摘要：针对激光软钎焊领域对核心器件半导体激光器的高精度热控要求,提出一种基于模型预测控制算法的热控方法。通过非平衡热力学等方法对热控系统的热电制冷器及部件构建了精准的数学模型,并引入丢番图方程推导模型预测控制热控系统,搭建了激光软钎焊半导体激光器热控实验平台。由随机变换电流输入热控实验结果可知,激光器输入电流变化导致温度波动的平均超调量在1.12%内。激光器中心波长稳定性实验结果表明,所提方法使激光中心波长漂移量减少了52%。激光软钎焊加工能力实验结果表明,该控制方法可以有效控制半导体激光器的输出功率,相比于比例积分微分控制的激光器,所提模型预测控制热控系统的温度曲线与焊点的理想温度曲线的线性拟合度提高了21.05%。该研究结果将为后续研发性能稳定、高质量焊接的激光软钎焊系统提供理论和工程指导。

摘要：设计了利用焊点红外辐射的激光软钎焊质量检测及控制的试验装置。以热释电元件作为红外探测器,研制了分离式的加热一探测光学单元。试验结果表明,软钎焊过程中焊点的红外辐射信号包含有效的焊点上钎料加热、熔化的信息,经计算机处理及反馈控制,初步实现对激光软钎焊焊点质量的实时检测及控制。

摘要：通过建立Micro-USB电连接器有限元模型,采用Anand统一性本构方程描述焊点在循环温度载荷作用下的力学行为;借助ANSYS软件分析模拟焊点应力应变分布和变化情况;运用基于塑性应变的Coffin-Manson方程,计算激光软钎焊焊点在热循环温度作用下的热疲劳寿命。结果表明,电连接器激光软钎焊焊点在热循环作用下,最大应力应变位于中间部位的焊点与金属Pin相互接触处,其疲劳寿命最低,为1 146次,从而确定易发生失效的危险部位。该结论可为电连接器的设计、制作和测试提供理论依据。

摘要：针对在船舶控制设备用微连接器手工焊接中出现的焊接质量问题,利用精密恒流技术与温度控制技术的功能,设计基于STC15W4K单片机控制的激光器软钎焊硬件电路系统,通过精密恒流驱动技术及半导体制冷技术,实现微连接器引脚与排线的准确焊接,试验结果表明,可实现微连接器的软钎焊自动焊接功能,提高焊接质量,提升生产效率。

摘要：目前,绝缘子引线均采用传统电烙铁加热方式来焊接,存在焊接工作量大、易破坏玻璃和胶接面、质量一致性差等问题。介绍了激光软钎焊技术,包括其工作原理和技术特点,并在高精度惯性仪表外壳绝缘子引线焊接方面进行了应用探索。采用自主设计的激光软钎焊系统来进行焊接试验,得到的焊点外观质量与人工焊接相当,抗拉强度高于20MPa(引线本征抗拉强度),绝缘电阻为7250MΩ,金属间化合物层(IMC层)平均厚度为0.558μm。试验结果表明,激光软钎焊的绝缘子引线抗拉强度高、绝缘良好、质量可靠,是有望实现惯性仪表自动化焊接的有效途径。

摘要：文中对片式微波组件激光软钎焊气密封装工艺开展研究,优化了影响焊缝成形的焊接结构、热台温度、助焊剂、离焦量、激光功率、焊接速度等工艺参数,分析了激光软钎焊密封接头微观组织,测试了激光软钎焊密封组件的气密性。结果表明:激光软钎焊封盖过程是一个温度场不断变化的动态过程,因此激光功率和焊接速度两参数也应在一定范围内通过程序设计动态调节。钎料可完全填充壳体与盖板之间形成的间隙,钎料中无空洞和裂纹,钎料未溢流到壳体内部。钎料与镀Ni层接触并润湿良好,在钎料与壳体和盖板界面未形成粗大脆性的金锡金属间化合物。接头上部钎料基本保持(Sn)+(Pb)共晶组织状态,接头下部镀Ni层与钎料之间形成薄且均匀连续的金属间化合物层Au Sn和Au Sn2。采用优化后的工艺参数激光软钎焊密封的组件气密性满足机载有源天线阵面应用要求。