激光锡焊为何选择915nm的半导体激光器

时间:2021-12-15 10:56来源:普思立激光锡焊作者:wuping 点击:
------分隔线----------------------------

摘要:

关键字:激光,锡焊,为何,选择,915nm,的,半导体,激光器,

近些年来,市场需求推进着技术的发展,在电子产品越来越精细化的今天,传统的烙铁焊接、波峰焊已经不能满足所有的电子产品的器件焊接,激光锡焊因为其非接触式焊接能适应更多的焊接空间,出色的电光效率转换以及精细的能量控制,被越来越多的应用到电子装联环节中。

激光器的种类很多,激光锡焊选用的是波长为915±5nm的红外半导体激光器,功率一般在5-200W。先介绍下半导体激光器。

半导体激光器原理

半导体激光器是以一定的半导体材料做工作物质而产生激光的器件。。其工作原理是通过一定的激励方式,在半导体物质的能带(导带与价带)之间,或者半导体物质的能带与杂质(受主或施主)能级之间,实现非平衡载流子的粒子数反转,当处于粒子数反转状态的大量电子与空穴复合时,便产生受激发射作用。半导体激光器的激励方式主要有三种,即电注入式,光泵式和高能电子束激励式。电注入式半导体激光器,一般是由砷化镓(GaAs)、硫化镉(CdS)、磷化铟(InP)、硫化锌(ZnS)等材料制成的半导体面结型二极管,沿正向偏压注入电流进行激励,在结平面区域产生受激发射。

半导体激光器特性

图片

激光器P-I关系图

P-I特性显示的激光光功率与电流之间的变化规律,也是半导体激光器最重要的特性。

图片

光功率特性

半导体激光器的光电效率比光纤激光器更有优势。

半导体激光器的优势

半导体二极管激光器是最实用最重要的一类激光器。它体积小、寿命长,并可采用简单的注入电流的方式来泵浦,其工作电压和电流与集成电路兼容,因而可与之单片集成。并且还可以用高达GHz的频率直接进行电流调制以获得高速调制的激光输出。由于这些优点,半导体二极管激光器在激光通信、光存储、光陀螺、激光打印、测距以及雷达等方面得到了广泛的应用。

图片

另外,它的连续输出波长涵盖了红外线到可见光范围,而光脉冲输出达50W(带宽100ns),用在激光焊锡上半导体激光器是非常理想的选择。

激光锡焊常用的是半导体红外激光器,普思立激光锡焊选用的是波长为915nm的激光器,它属近红外波段,具有良好热效应,其特有的光束均匀性与激光能量的持续性,对焊盘的均匀加热、快速升温效果显著,具有焊接效率高、焊接位置可精确控制、焊点一致性好等优势,非常适合小微型电子元器件、结构复杂电路板及 PCB 板等微小复杂结构零件的精密焊接。

图片

金属对不同波长的激光的吸收率

温度闭环控制的激光焊锡机的优点

采用温度闭环控制系统是为了监测和控制焊锡的质量,先进的激光焊锡设备配备有实时温度检测单元,将焊点的温度通过红外传感器实时检测出来,模数转换送入控制计算机,通过温度的变化情况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。

温度上升过快时,可立即切断激光输出,保证不烧毁器件的引线。图像监视器可以观察激光与引线的为位置情况以及焊接的过程,可对焊锡过程录像或拍照。激光器的输出功率由控制计算机设定并可程序控制,保证加热能量的精确性。

图片

普思立半导体激光模块

目前,国内能把温度闭环激光锡焊做稳定的企业不多。温度闭环涉及了控制算法和激光器功率控制,是个系统工程。普思立激光焊锡模组可以实现温度闭环控制,测温单元可以在每秒最多检查 1000次事实温度,系统可以根据实测温度的变化来实时改变激光功率,每秒可以最多反应200次。但对应高精密、高要求的产品焊锡建议采用测温单元采集频率大于8000次/s、反应速度大于5000次/s的高端激光焊锡模组设备来确保焊锡的可靠性。

【光粒网综合报道】( 责任编辑:wuping )
顶一下
(0)
0%
踩一下
(0)
0%
------分隔线----------------------------

凡光粒网注明"来源:光粒网"或"来源:www.diodelaser.com.cn"的作品,包括但不限于本网刊载的所有与光粒网栏目内容相关的文字、图片、图表、视频等网上内容,版权属于光粒网和/或相关权利人所有,任何媒体、网站或个人未经光粒网书面授权不得转载、摘编或利用其它方式使用上述作品;已经书面授权的,应在授权范围内使用,并注明"来源:光粒网"。违反上述声明者,本网将追究其相关法律责任。

【免责申明】本文仅代表作者个人观点,与光粒网无关。其原创性以及文中陈述文字和内容未经本站证实,对本文以及其中全部或者部分内容、文字的真实性、完整性、及时性本站不作任何保证或承诺,请读者仅作参考,并请自行核实相关内容。

Copyright  ©  2010-2018 diodelaser.com.cn Inc. All rights reserved.光粒网 版权所有
鄂ICP备11013139号-2

鄂公网安备 42018502002510号