本实用新型专利技术公开了一种环形光斑调节装置，属于激光锡焊领域技术领域，为解决现有装置易烧伤元件本体的问题而设计。本实用新型专利技术包括半导体激光光纤、第一准直镜片、第一大角度圆锥透镜、第二准直镜片、第二大角度圆锥透镜和聚焦镜片。本本装置可将半导体激光转换成环形光，从而有效避免中心的光烧伤器件本体。从而有效避免中心的光烧伤器件本体。从而有效避免中心的光烧伤器件本体。
【技术实现步骤摘要】
一种环形光斑调节装置
[0001]本技术涉及激光锡焊领域，主要是穿孔型PCB板与针脚器件的激光锡焊应用。
技术介绍
[0002]激光焊接是采用激光作为加热光源，在焊接位置将辐射能转换成热能，完成材料的融化、融合、冷却过程。
[0003]激光锡焊过程中，在焊接插针型元器件时，由于激光通常为圆形实心光斑，同时高斯光束的特性导致激光光斑中心能量高于外侧。在用这种形态的激光光斑加热焊盘时，激光会造成焊点针脚温度过高氧化，同时激光穿透焊盘中心通孔照射到底层元件本体上，导致元件本体烧伤。
技术实现思路
[0004]有鉴于此，本技术为解决激光锡焊圆形光斑加热导致的针脚氧化与激光穿透PCB烧伤元件本体问题，设计了一种环形光斑调节装置，使激光避开中心位置，只对焊盘加热，解决了易烧伤元件本体的技术问题。
[0005]包括半导体激光光纤、第一准直镜片、第一大角度圆锥透镜、第二准直镜片、第二大角度圆锥透镜和聚焦镜片。
[0006]可选的，还包括激光光源，所述激光光源为半导体激光器。
[0007]可选的，半导体激光器的激光功率能够为200W，也能够为适用于锡焊的功率区间。
[0008]可选的，所述半导体激光器的激光波长为915nm。
[0009]可选的，半导体激光光纤的光纤芯径为200um，NA为0.22。
[0010]可选的，第一准直镜片和第二准直镜片的直径均为38mm。
[0011]可选的，所述第一准直镜片焦距为100mm。
[0012]可选的，第一大角度圆锥透镜和第二大角度圆锥透镜的锥度均为20
°
。
[0013]可选的，第二准直镜片焦距为100mm。
[0014]可选的，聚焦镜片焦距为150mm。
[0015]本技术的有益效果为：本装置可采用半导体激光器作为激光光源，半导体激光器具有性能稳定，能量转换效率高，能量分布均匀的特点，本装置的光学镜片部分可将半导体激光转换成环形光，从而有效避免中心的光烧伤器件本体。
附图说明
[0016]图1为采用圆形实心光斑对PCB板焊接时的示意图；
[0017]图2为本技术采用圆形实心光斑对PCB板焊接时的示意图；
[0018]图3为本技术结构示意图。
具体实施方式
[0019]下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“内”、“上”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
[0020]此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本技术的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0021]下面结合附图对本技术进行进一步说明：
[0022]参照图1
‑
3，在本技术的第一个实施例中，图1为采用圆形实心光斑A对PCB板14进行焊接的示意图，在图1中，圆形实心光斑A正对着器件本体11的针脚12和焊盘13进行焊接，会形成焊接烧伤部位B，为解决此问题，本技术提供了如图2所示的方案，将实心圆形实心光斑A变转为环形光斑C，中间没有激光，半导体激光15刚好只对焊盘13起作用，实现对PCB板14的为烧伤焊接。参照图3，本装置包括半导体激光光纤1、第一准直镜片3、第一大角度圆锥透镜4、第二准直镜片6、第二大角度圆锥透镜8和聚焦镜片9。同一单色光在不同介质中传播，频率不变而波长不同。光从介质1射入介质2发生折射时，入射角θ1与折射角θ2的正弦之比n21叫做介质2相对介质1的折射率，即“相对折射率”。
[0023]n1·
sinθ1＝n2·
sinθ2[0024]1、故光线从空气穿透镜片时，光线会发生折射现象。通过此原理，设计相应的透镜与圆锥棱镜，可以实现圆形激光到环形激光的变换过程。具体为：半导体激光光纤1将激光输入光学系统；
[0025]2、半导体激光输出为发散状态激光2；
[0026]3、第一准直镜片3属于平凸透镜，将半导体激光光纤1输入的发散状态激光2转换成部分准直状态；
[0027]4、第一大角度圆锥透镜4通过折射原理，将部分准直状态激光分束成环状分束激光5；
[0028]5、环状分束激光5经过第二准直镜片6后成为环状准直激光7；
[0029]6、第二大角度圆锥透镜8将环状准直激光7二次折射，减小其发散角度；
[0030]7、聚焦镜片9将环状准直激光7聚焦；
[0031]8、在焦点位置，环状准直激光7被聚焦镜片9聚焦成环形光斑10形态。
[0032]在本技术的其他实施例中，包括激光光源，所述激光光源为半导体激光器。
[0033]所述半导体激光器的激光功率能够为200W，也能够为适用于锡焊的功率区间。
[0034]所述半导体激光器的激光波长为915nm。
[0035]半导体激光光纤1的光纤芯径为200um，NA为0.22。
[0036]第一准直镜片3和第二准直镜片6的直径均为38mm。
[0037]所述第一准直镜片3焦距为100mm。
[0038]第一大角度圆锥透镜4和第二大角度圆锥透镜8的锥度均为20
°
。
[0039]第二准直镜片6焦距为100mm。
[0040]聚焦镜片9焦距为150mm。
[0041]本系统采用半导体激光器作为激光光源，半导体激光器具有性能稳定，能量转换效率高，能量分布均匀的特点。
[0042]以上结合具体实施例对本技术的技术原理进行了描述。这些描述只是为了解释本技术的原理，而不能以任何方式解释为对本技术保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本技术的其它具体实施方式，这些方式都将落入本技术的保护范围之内。
本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种环形光斑调节装置，其特征在于，包括半导体激光光纤(1)、第一准直镜片(3)、第一大角度圆锥透镜(4)、第二准直镜片(6)、第二大角度圆锥透镜(8)和聚焦镜片(9)。2.如权利要求1所述的一种环形光斑调节装置，其特征在于，包括激光光源，所述激光光源为半导体激光器。3.如权利要求2所述的环形光斑调节装置，其特征在于，所述半导体激光器的激光功率能够为200W，也能够为适用于锡焊的功率区间。4.如权利要求3所述的环形光斑调节装置，其特征在于，所述半导体激光器的激光波长为915nm。5.如权利要求4所述的环形光斑调节装置，其特征在于，半导体激光光纤(1)的光纤芯径...
【专利技术属性】
技术研发人员：李冉，韩金龙，牛增强，
申请(专利权)人：深圳市联赢激光股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。