振镜激光锡焊是一种结合了振镜扫描技术与激光焊接原理的精密焊接工艺,在电子制造、精密仪器等领域应用广泛。以下是关于它的详细介绍:
技术原理:振镜激光锡焊通过红外激光(808–980nm)精准加热焊点,配合高速振镜系统动态控制光斑路径,实现非接触式焊接。其送锡方式主要有锡膏印刷,即在 PCB 焊盘预涂锡膏,激光局部加热实现回流,适合高密度引脚。同时,通过同轴温度反馈,利用红外测温模块实时监控焊点温度(±2℃精度),动态调节激光功率,避免过热损伤敏感元件。
系统组成:激光焊接振镜系统主要由振镜电机、反射镜和驱动控制器组成。振镜电机是核心部件,能精确地驱动反射镜进行高速摆动。反射镜一般有 X 轴和 Y 轴两个方向的反射镜,它们分别控制激光在水平和垂直方向上的扫描路径。驱动控制器则负责发送信号来控制振镜电机的运动。
核心优势
高效性:振镜系统通过高速偏转镜片控制激光束路径,无需机械臂或工作台的物理移动,响应速度可达微秒级,焊接速度可比传统激光焊接提升 3-10 倍。而且振镜可预先编程多个焊点的路径,实现 “一次定位,多焊点焊接”,减少重复定位时间,大幅提高生产节拍。
精准性:振镜的定位精度可达 ±0.001mm,配合聚焦光学系统,激光光斑直径可缩小至 50μm 以下,能精准匹配微型焊点,避免对周边元器件造成热损伤。同时,激光能量集中且作用时间短,振镜的高速扫描进一步减少了激光在同一区域的停留时间,使焊点周围材料的热变形和氧化风险显著降低。
灵活性:振镜系统支持任意 2D 图形路径编程,可轻松实现不规则焊点、连续焊缝或大面积锡膏烧结,适应多样化的焊接需求。此外,激光通过光学系统远程作用于焊点,无需与工件直接接触,避免了传统焊接中机械压力对精密元件的损伤,还可配合锡膏、锡丝、预成型锡片等多种焊料使用,满足不同材料的焊接需求。
稳定性与自动化:激光能量由数字系统精确控制,配合振镜的高速稳定扫描,可确保批量生产中每个焊点的尺寸、强度一致,降低不良率。振镜模块体积小、控制信号标准化,可与视觉定位系统、传送带、机器人等集成,实现全自动上下料、定位、焊接、检测的闭环生产。
典型工艺实现流程:以车载摄像头模组焊接为例,首先进行预处理,在 PCB 焊盘预涂 SAC305 无铅锡膏,厚度 80±10μm,传感器贴装后固定;然后进行激光焊接,振镜按引脚阵列自动生成螺旋扫描路径,激光功率 100–200W,作用时间 50–200ms,依焊盘尺寸调整;最后进行质量保障,通过在线 AOI 检测,利用 3D 激光轮廓仪实时测量焊点高度、润湿角,不良焊点自动标记,还会进行抗振测试,确保焊点符合相关标准。
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