半导体激光器在激光焊锡应用的重要性2024-01-23

随着自动激光焊锡机的出现，我们在购买焊接机时有了新的选择，但也带来了更多的问题。对于激光焊锡机，大家可能还停留在旧的焊接方式中，所以在选择焊接机时，传统的焊接机和激光焊接机总是不知道如何选择。让我们来看看如何选择激光焊机？为什么激光焊机使用半导体激光器？
 


什么是半导体激光器
 
半导体激光器的工作原理是激励模式。利用半导体物质，即利用电子在能带间跃迁发光，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，放大光振荡、反馈和产生光的辐射，输出激光。在基本结构上，半导体激光器属于半导体的P-N接头，但激光二极管由金属包层从两侧夹住发光层（有源层），是一种“双异质结合结构”。在激光二极管中，界面被用作发射镜（谐振腔）。在使用材料方面，有镓(Ga)、砷(As)、铟(In)、磷(P)等等。此外在多量子阱型中，也使用Ga·Al·As等。
 

 
为什么焊锡要使用半导体激光器？
 
目前，国内激光焊锡机激光采用波长915半导体激光，主要原因是半导体激光器的光电效率优于光纤激光。半导体激光属于近红外波段，热效应好，光束均匀性和激光能量连续性独特，焊盘加热均匀，加热效果快，焊接效率高，焊接位置控制准确，焊点性能好，非常适合小型微电子元件、复杂结构电路板、PCB板等小型复杂结构部件的精密焊接。
激光二极管的优点是效率高、体积小、重量轻、价格低。特别是多重量子井型的效率为20~40%。总之，高能效是其最大的特点。此外，其连续输出波长涵盖红外线到可见光范围，光脉冲输出达到50W（带宽100ns），是用在激光焊锡上半导体激光器的理想选择。
 
 
 
 
闭环激光焊锡机的优点
 
闭环控制系统是监测和控制焊接质量，先进的激光焊接设备配备实时温度检测单元，通过红外传感器实时检测焊点温度，模数转换到控制计算机，通过温度变化监测焊点的形成过程，或实时改变激光功率控制焊点的形成和质量。当温度上升过快时，激光输出可以立即切断，以确保设备的导线不会被烧毁。图像监视器可以观察激光和导线的位置和焊接过程，并可以记录或拍摄焊接过程。激光器的输出功率由控制计算机设置，并由程序控制，以确保加热能量的准确性。
 
目前国内大部分激光焊锡模块都可以实现温度闭环控制，温度测量单元每秒最多可以检查 1000次事实温度，系统可根据实测温度的变化实时改变激光功率，每秒最多可反应200次。但对应高精度、高要求的产品焊接，建议采用温度测量单元采集8000次以上/次s、高端激光焊锡模块设备反射速度大于5000次/s，以保证焊锡的可靠性。

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