激光焊錫機(jī)為什么用半導(dǎo)體激光器？就不能是其他嗎

隨著激光焊錫機(jī)的出現(xiàn)，給大家在購(gòu)買(mǎi)焊接機(jī)時(shí)又多了一個(gè)選擇，但它也帶來(lái)了更多的問(wèn)題。對(duì)于激光焊錫機(jī)，大家都可能停留在老式焊接工藝，因此在選擇焊接機(jī)時(shí)，傳統(tǒng)焊錫機(jī)和激光焊錫機(jī)之間總是不知如何選擇。下面跟紫宸激光一起看看激光焊錫機(jī)要怎么選？激光焊錫機(jī)又為什么采用半導(dǎo)體激光器？

什么是半導(dǎo)體激光器

半導(dǎo)體激光器工作原理是激勵(lì)方式。利用半導(dǎo)體物質(zhì)，即利用電子在能帶間躍遷發(fā)光，用半導(dǎo)體晶體的解理面形成兩個(gè)平行反射鏡面作為反射鏡，組成諧振腔，使光振蕩、反饋、產(chǎn)生光的輻射放大，輸出激光。半導(dǎo)體激光器在基本構(gòu)造上，它屬于半導(dǎo)體的P-N接面，但激光二極管是以金屬包層從兩邊夾住發(fā)光層（有源層），是“雙異質(zhì)結(jié)接合構(gòu)造”。而且在激光二極管中，將界面作為發(fā)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。

焊錫為什么要用半導(dǎo)體激光器

目前國(guó)內(nèi)激光焊錫機(jī)的激光器都采用波長(zhǎng)915半導(dǎo)體激光器，之所以采用半導(dǎo)體激光器，其主要原因是半導(dǎo)體激光器光電效率比光纖激光器更有優(yōu)勢(shì)。半導(dǎo)體激光器屬于近紅外波段，熱效應(yīng)好，其獨(dú)特的光束均勻性和激光能量連續(xù)性，焊盤(pán)受熱均勻，加熱效果快，焊接效率高，焊接位置控制精確，焊點(diǎn)一致好性能等優(yōu)點(diǎn)，非常適用于小型微電子元件、復(fù)雜結(jié)構(gòu)電路板和PCB板等小型復(fù)雜結(jié)構(gòu)零件的精密焊接。

激光二極管的優(yōu)點(diǎn)是效率高、體積小、重量輕且價(jià)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(xù)輸出波長(zhǎng)涵蓋了紅外線(xiàn)到可見(jiàn)光范圍，而光脈沖輸出達(dá)50W（帶寬100ns），用在激光焊錫上半導(dǎo)體激光器是非常理想的選擇。

閉環(huán)激光焊錫機(jī)的優(yōu)點(diǎn)

采用閉環(huán)控制系統(tǒng)是為了監(jiān)測(cè)和控制焊錫的質(zhì)量，先進(jìn)的激光焊錫設(shè)備配備有實(shí)時(shí)溫度檢測(cè)單元，將焊點(diǎn)的溫度通過(guò)紅外傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)出來(lái)，模數(shù)轉(zhuǎn)換送入控制計(jì)算機(jī)，通過(guò)溫度的變化情況監(jiān)測(cè)焊點(diǎn)的形成過(guò)程，或?qū)崟r(shí)改變激光功率控制焊點(diǎn)的形成和質(zhì)量。溫度上升過(guò)快時(shí)，可立即切斷激光輸出，保證不燒毀器件的引線(xiàn)。圖象監(jiān)視器可以觀察激光與引線(xiàn)的為位置情況以及焊接的過(guò)程，可對(duì)焊錫過(guò)程錄像或拍照。激光器的輸出功率由控制計(jì)算機(jī)設(shè)定并可程序控制，保證加熱能量的精確性。

目前國(guó)內(nèi)大部分激光焊錫模組可以實(shí)現(xiàn)溫度閉環(huán)控制，測(cè)溫單元可以在每秒最多檢查 1000次事實(shí)溫度，系統(tǒng)可以根據(jù)實(shí)測(cè)溫度的變化來(lái)實(shí)時(shí)改變激光功率，每秒可以最多反應(yīng)200次。但對(duì)應(yīng)高精密、高要求的產(chǎn)品焊錫建議采用測(cè)溫單元采集頻率大于8000次/s、反映速度大于5000次/s的高端激光焊錫模組設(shè)備來(lái)確保焊錫的可靠性。

審核編輯 黃昊宇