激光焊錫是電子制造、精密裝配等領域的關鍵工藝,其核心是通過激光的高能量密度快速加熱焊錫材料(焊錫絲、焊錫膏等)及被焊工件(如 PCB 板、電子元件引腳),使焊錫熔化并形成可靠連接。溫度是決定焊接質量的核心參數:溫度過高可能導致工件(如 PCB 板、芯片)熱損傷、焊錫氧化;溫度過低則焊錫未完全熔化,易...
" />激光焊錫是電子制造、精密裝配等領域的關鍵工藝,其核心是通過激光的高能量密度快速加熱焊錫材料(焊錫絲、焊錫膏等)及被焊工件(如 PCB 板、電子元件引腳),使焊錫熔化并形成可靠連接。溫度是決定焊接質量的核心參數:溫度過高可能導致工件(如 PCB 板、芯片)熱損傷、焊錫氧化;溫度過低則焊錫未完全熔化,易形成虛焊。因此,激光焊錫的溫度監測是保證焊接一致性和可靠性的關鍵環節。
激光焊錫溫度監測的核心需求
實時性:激光加熱速度極快(毫秒級甚至微秒級),需快速響應溫度變化(通常要求采樣頻率≥1kHz);
準確性:焊錫熔點通常在 183~230℃(如 Sn63Pb37 熔點 183℃,無鉛焊錫 SnAgCu 約 217℃),監測誤差需≤±5℃;
抗干擾性:激光本身的強光反射、焊接產生的煙霧、飛濺等會干擾監測信號;
非接觸性:避免監測裝置接觸高溫區域或干擾焊接過程(如焊錫流動、激光聚焦)。
紅外測溫技術(最常用)
原理:基于黑體輻射定律(物體溫度越高,紅外輻射能量越強),通過檢測焊錫或工件表面發射的紅外輻射強度,換算出溫度。
分類:
單點紅外測溫儀:僅監測單一位置溫度,結構簡單、成本低,適合焊點小且位置固定的場景(如芯片引腳焊錫);
紅外熱像儀:通過紅外焦平面陣列(FPA)獲取焊接區域的二維溫度分布圖像,可同時監測焊點及周邊區域溫度(如 PCB 板受熱范圍),適合復雜焊點或大面積加熱場景。
優勢:響應速度快(微秒級)、非接觸、成本適中(單點式);
挑戰:
發射率影響:焊錫(金屬)和 PCB 板(復合材料)的表面發射率低且隨溫度 / 狀態變化(如焊錫熔化后表面光澤度改變),易導致誤差,需通過涂層(如黑色高溫漆)或發射率校準算法修正;
激光反射干擾:激光(如 1064nm、10.6μm 波長)可能被工件反射,進入紅外傳感器后誤判為高溫信號,需通過濾光片(過濾激光波長)或角度調整(避免傳感器正對反射方向)解決;
煙霧 / 飛濺遮擋:焊接產生的煙霧會吸收紅外輻射,需配合吹氣裝置(如氮氣保護)清除煙霧。
溫度監測系統的組成
一套完整的激光焊錫溫度監測系統通常包括:
傳感單元:紅外測溫儀 / 熱像儀、光譜探測器等,負責采集溫度信號;
信號處理單元:對原始信號濾波(去除噪聲)、校準(發射率修正、反射補償),輸出準確溫度值;
反饋控制單元:將實測溫度與目標溫度(如焊錫熔點 + 20~50℃)對比,實時調整激光參數(功率、脈寬、掃描速度),形成閉環控制(如溫度過高則降低功率,過低則延長加熱時間);
可視化單元:通過屏幕顯示實時溫度值或熱像圖,便于操作人員監控。
激光焊錫溫度監測以紅外測溫技術為核心,通過非接觸方式實現快速、實時的溫度采集,配合閉環控制可有效避免過熱或虛焊。實際應用中需重點解決發射率波動、激光反射、煙霧干擾等問題,根據焊接精度要求(如消費電子 vs 航空航天)選擇單點測溫或熱像儀方案,必要時結合光譜測溫提升準確性。溫度監測技術的成熟度直接決定了激光焊錫的質量穩定性,是電子制造自動化、精密化的關鍵支撐。松盛光電致力于激光錫焊領域的研發,其溫控系統能準確測量焊接過程中的溫度,實現閉環恒溫焊接,大大提高了激光焊接的穩定性和一致性。
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武漢松盛光電 專注于振鏡同軸視覺光路系統,光纖精密切割頭,單聚焦恒溫錫焊焊接頭,光斑可調節焊接頭,方形光斑焊接頭,塑料焊接等激光產品的生產銷售及提供激光錫焊塑料焊應用解決方案。