Przemysł elektroniczny |
Zgrzewanie zamiast lutowania
Celem nowego projektu, prowadzonego przez Laser Zentrum Hannover (LZH) jest opracowanie metod zgrzewania komponentów z płytką w urządzeniach elektronicznych.
W badaniach analizowano rozwiązanie, polegające na zastosowaniu dwóch rodzajów laserów. Zielony laser, charakteryzujący się niską emisją energii, zapewnia optymalne i powtarzalne warunki procesu, podczas gdy laser podczerwony, o wyższej emisji energii, jest używany do zasadniczego zgrzewania komponentów. Jako że komponenty są zgrzewane, a nie lutowane, nie ma potrzeby stosowania materiałów, wytworzonych na bazie ołowiu.
Lasery podczerwone (długość fali = 1064 nm) udowodniły już swoją przydatność do szeregu zastosowań mikro-zgrzewania. Jednakże, jeśli zgrzaniu ma być poddana miedź lub jej stop, promień tego typu lasera ulega odbiciu od powierzchni materiału. Innym zjawiskiem, negatywnie wpływającym na przebieg procesu, jest oksydacja powierzchni.
Przykład połączenia poprzez zgrzewanie
W metodzie ‘dwulaserowej’, przed faktycznym zgrzaniem, komponent jest uprzednio naświetlany zielonym laserem o niskiej emisji energii (długość fali = 532 nm). Promieniowanie lasera zielonego jest łatwiej absorbowane przez komponent, przez co minimalizuje się jego negatywny wpływ na przebieg procesu. W konsekwencji, kolejny etap procesu zgrzewania laserem podczerwonym przebiega w stabilniejszych warunkach. Kombinacja zalet obu laserów – bezpieczeństwo procesu przy 532 nm oraz wysoka emisja energii przy 1062 nm – pozwala na wytworzenie połączeń o wysokiej jakości, które mogą mieć zastosowanie w przemyśle elektronicznym.
Metoda ‘dwulaserowa’ jest istotna dla produkcji przemysłowej z dwóch powodów. Po pierwsze, montaż elektroniczny przebiega coraz częściej w warunkach wysokiej temperatury, w których komponent nie może być lutowany, a zamiast tego powinien zostać zgrzany z podłożem. Po drugie, zgrzewanie nie wymaga użycia materiałów lutowniczych, co automatycznie spełnia wymogi prawne, dotyczące lutowania bezołowiowego. Celem wsparcia zastosowania tej metody na skalę przemysłową, LZH oraz inne instytucje opracowują niezbędne urządzenia laserowe, płytki itp.
Projekt o nazwie Supreme jest wspierany przez niemieckie Ministerstwo Edukacji i Nauki (BMBF) w ramach szerszego programu Research for Tomorrow's Production.
Przykład połączenia poprzez zgrzewanie
W metodzie ‘dwulaserowej’, przed faktycznym zgrzaniem, komponent jest uprzednio naświetlany zielonym laserem o niskiej emisji energii (długość fali = 532 nm). Promieniowanie lasera zielonego jest łatwiej absorbowane przez komponent, przez co minimalizuje się jego negatywny wpływ na przebieg procesu. W konsekwencji, kolejny etap procesu zgrzewania laserem podczerwonym przebiega w stabilniejszych warunkach. Kombinacja zalet obu laserów – bezpieczeństwo procesu przy 532 nm oraz wysoka emisja energii przy 1062 nm – pozwala na wytworzenie połączeń o wysokiej jakości, które mogą mieć zastosowanie w przemyśle elektronicznym.
Metoda ‘dwulaserowa’ jest istotna dla produkcji przemysłowej z dwóch powodów. Po pierwsze, montaż elektroniczny przebiega coraz częściej w warunkach wysokiej temperatury, w których komponent nie może być lutowany, a zamiast tego powinien zostać zgrzany z podłożem. Po drugie, zgrzewanie nie wymaga użycia materiałów lutowniczych, co automatycznie spełnia wymogi prawne, dotyczące lutowania bezołowiowego. Celem wsparcia zastosowania tej metody na skalę przemysłową, LZH oraz inne instytucje opracowują niezbędne urządzenia laserowe, płytki itp.
Projekt o nazwie Supreme jest wspierany przez niemieckie Ministerstwo Edukacji i Nauki (BMBF) w ramach szerszego programu Research for Tomorrow's Production.
