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武漢奧萊光電科技有限公司

行業動態

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激光焊錫工藝在電子裝聯行業的應用

焊接技術在現代工業生產中一直發揮著至關重要的作用。近年來,備受關注的激光錫焊已成為焊接技術領域的一股新力量。今天,奧萊光電將深入了解激光錫焊的工藝原理、方法和參數設置,并探索其在各個領域的應用場景。

激光錫焊的工藝原理

同軸測溫視覺單聚焦激光錫焊頭圖示

激光錫焊的工藝原理主要是利用激光作為加熱光源,通過傳輸光纖與激光焊接頭的配合,將激光聚焦于焊接區域。焊接區域吸收激光能量迅速加熱熔化焊料,然后停止激光冷卻焊接區域,焊料凝固,形成焊點,因為只局部加熱焊接區域,整個部件的其他部分幾乎不受加熱影響,焊接激光照射時間通常只有數百毫秒。非接觸焊接對焊盤沒有機械應力影響,空間利用率較高。在這個過程中,激光輻射能轉換成熱能,使錫材迅速熔化,從而完成焊接。

激光錫焊工藝方法及參數設置

各種金屬吸收率圖示

激光焊錫的工藝方法和參數設置對焊接質量至關重要。在選擇激光錫焊系統時,應考慮激光功率、波長、焦距、焊接速度/時長、溫度模式還是功率模式等參數,并根據具體的焊接材料進行相應的調整。在實際焊接中,還需要考慮焊接材料的涂層、表面狀態、導熱性、透過率和吸收率等因素,以確保焊接點質量的穩定性和可靠性。

1、激光功率

光纖激光自出現以來具有獨特的技術特點:光波導傳輸,靈活與機器人合作,適合大規模生產;使用壽命長,半導體激光經過5萬小時循環試驗,適合長期連續生產;結構簡單,易于生產、組裝和維護,與硬光路專業精密組裝調試相比,光纖激光生產一般普通人員,生產組裝要求低,易于大規模生產;光電轉換效率高,普通光纖激光轉換效率一般為25-30%(976nm泵浦技術方案光電轉化率為40%以上),是CO2的3倍以上,使得運營成本低。

2、光斑大小

光束斑點的大小是激光焊接中最重要的變量之一,因為它決定了功率密度。光束焦點衍射極限光斑的大小可以根據光衍射理論計算,但由于聚焦透鏡像差的存在,實際光斑大于計算值。最簡單的測量方法是等溫度輪廓,即用相紙燒焦,穿透聚丙烯板,測量焦點和穿孔直徑。通過測量實踐,掌握激光功率和光束作用的時間。

3、料吸收值

激光材料的吸收取決于材料的一些重要性能,如吸收率、反射率、導熱率、熔化溫度、蒸發溫度等,其中最重要的是吸收率。

影響激光束吸收率的因素包括兩個方面:一是材料的電阻系數。通過對材料拋光表面吸收率的測量,發現材料吸收率與電阻系數的平方根成正比,電阻系數隨溫度而變化;其次,材料的表面狀態(或光潔度)對光束吸收率有重要影響,對焊接效果有明顯影響。

奧萊光電激光恒溫錫焊系統特點

激光焊與烙鐵焊對比圖示

1.激光加工精度較高,光斑點徑最小0.1mm,可實現微間距貼裝器件,Chip部品的焊接。

2.短時間的局部加熱,對基板與周邊部件的熱影響最少,可根據元器件引線的類型實施不同的加熱規范獲得一致的焊接質量。

3.無烙鐵頭的消耗,不需要更換加熱器,實現高效率連續作業。

4.激光加工精度高,激光光斑可以達到微米級別,加工時間/功率程序控制,加工精度遠高于傳統烙鐵??梢栽?mm以下的空間進行焊接。

5.多種光路同軸,CCD定位,所見即所得,不需要反復矯正視覺定位。

6.非接觸性加工,不存在接觸焊接導致的應力,無靜電。

7.激光為綠色能源,最潔凈的加工方式,無耗品,維護簡單,操作方便;

8.進行無鉛焊接時,無焊點裂紋。

激光錫焊應用案例分析

1.激光錫焊在汽車電子領域的應用

在汽車電子領域,激光錫焊廣泛應用于電子線束、傳感器、控制模塊等部件的焊接。激光焊接可實現高精度焊接,提高汽車電子產品的可靠性和耐久性。

2.激光錫焊在電流傳感器中的應用

在電流傳感器領域,激光錫焊接用于連接傳感器電極和電路板之間的焊點。激光焊接不僅可以提高焊接接頭的可靠性和精度,還可以減少焊接熱對傳感器的影響,從而提高傳感器的性能和穩定性。

3.激光錫焊在光伏新能源領域的應用

在光伏新能源領域,激光錫焊廣泛應用于太陽能傳感器和逆變器儲能單板的制造中。激光焊接可提高逆變器電源管的焊接轉換效率和穩定性,減少材料浪費和能耗,優化逆變器尺寸,提高生產效率和經濟效益。

總結

激光錫焊作為一種新型焊接技術,具有高效、準確、無損的優點,已廣泛應用于許多領域。未來,隨著激光技術的不斷發展,我相信激光焊接將在更多領域發揮更重要的作用,為工業生產帶來更多的便利和貢獻。為工業制造業提供更準確、高效、節能的焊接技術。

以上就是武漢奧萊光電關于 激光焊錫工藝在電子裝聯行業的應用的具體內容,如果還有疑問,歡迎來電或加微信詳詢,我們為您持續更新更多相關說明,您可以關注我們網站了解更多資訊。


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