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激光锡焊中温度控制在多少度合适?

激光锡焊熔化温度范围

一般来说,常用锡膏的熔化温度在 183℃ - 220℃左右。对于传统的锡铅(Sn - Pb)焊锡膏,其熔点接近 183℃。而无铅焊锡膏的熔点相对较高,例如锡银铜(Sn - Ag - Cu)合金体系的焊锡膏,熔点可能在 217℃ - 220℃之间。在激光锡焊过程中,温度通常要控制在略高于焊锡膏熔点的范围,以确保焊锡膏能够充分熔化,形成良好的焊点。一般温度会控制在熔点以上 10 - 30℃,即对于传统锡铅焊锡膏可能控制在 193℃ - 213℃,对于无铅焊锡膏可能控制在 227℃ - 250℃左右。

含铅锡丝熔点通常在 183℃左右。在激光锡丝焊接过程中,实际焊接温度一般会比这个熔点高一些,大约控制在 190 - 210℃。这是因为需要一定的过热度来确保锡丝能够顺利熔化并浸润焊接部位。例如,在一些对温度精度要求不是特别高的电子设备维修场景中,如老式电子游戏机电路板的焊接,使用含铅锡丝时,温度控制在这个范围就能满足基本的焊接要求。

无铅锡丝的熔点相对较高。常见的锡 - 银 - 铜(SAC)无铅锡丝熔点在 217 - 220℃之间。激光焊接时,温度通常需要控制在 225 - 240℃。这是因为要保证无铅锡丝充分熔化并达到良好的焊接效果,特别是在一些对环保要求较高的精密电子产品生产中,如智能手机和平板电脑的制造,使用无铅锡丝时温度控制就更为关键。

激光焊接系统可以实现焊点温度的恒定控制,并且可以直接输入设定温度,并具有实时的温度反馈系统,以确保焊接过程中的温度稳定性和准确性。另外,这些系统的温度误差控制在±在5℃以内,响应速度为20μs,能有效地监测和调节焊接温度,从而保证焊接质量和效率。

影响焊接温度的因素

小型精密电子元件:当焊接小型、精密的电子元件,如 0201、01005 规格的贴片电阻或电容时,温度控制要更加严格。因为这些元件对热敏感,过高的温度可能会损坏元件。如果使用无铅锡丝,温度可能会控制在 225 - 230℃。例如,在高端智能手机主板上微小元件的焊接过程中,为了避免元件性能受损,激光锡丝焊接温度会被精准调节在这个区间。

大型电子元件和厚板焊接:对于像大型功率晶体管、变压器等大型电子元件或者较厚的印制电路板(PCB)焊接,由于它们的热容量较大,需要更多的热量来熔化锡丝。如果是含铅锡丝,温度可能会达到 200 - 210℃;若是无铅锡丝,温度可能在 230 - 240℃。例如,在工业控制电路板上焊接大型继电器时,由于继电器引脚较粗且电路板较厚,无铅锡丝焊接温度就需要适当提高以确保良好的焊接质量。

焊接速度快时,为了保证锡丝在短时间内熔化,激光锡丝焊接的温度可以适当提高。例如,在自动化生产线上进行高速焊接时,对于无铅锡丝,温度可能会暂时提高到 235 - 240℃。相反,当焊接速度较慢时,温度可以适当降低,以防止锡丝过度熔化或氧化。比如在手工焊接一些小型电子元件进行调试时,含铅锡丝温度可以控制在 190 - 200℃。

松盛光电实时温度反馈系统

实时温度反馈系统:该系统可以实时监控焊接过程中的温度变化,激光输出功率可以根据设定的温度参数自动调节,从而保持焊接区域的恒温。该系统通常采用PID(比例-积分-微分)控制算法,优化温度控制,保证焊接质量。

CCD同轴定位系统:该系统利用高分辨率的CCD摄像机对焊接位置进行精确定位,确保激光能准确地聚焦于预定的焊点,从而提高焊接精度和良品率。

恒温激光器:该激光器提供稳定高效的热源,是实现精确温度控制的关键。可快速加热冷却,适用于高速焊接操作。

温度调节反馈系统:这是一个独创的系统,可以在线调节温度,保证焊接过程中温度的稳定性,从而提高产品的质量和生产效率。

如何有效地控制激光锡焊中的温度误差,提高焊接精度?

实时温度监测和反馈:激光对加工件的热辐射采用红外检测方法实时监测,激光功率和其它参数通过闭环控制系统进行调节,以保持焊接区域的温度稳定。该方法可通过PID控制器实现自动调节功能。

先进的光学系统和软件集成:利用先进的光学系统(如多轴伺服运动系统、半导体激光及其控制系统)和先进的软件对焊接过程中的温度进行实时监控和调节。为了保证焊接质量,这些系统通常包括温度反馈、定位和指示光等功能。

开环和闭环混合控制策略:在预热阶段,采用基于模型的开环控制方法实现目标温度,然后在焊接过程中转为闭环控制,以适应焊接条件和环境的实际变化。这有助于减少环境因素引起的温度波动。

温控模块和软件设置:很多现代激光焊接设备都配备了温控模块,这些模块可设定特定的温度值,并自动感应实际温度,以避免因温度不可控而导致焊接失败。

高精度温度控制系统:选用高精度温度控制能力的系统,如误差控制±在5℃以内,响应速度达到20μS系统,能显著提高焊接精度和效率。

总而言之,在激光焊接过程中,温度控制是保证焊接质量的关键因素。


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