激光焊錫機與半導體激光器兩者之間,為何是相輔相成?

來源:    關鍵詞:激光錫焊, 半導體激光器, 有點,    發布時間:2019-12-21

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     近年來,市場需求推進著技術的發展,直接激光快速成型技術(LDS)方案日益成熟并風靡全球。該方案是當今的主要發展方向,它以各項指標最優的效果成為后期終極發展方向。但是隨之而來的LDS的橋接加工,由于塑料基板的不耐溫不耐壓等特性,傳統的焊接方式已經越來越不能適應LDS的精密發展需求,隨之而來的一種高端精密可精準控溫的焊接方式,激光錫焊技術呼之而出。


激光焊錫機為什么選擇半導體激光器


 激光二極管的優點是效率高、體積小、重量輕且價格低。尤其是多重量子井型的效率有20~40%,總而言之能量效率高是其最大特色。另外,它的連續輸出波長涵蓋了紅外線到可見光范圍,而光脈沖輸出達50W(帶寬100ns),用在激光焊錫上半導體激光器是非常理想的選擇。



什么是半導體激光器


半導體激光作為熱源時,利用的是光纖傳輸,因此可在常規方式不易施焊部位進行加工,靈活性好,聚焦性好,易于實現多工位裝置的自動化等等優點。其工作原理是激勵方式。利用半導體物質,即利用電子在能帶間躍遷發光,用半導體晶體的解理面形成兩個平行反射鏡面作為反射鏡,組成諧振腔,使光振蕩、反饋、產生光的輻射放大,輸出激光。半導體激光器在基本構造上,它屬于半導體的P-N接面,但激光二極管是以金屬包層從兩邊夾住發光層(有源層),是“雙異質結接合構造”。而且在激光二極管中,將界面作為發射鏡(諧振腔)使用。在使用材料方面,有鎵(Ga)、砷(As)、銦(In)、磷(P)等。此外在多量子阱型中,也使用Ga·Al·As等。


閉環激光焊錫機的優點


采用閉環控制系統是為了監測和控制焊錫的質量,先進的激光焊錫設備配備有實時溫度檢測單元,將焊點的溫度通過紅外傳感器實時檢測出來,模數轉換送入控制計算機,通過溫度的變化情況監測焊點的形成過程,或實時改變激光功率控制焊點的形成和質量。溫度上升過快時,可立即切斷激光輸出,保證不燒毀器件的引線。圖像監視器可以觀察激光與引線的為位置情況以及焊接的過程,可對焊錫過程錄像或拍照。激光器的輸出功率由控制計算機設定并可程序控制,保證加熱能量的精確性。


目前,國內大部分激光焊錫模組可以實現溫度閉環控制,測溫單元可以在每秒最多檢查 1000次事實溫度,系統可以根據實測溫度的變化來實時改變激光功率,每秒可以最多反應200次。但對應高精密、高要求的產品焊錫建議采用測溫單元采集頻率大于8000次/s、反應速度大于5000次/s的高端激光焊錫模組設備來確保焊錫的可靠性。

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