Laser System Rapido

Rapido erzeugt optische Leistung und setzt dafür fasergekoppelte Diodenlaser ein. Optische Fasern führen diese Leistung zu den Fokussieroptiken. Die Diodenlasermodule zeichnen sich durch ihre lange Lebensdauer und ihre hohe Effizienz (bis zu 50 %) aus. Dadurch bleibt die Leistungsaufnahme gering mit entsprechend niedrigen Anforderungen an die Kühlung. Abhängig von der jeweiligen Aufgabe setzt man Module mit unterschiedlicher Wellenläge ein. 

Lötoptiken

Eine Linsenbaugruppe fokussiert die Laserleistung und schmilzt das Lot im Arbeitsbereich auf. Die Optiken sind so gewählt, dass sie den Strahl auf den Lötbereich genau abbilden. Damit ergeben sich Kreise, Ellipsen oder Linien. Ein optional lieferbares Pyrometer misst die Temperatur im Lötbad und die Elektronik reguliert das gewünschte Leistungsprofil aktiv nach. 

Mehrere Laserköpfe heizen die entsprechenden Bereiche gleichzeitig auf. Ihre symmetrische Anordnung vermeidet den Fügeverzug.

Um eine besonders hohe Produktivität zu erreichen, hat nanosystec die spezielle Multistrahloptik MOB entwickelt. Diese erzeugt zahlreiche Teilstrahlen, um möglichst viele Verbindung gleichzeitig zu bearbeiten – bis zu 40 individuelle Punkte wurden bereits demonstriert.

Aufbringen des Lotmaterials

Es stehen unterschiedliche Methoden zur Verfügung, um das Lotmaterial aufzubringen.

Eine automatische Dosiereinheit fährt in die korrekte Position und appliziert Lotpaste. Das Volumen ist über viele Betriebsstunden gleichmäßig und auf diese Weise werden Lötverbindungen generiert, die gleichförmig hinsichtlich ihrer Form und Qualität bleiben. Dosiereinheiten lassen sich einfach in den Produktionsprozess integrieren und sogar ungünstige Positionen können erreicht werden.

Formlinge sind eine andere Methode. Ein kleines vorbestimmtes Lotvolumen wird platziert und aufgeschmolzen. Das Volumen dieser Formlinge hat eine hohe Präzision und wirkt sich damit positiv aus. Formlinge aus einer Gold-/Zinnlegierung benötigen kein Flussmittel und es entstehen keine Dämpfe während des Aufschmelzens. Dies ist eine unabdingbare Voraussetzung, wenn optische Oberflächen absolut sauber bleiben müssen.

Sind die zu fügenden Oberflächen bereits verzinnt, arbeitet der Lötprozess ohne weitere Zugabe von Lotmaterial. Typischerweise wird das Lot mittels eines Verdampfungsprozesses mit eine Schichtdicke von wenigen Mikrometern aufgebracht. Diese geringe Menge vermeidet einen Verzug während des Abkühlens.

Bügellöten

Beim Bügellöten werden mehrere Verbindungsstellen gleichzeitig bearbeitet. Das Verfahren dient als Ergänzung zum Laserlöten, wenn Prozesse aus unterschiedlichen Aufbauschritten bestehen. Im Vergleich zum selektiven Laserlöten arbeitet das Bügellöten mit Kontakt. ein starker Strom fließt durch einen Bügel und die so erzeugt Wärme wird an die Stelle auf den Bauteilen transferiert, wo das Löten stattfindet. Der Bügel ist gerade oder gekrümmt ausgeführt, um einen schlüssigen Kontakt zum Bauteil zu gewährleisten. Die Bügeltemperatur wird gemessen, damit eine aktive Regelung die gewünschte Temperatur oder ein Temperaturprofil zuverlässig nachführt.

Bildverarbeitung

Die Überwachung der Lötstelle mittels einer CCD-Kamera erfolgt durch die Lötoptik und erlaubt eine Beurteilung der Qualität. Zusätzlich erlaubt die kollineare Betrachtung das präzise Positionieren des Laserpunktes. Die leistungsfähige Bildverarbeitung nutzt unterschiedliche Beleuchtungstechniken, um eindeutige Bilder zu generieren. Die Algorithmen umfassen alle Standardmethoden. Zusätzliche bauteilspezifische Routinen kombinieren mehrere Methoden in einem Arbeitsschritt, so dass innerhalb kürzester Zeit wiederholbare Ergebnisse zur Verfügung stehen.

Automatisierung

VersaSolder arbeitet entweder als einzelne Station oder in Fertigungsstraßen. Werkstückträger für Einzel- oder Mehrfachbeschickung, Förderbänder und Feeder präsentieren die Bauteile für die weitere Verarbeitung und dienen zum Austausch mit vor- und nachgelagerten Arbeitsstationen. Zusätzlich steuert VersaSolder Roboter zum Laden und Entladen der Bauteile.

Vorteile von VersaSolder

  • Präzises kontaktfreies Aufheizen

  • Optionen zur Strahlformung

  • Aktive Temperaturregelung

  • Kombination mit Bügellöten

  • Integration in Fertigungsstraßen

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