一种光斑可调的锡丝式激光锡焊头制造技术

本实用新型专利技术公开了一种光斑可调的锡丝式激光锡焊头，包括光纤输入头、准直镜、聚焦镜、保护镜、准直镜滑动装置、电机组件、光学镜筒、送锡装置。光学镜筒内光纤输入头、准直镜、聚焦镜、保护镜在同一轴线上。光纤发出的激光为发散光，经过准直镜、聚焦镜与保护镜，在加工面上形成满足锡焊条件的小光斑。送锡装置通过连接件与光学镜筒连接，由出锡装置、供锡导管将锡丝送到加工面上由激光光斑照射，熔化锡丝以进行电子元器件锡焊封装。通过准直镜滑动装置与电子组件控制准直镜前后移动，使激光在加工面上聚焦或离焦，达到改变加工面上光斑直径大小的目的，以适应不同直径锡丝及不同尺寸焊盘的激光锡焊工艺需要。

【技术实现步骤摘要】
一种光斑可调的锡丝式激光锡焊头
本技术涉及
，特别是一种光斑可调的锡丝式激光锡焊头。
技术介绍
激光锡焊技术是利用激光作为热源，将锡料熔入焊件的缝隙或者零件连接点之间实现连接的技术。与传统锡焊技术相比，激光锡焊技术主要用于对应力有要求、热敏感或位置死角的传统锡焊技术无法完成的电子封装工艺。按照锡焊料的不同，激光锡焊设备可分为锡丝激光锡焊机、锡膏激光锡焊机及锡球激光锡焊机。锡丝激光锡焊机以焊锡丝为锡焊料，采用焊接头将光源发出的激光聚焦，照射锡丝，使锡丝烙化完成焊接。该种锡焊技术与烙铁式锡焊技术相比，具有无静电、精度高的优点，每次只能完成单点锡焊，但技术相对简单，成本相对较低。可对烙铁式锡焊技术不易触及或不易焊接的密集或微小焊点、对压力敏感的电子元件进行锡焊。应用于PCB板接插件锡焊、液晶屏LCD电路锡焊、极细同轴线与端子焊、USB排线焊、FPC软板与PCB硬板锡焊等领域。激光锡焊头是锡丝激光锡焊机的重要部件。现有激光锡焊头大多为固定光斑激光锡焊头，即焊接头位置固定好后，在加工面上激光聚焦光斑尺寸不变。锡焊工艺中，作为锡焊料的锡丝尺寸有0.3mm至1.2mm多种尺寸，封装电子电器元件的盘也有不同尺寸，因此固定激光锡焊头不利于满足同一台机器对不同电子元件自动化锡焊封装的需要。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种光斑可调的锡丝式激光锡焊头。为解决上述技术问题，本技术所采取的技术方案是：一种光斑可调的锡丝式激光锡焊头，其包括光纤输入头、准直镜、聚焦镜、保护镜、准直镜滑动装置、电机组件、光学镜筒、送锡装置；光学镜筒上端设置有与光纤输入头连接的光纤连接座，光学镜筒内部的光机结构固定准直镜滑动装置、聚焦镜、保护镜，使光纤输入头、准直镜、聚焦镜、保护镜在同一中轴线上而组成激光锡焊头光学系统；光纤输入头、准直镜、聚焦镜、保护镜共同的轴线作为光轴；光纤输入头发出的激光依次经过准直镜、聚焦镜、保护镜照射在加工面上，形成满足激光锡焊条件的小光斑；在电机组件驱动下，准直镜滑动组件带动准直镜沿光轴移动一段距离，使激光经过准直镜后转换为平行光或发散光，经过聚焦镜后在加工面聚焦或离焦，从而获得直径可变的光斑。上述技术方案中，所述送锡装置由出锡装置、供锡导管、锡丝、连接件组成，所述连接件通过螺丝将出锡装置与光学镜筒连接，所述锡丝由出锡装置控制，所述锡丝由供锡导管引导到加工面激光照射的位置上。上述技术方案中，所述加工面位于所述聚焦镜的后焦点上。上述技术方案中，所述准直镜、聚焦镜为会聚透镜，所述保护镜为平面透镜。本技术的有益效果是：结构简单，容易调节，可实现焊接头整体固定不动的条件下，加工面上光斑尺寸自动调节，用于激光锡焊设备中，可满足一台机器对不同电子元件自动化锡焊封装。附图说明图1是本技术的整体结构示意图。具体实施方式为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行描述和说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。基于本申请提供的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本申请公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本申请揭露的
技术实现思路
的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本申请公开的内容不充分。在本申请中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域普通技术人员显式地和隐式地理解的是，本申请所描述的实施例在不冲突的情况下，可以与其它实施例相结合。除非另作定义，本申请所涉及的技术术语或者科学术语应当为本申请所属
内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请所涉及的“一”、“一个”、“一种”、“该”等类似词语并不表示数量限制，可表示单数或复数。本申请所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含；例如包含了一系列步骤或模块（单元）的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可以还包括没有列出的步骤或单元，或可以还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。本申请所涉及的“连接”、“相连”、“耦接”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电气的连接，不管是直接的还是间接的。本申请所涉及的“多个”是指大于或者等于两个。“和/或”描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。本申请所涉及的术语“第一”、“第二”、“第三”等仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序。如图1所示，一种光斑可调的锡丝式激光锡焊头，其包括：光纤输入头1、准直镜2、聚焦镜3、保护镜4、准直镜滑动装置5、电机组件6、光学镜筒7、送锡装置8。光学镜筒7上端设置有光纤连接座7-1，与光纤输入头1连接。具体的，光学镜筒7内部的光机结构固定准直镜滑动装置5、聚焦镜3、保护镜4，使光纤输入头1、准直镜2、聚焦镜3、保护镜4在同一中轴线上而组成激光锡焊头光学系统。光纤输入头1、准直镜2、聚焦镜3、保护镜4共同的轴线称为光轴。加工面位于聚焦镜3后焦点上。具体的，准直镜2、聚焦镜3均为会聚透镜，可采用单透镜、胶合透镜或双镜片透镜组。光纤输入头1发出的激光先经过准直镜2、聚焦镜3、保护镜4，照射在加工面上，成满足激光锡焊条件的小光斑。具体的，准直镜滑动组件5可在电机组件6驱动下，带动准直镜2沿光轴上下移动一段距离。具体的，准直镜2移动位置正好使光纤输入头1的发光端面处于准直镜2前焦点上时，光纤输入头1发出的激光经过准直镜2后转化为一束平行光，在经过聚焦镜3，汇聚到聚焦镜3后焦点，即加工面上，此时光斑最小。具体的，当准直镜2上下移动一段距离，使光纤输入头1发光端面离开准直镜2前焦点，则激光经过准直镜后转化为一束发散光或会聚光，再经过聚焦镜3，会在加工面上方或下方会聚，此时加工面处于激光离焦位置，其表面光斑会变大。通过这种方式，可以自动控制加工面尺寸变大变小。具体的，如准直镜2采用焦距50mm的胶合透镜，聚焦镜3采用焦距75mm的胶合透镜，加工面位于聚焦镜3后焦面处，距离聚焦镜3后镜面70mm。光纤输入头1发光端面位于准直镜2前焦点，即距离准直镜前镜面中心45mm处时，激光经过准直镜2转化为平行光（即图1中实线示意光束），再经过聚焦镜3，在加工面上会聚，获得最小光斑。当准直镜2向下移动长度为d的距离，此时激光经过准直镜2后转化为会聚光束（即图1中虚线示意光束），再经过聚焦镜3，会在加工面上方提前本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光斑可调的锡丝式激光锡焊头，其特征在于：包括光纤输入头、准直镜、聚焦镜、保护镜、准直镜滑动装置、电机组件、光学镜筒和送锡装置；所述光学镜筒上端设置有与光纤输入头连接的光纤连接座，所述光学镜筒内部的光机结构固定有准直镜滑动装置、聚焦镜和保护镜，使光纤输入头、准直镜、聚焦镜和保护镜在同一中轴线上而组成激光锡焊头光学系统；所述光纤输入头、准直镜、聚焦镜和保护镜共同的轴线作为光轴；所述光纤输入头发出的激光依次经过准直镜、聚焦镜、保护镜照射在加工面上，形成满足激光锡焊条件的小光斑；在所述电机组件驱动下，所述准直镜滑动组件带动准直镜沿光轴移动一段距离，使激光经过准直镜后转换为平行光或发散光，经过所述聚焦镜后在加工面聚焦或离焦，从而获得直径可变的光斑。/n

【技术特征摘要】
1.一种光斑可调的锡丝式激光锡焊头，其特征在于：包括光纤输入头、准直镜、聚焦镜、保护镜、准直镜滑动装置、电机组件、光学镜筒和送锡装置；所述光学镜筒上端设置有与光纤输入头连接的光纤连接座，所述光学镜筒内部的光机结构固定有准直镜滑动装置、聚焦镜和保护镜，使光纤输入头、准直镜、聚焦镜和保护镜在同一中轴线上而组成激光锡焊头光学系统；所述光纤输入头、准直镜、聚焦镜和保护镜共同的轴线作为光轴；所述光纤输入头发出的激光依次经过准直镜、聚焦镜、保护镜照射在加工面上，形成满足激光锡焊条件的小光斑；在所述电机组件驱动下，所述准直镜滑动组件带动准直镜沿光轴移动一段距离，使激光经过准直镜后转换为平行光或发散光...

【专利技术属性】
技术研发人员：张辰，张巍，王一，董洪斌，解明，白戎，史城玉，刘大巍，孙婷婷，周浩，
申请(专利权)人：东莞方孺光电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44