在3C電子、光通訊器件邁向微型化的今天，焊點(diǎn)間距已突破0.2mm，元件熱敏性卻日益攀升。傳統(tǒng)激光焊接常因溫度失控導(dǎo)致焊盤燒穿、虛焊及熱損傷，長期制約著高端電子制造。而閉環(huán)溫控技術(shù)的出現(xiàn)，正將激光錫焊推向“微米級(jí)精度，±2℃恒溫”的新時(shí)代。

溫控型激光錫焊的原理：

溫度控制原理為：通過紅外檢測(cè)方式，實(shí)時(shí)檢測(cè)激光對(duì)加工件的紅外熱輻射，形成激光焊接溫度和檢測(cè)溫度的閉環(huán)控制，通過PID的計(jì)算調(diào)節(jié)，可以有效控制激光焊接溫度在設(shè)定范圍波動(dòng)。由上位機(jī)將設(shè)定的溫度指令傳給單片機(jī)。單片機(jī)控制半導(dǎo)體激光器打開激光;通過光學(xué)耦合系統(tǒng)將半導(dǎo)體激光器輸出的激光照射到指定焊接區(qū)域，同時(shí)對(duì)激光掃射區(qū)域進(jìn)行測(cè)溫。在這種焊接模式下，測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)形成對(duì)單片機(jī)的反饋，構(gòu)成閉環(huán)控制。使焊接區(qū)域溫度在設(shè)定范圍，從而達(dá)到控溫焊接的過程。

溫度控制原理圖

通過這樣一個(gè)原理介紹和圖形關(guān)系，對(duì)于溫度控制原理就不難理解了。激光對(duì)升溫速度快，而且有溫度控制的激光錫焊設(shè)備對(duì)電子產(chǎn)品的非接觸式錫焊的批量化生產(chǎn)提供了更好的保護(hù)。

閉環(huán)溫控的關(guān)鍵技術(shù)要素：

高精度、高速紅外測(cè)溫儀： 需要足夠小的測(cè)量光斑(與激光光斑匹配)、高采樣率(kHz級(jí))、高精度(±2°C)和適當(dāng)?shù)臏y(cè)溫波長(通常針對(duì)錫焊熔融區(qū)域優(yōu)化)?？弓h(huán)境光干擾、發(fā)射率補(bǔ)償能力也很重要。

實(shí)時(shí)控制算法： 通常采用高性能的PID算法或其變種(如模糊PID、自適應(yīng)PID)，結(jié)合前饋控制，實(shí)現(xiàn)快速、穩(wěn)定、超調(diào)小的溫度調(diào)節(jié)。

系統(tǒng)集成： 測(cè)溫光路與激光光路的同軸設(shè)計(jì)(確保測(cè)量點(diǎn)即焊接點(diǎn))，測(cè)溫儀、激光器、運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)之間的高速、低延遲通信。

松盛光電溫度反饋精密激光焊錫系統(tǒng)集成度高，激光光斑更小，能量密度更高，激光透過率高達(dá)90%-95%，溫度控制準(zhǔn)確(測(cè)溫精度±2℃)，響應(yīng)速度更快(≤40μs)，符合電子器件廠對(duì)產(chǎn)品激光錫焊的各項(xiàng)要求。

總結(jié)：

在追求高精度、高可靠性、微型化、自動(dòng)化的現(xiàn)代電子制造業(yè)中，閉環(huán)溫控是激光錫焊技術(shù)不可或缺的核心。它不僅是保證焊點(diǎn)質(zhì)量(強(qiáng)度、外觀、可靠性)的關(guān)鍵，也是保護(hù)昂貴元器件、克服生產(chǎn)波動(dòng)、提升良率與效率、實(shí)現(xiàn)復(fù)雜工藝和滿足可追溯要求的基石。可以說，沒有成熟可靠的閉環(huán)溫控技術(shù)，激光錫焊就難以充分發(fā)揮其精密、局部加熱的優(yōu)勢(shì)，也無法在高端電子制造領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。它是區(qū)分普通激光焊接設(shè)備和真正高性能、智能化激光錫焊系統(tǒng)的核心標(biāo)志之一。