电子焊接技术的新生力量-激光焊锡2023-12-27
焊接技术在现代工业生产中一直发挥着至关重要的作用。近年来备受关注的激光焊接机已成为焊接技术领域的新生力量。今天，我们将深入了解激光焊接的工艺原理、方法和参数设置，探索其在各个领域的应用案例。
激光焊接工艺原理
激光焊接技术是用精确聚焦的激光束光点照射焊盘区域。吸收激光能量后，焊接区域迅速升温熔化焊料，然后停止激光照射冷却焊接区域，使焊料凝固，形成焊点。由于只局部加热焊接区域，整个部件的其他部分几乎不受加热的影响，激光照射时间通常只有几百毫秒。非接触焊接对焊盘没有机械应力影响，空间利用率较高。
激光焊接的工艺方法和参数设置
激光焊接的工艺方法和参数设置对焊接质量至关重要。激光功率、波长、焦距、扫描速度等参数在选择激光焊接设备时，应根据具体的焊接材料进行调整。为了保证焊接质量的稳定性和可靠性，在实际焊接中还需要考虑焊接材料的镀层、表面状态、导热性等因素。
1、激光功率
激光焊接采用半导体激光器，其工作原理是激励方式。利用半导体物质(即利用电子)在能带之间跳跃发光，利用半导体晶体的解理面形成两个平行反射镜作为反射镜，形成谐振腔，使光振荡反馈，放大光辐射，输出激光。激光输出能量的稳定性和功率控制算法直接影响焊接质量。
2、光斑
光束斑点的大小是激光焊接最重要的变量之一，因为它决定了功率密度。光束焦点衍射极限光斑的大小可以根据光衍射理论来计算，但由于聚焦镜像差，实际光斑比计算值大。最简单的测量方法是等温度轮廓法，即用相纸烧焦，穿透聚丙烯板后测量焦点和穿孔直径。通过测量实践，这种方法应该掌握激光功率和光束功能的时间。
3、料吸收值
材料对激光的吸收取决于吸收率、反射率、导热率、熔化温度、蒸发温度等材料的一些重要性能，其中吸收率最为重要。
影响材料对激光束吸收率的因素有两个:一是材料的电阻系数。通过测量材料抛光表面的吸收率，发现材料的吸收率与电阻系数的平方根成正比，电阻系数随温度变化；其次，材料的表面状态(或光洁度)对光束吸收率有重要影响，对焊接效果有明显影响。
采用激光软钎焊与传统焊接方式相比，具有以下优点：
1.加热速度快，可实现局部快速加热，对焊盘和元件本体基本无热影响。
2.非接触焊接，不损坏电路板，不产生静电，不会因接触而产生应力。
3.焊接能量可控，温度控制精确。
4.能量密度高，传热效率高。
5.适用于传统焊接工艺难以应用的场合，如高温敏感、微型、狭窄空间等。
6.激光斑点范围为0.2-3mm，焊接精度较高。
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