研發(fā)實(shí)驗(yàn)室丨論溫控激光錫焊和非溫控激光錫焊區(qū)別
作者：武漢松爾德科技????? 發(fā)布日期：2019-08-01?
電子行業(yè)產(chǎn)品更新日新月異，從最初的的3G-4G到現(xiàn)在的5G通訊技術(shù)，目前表火爆的折疊屏，可穿戴設(shè)備的輕量化小型化，3C消費(fèi)類電子等等，無不需要錫焊，今天不談?wù)揝MT的大批量生產(chǎn)，僅討論SMT后段的漏焊補(bǔ)焊的工藝。傳統(tǒng)的方式主要以使用三軸烙鐵焊錫機(jī)人來完成。這種工藝的方式最大的優(yōu)點(diǎn)是比較經(jīng)濟(jì)，缺點(diǎn)也比較明顯，例如熱輻射大，燙傷焊盤，精度每隔一段時(shí)間就需要校正一次，調(diào)機(jī)也比較麻煩，烙鐵頭容易氧化，耗材也傷不起等等。因此，有些工廠就開始尋找替代方式，激光錫焊目前是大部分電子廠所熱愛的一類產(chǎn)品。
先來了解激光錫焊
激光錫焊是以激光為熱源加熱焊盤，融化錫絲或者錫膏從而完成焊錫的激光焊接技術(shù)，激光錫焊的主要特點(diǎn)是利用激光的高能量實(shí)現(xiàn)局部或微小區(qū)域快速加熱完成錫焊的過程，相對于傳統(tǒng)的HotBar錫焊和電烙鐵錫焊，激光錫焊有以下幾個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)：
1.激光加工精度較高，光斑可以達(dá)到微米級別，加工時(shí)間程序控制，精度遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)工藝方式；
2.非接觸性加工，不存在接觸焊接導(dǎo)致的應(yīng)力；
3.細(xì)小的激光束替代烙鐵頭，在加工件表面有其他干涉物時(shí)，同樣便于加工；
4.局部加熱，熱影響區(qū)??；
5.無靜電威脅；
6.激光是最潔凈的加工方式，無耗品，維護(hù)簡單，操作方便；
7.以YAG激光或半導(dǎo)體激光作為熱源時(shí)，可用光纖傳輸，因此可在常規(guī)方式不易施焊部位進(jìn)行加工，靈活性好，聚焦性好，易于實(shí)現(xiàn)多工位裝置的自動化等等優(yōu)點(diǎn)
?。ㄒ陨?項(xiàng)內(nèi)容引用百度文《激光錫焊的特點(diǎn)》）
于是，就有了第一代激光錫焊系統(tǒng)，核心系統(tǒng)是激光器搭配一個(gè)聚焦鏡，也是市面上最常見的標(biāo)準(zhǔn)激光錫焊系統(tǒng)：
圖2.市面常見的激光錫焊機(jī)
以及目前技術(shù)更先進(jìn)的帶CCD視覺的第二代激光錫焊系統(tǒng)
圖3.帶CCD視覺系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)激光焊錫機(jī)
基于工廠的大量調(diào)查，這兩種激光錫焊雖然滿足的激光錫焊以上所述的幾項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)，但是有一項(xiàng)確實(shí)非常致命的：焊接過程不可控、產(chǎn)品燒傷、擊穿現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，為此企業(yè)付出慘痛的經(jīng)濟(jì)代價(jià)和信譽(yù)損失的代價(jià)。
中國武漢光谷在激光錫焊工藝深耕多年的改革創(chuàng)新型企業(yè)松爾德科技的技術(shù)團(tuán)隊(duì)，對于客戶的需求和痛點(diǎn)做了各種總結(jié)，并且克服了多重難題，研發(fā)出了集成溫控遠(yuǎn)紅外傳感器，激光，紅外指示光，CCD視覺灰度識別光，無影光等多路光集成在一套光學(xué)系統(tǒng)里。我們知道，在多光同軸視覺系統(tǒng)里面，每多增加一種單色光，就要引起此束光或者多束光的透過率產(chǎn)生影響，從而改變光學(xué)性能，而且每一種光的折射率不一樣，通過材料的透過率也會不一樣，這就對光學(xué)設(shè)計(jì)人員有極高的專業(yè)要求。這也是為什么即使很多公司明明知道這樣做更好，但是就是無法推出類似類型的產(chǎn)品。
圖4.帶溫控系統(tǒng)和不帶溫控系統(tǒng)的激光錫焊區(qū)別
松爾德科技的溫控錫焊產(chǎn)品將光學(xué)設(shè)計(jì)優(yōu)化到極致，付出更高昂的鏡片加工費(fèi)用和鍍膜工藝，并且將激光控制部分與溫度控制部分結(jié)合，軟件系統(tǒng)做了相匹配的優(yōu)化，完美解決這一難題，將激光錫焊的過場牢牢掌控，解決工廠頑疾。
圖5.武漢松爾德科技新一代溫控錫焊光學(xué)系統(tǒng)（可自由架設(shè)在機(jī)械手或者產(chǎn)線上）
目前市場上也有科技公司研發(fā)帶溫控型的激光錫焊系統(tǒng)，但是據(jù)了解即使有溫控，要么溫控并無實(shí)際作用，要么溫度控制的超調(diào)現(xiàn)象（圖6.a）無法解決，導(dǎo)致燒傷焊盤現(xiàn)象。通過對比有超調(diào)顯現(xiàn)的溫控系統(tǒng)和松爾德科技研發(fā)的全新一代溫控系統(tǒng)曲線圖（圖6.b），可以做出直觀的判斷：松爾德科技推出的溫度控制系統(tǒng)更加線性符合工廠生產(chǎn)要求。
圖6.常見溫控曲線的超調(diào)現(xiàn)象和松爾德科技溫控曲線的效果
然后，再對產(chǎn)品進(jìn)行多段溫度設(shè)定后，再次對產(chǎn)品焊錫的溫度曲線變化過程：
圖7.松爾德科技多段溫度控制下溫控曲線的效果
在實(shí)驗(yàn)的過程我們可以明顯看到，溫度控制激光錫焊的過程平穩(wěn)，柔和，CCD鏡頭不會產(chǎn)生過度曝光的現(xiàn)象。屏蔽溫度控制后，溫度不可控，激光將焊盤燒傷產(chǎn)生的光強(qiáng)度非常大，使得CCD系統(tǒng)曝光致盲。
圖8.溫度控制和非溫度控下錫焊過程的對比
更進(jìn)步一部的，我們來看看他的光學(xué)性能方面分析數(shù)據(jù)。
圖9.光學(xué)性能數(shù)據(jù)
由此可以看出，帶溫控的激光錫焊系統(tǒng)為激光錫焊可控過程的提供了更先進(jìn)的技術(shù)支持，并且在實(shí)際應(yīng)用中各項(xiàng)性能都優(yōu)于不帶溫控系統(tǒng)的激光錫焊系統(tǒng)。因此為了更好的服務(wù)自動化行業(yè)和電子行業(yè)，我們將整套系統(tǒng)集成為整機(jī)設(shè)備，提供全套解決方案：
圖10.溫控激光錫焊系統(tǒng)
作為對高科技有著強(qiáng)烈的執(zhí)著的松爾德科技研發(fā)人員，我們始終把科技創(chuàng)新放在第一位，把最尖端的科技產(chǎn)品，最新的科研成果第一時(shí)間分享給用戶，在科技變化日新約異的今天，松爾德人不忘初心，為新時(shí)代添磚加瓦。
感謝您的閱讀。（原創(chuàng)內(nèi)容，轉(zhuǎn)載請說明出處）
激光錫焊是以激光為熱源加熱焊盤，融化錫絲或者錫膏從而完成焊錫的激光焊接技術(shù)，激光錫焊的主要特點(diǎn)是利用激光的高能量實(shí)現(xiàn)局部或微小區(qū)域快速加熱完成錫焊的過程，相對于傳統(tǒng)的HotBar錫焊和電烙鐵錫焊，激光錫焊有以下幾個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)：
圖1.激光送錫絲錫焊原理
1.激光加工精度較高，光斑可以達(dá)到微米級別，加工時(shí)間程序控制，精度遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)工藝方式；
2.非接觸性加工，不存在接觸焊接導(dǎo)致的應(yīng)力；
3.細(xì)小的激光束替代烙鐵頭，在加工件表面有其他干涉物時(shí)，同樣便于加工；
4.局部加熱，熱影響區(qū)??；
5.無靜電威脅；
6.激光是最潔凈的加工方式，無耗品，維護(hù)簡單，操作方便；
7.以YAG激光或半導(dǎo)體激光作為熱源時(shí)，可用光纖傳輸，因此可在常規(guī)方式不易施焊部位進(jìn)行加工，靈活性好，聚焦性好，易于實(shí)現(xiàn)多工位裝置的自動化等等優(yōu)點(diǎn)
?。ㄒ陨?項(xiàng)內(nèi)容引用百度文《激光錫焊的特點(diǎn)》）
于是，就有了第一代激光錫焊系統(tǒng)，核心系統(tǒng)是激光器搭配一個(gè)聚焦鏡，也是市面上最常見的標(biāo)準(zhǔn)激光錫焊系統(tǒng)：
圖2.市面常見的激光錫焊機(jī)
以及目前技術(shù)更先進(jìn)的帶CCD視覺的第二代激光錫焊系統(tǒng)
圖3.帶CCD視覺系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)激光焊錫機(jī)
基于工廠的大量調(diào)查，這兩種激光錫焊雖然滿足的激光錫焊以上所述的幾項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)，但是有一項(xiàng)確實(shí)非常致命的：焊接過程不可控、產(chǎn)品燒傷、擊穿現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，為此企業(yè)付出慘痛的經(jīng)濟(jì)代價(jià)和信譽(yù)損失的代價(jià)。
中國武漢光谷在激光錫焊工藝深耕多年的改革創(chuàng)新型企業(yè)松爾德科技的技術(shù)團(tuán)隊(duì)，對于客戶的需求和痛點(diǎn)做了各種總結(jié)，并且克服了多重難題，研發(fā)出了集成溫控遠(yuǎn)紅外傳感器，激光，紅外指示光，CCD視覺灰度識別光，無影光等多路光集成在一套光學(xué)系統(tǒng)里。我們知道，在多光同軸視覺系統(tǒng)里面，每多增加一種單色光，就要引起此束光或者多束光的透過率產(chǎn)生影響，從而改變光學(xué)性能，而且每一種光的折射率不一樣，通過材料的透過率也會不一樣，這就對光學(xué)設(shè)計(jì)人員有極高的專業(yè)要求。這也是為什么即使很多公司明明知道這樣做更好，但是就是無法推出類似類型的產(chǎn)品。
圖4.帶溫控系統(tǒng)和不帶溫控系統(tǒng)的激光錫焊區(qū)別
松爾德科技的溫控錫焊產(chǎn)品將光學(xué)設(shè)計(jì)優(yōu)化到極致，付出更高昂的鏡片加工費(fèi)用和鍍膜工藝，并且將激光控制部分與溫度控制部分結(jié)合，軟件系統(tǒng)做了相匹配的優(yōu)化，完美解決這一難題，將激光錫焊的過場牢牢掌控，解決工廠頑疾。
圖5.武漢松爾德科技新一代溫控錫焊光學(xué)系統(tǒng)（可自由架設(shè)在機(jī)械手或者產(chǎn)線上）
目前市場上也有科技公司研發(fā)帶溫控型的激光錫焊系統(tǒng)，但是據(jù)了解即使有溫控，要么溫控并無實(shí)際作用，要么溫度控制的超調(diào)現(xiàn)象（圖6.a）無法解決，導(dǎo)致燒傷焊盤現(xiàn)象。通過對比有超調(diào)顯現(xiàn)的溫控系統(tǒng)和松爾德科技研發(fā)的全新一代溫控系統(tǒng)曲線圖（圖6.b），可以做出直觀的判斷：松爾德科技推出的溫度控制系統(tǒng)更加線性符合工廠生產(chǎn)要求。
圖6.常見溫控曲線的超調(diào)現(xiàn)象和松爾德科技溫控曲線的效果
然后，再對產(chǎn)品進(jìn)行多段溫度設(shè)定后，再次對產(chǎn)品焊錫的溫度曲線變化過程：
圖7.松爾德科技多段溫度控制下溫控曲線的效果
在實(shí)驗(yàn)的過程我們可以明顯看到，溫度控制激光錫焊的過程平穩(wěn)，柔和，CCD鏡頭不會產(chǎn)生過度曝光的現(xiàn)象。屏蔽溫度控制后，溫度不可控，激光將焊盤燒傷產(chǎn)生的光強(qiáng)度非常大，使得CCD系統(tǒng)曝光致盲。
圖8.溫度控制和非溫度控下錫焊過程的對比
更進(jìn)步一部的，我們來看看他的光學(xué)性能方面分析數(shù)據(jù)。
圖9.光學(xué)性能數(shù)據(jù)
由此可以看出，帶溫控的激光錫焊系統(tǒng)為激光錫焊可控過程的提供了更先進(jìn)的技術(shù)支持，并且在實(shí)際應(yīng)用中各項(xiàng)性能都優(yōu)于不帶溫控系統(tǒng)的激光錫焊系統(tǒng)。因此為了更好的服務(wù)自動化行業(yè)和電子行業(yè)，我們將整套系統(tǒng)集成為整機(jī)設(shè)備，提供全套解決方案：
圖10.溫控激光錫焊系統(tǒng)
作為對高科技有著強(qiáng)烈的執(zhí)著的松爾德科技研發(fā)人員，我們始終把科技創(chuàng)新放在第一位，把最尖端的科技產(chǎn)品，最新的科研成果第一時(shí)間分享給用戶，在科技變化日新約異的今天，松爾德人不忘初心，為新時(shí)代添磚加瓦。
感謝您的閱讀。（原創(chuàng)內(nèi)容，轉(zhuǎn)載請說明出處）
武漢松爾德科技有限公司
電話：027-65524178
手機(jī)：18071141565
官網(wǎng)：3tss.cn
地址：湖北武漢市東湖高新技術(shù)開發(fā)區(qū)光谷一路206號
Product Center網(wǎng)站欄目導(dǎo)航
聯(lián)系我們
公司座機(jī)：027-65524178
聯(lián)系號碼：18971625134
郵 箱：tim@sedtech.com.cn
公司地址：湖北省武漢市東湖高新技術(shù)開發(fā)區(qū)大學(xué)園路長城園路2號海貝218
