特性更新目前幾種雷射焊接技術的對比分析，敬請期待。
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2.隨著鋰電池、光伏和雷射的發展，越來越多的工程師開始接觸雷射器，考慮到雷射工藝是一項極其依賴實際操作的技術，而目前市場缺乏相關的習資訊，本文旨在傳播相關雷射工藝應用的相關基礎知識，促進行業的發展。