Soldadura blanda
Fuentes de diodo acopladas a fibra para soldadura blanda selectiva
La soldadura blanda une componentes mediante una aleación de aporte que funde por debajo de 450 °C, sin fundir los metales base. Con un láser, la energía se aporta sin contacto, de forma local y con un control preciso en el tiempo y en el espacio, lo que reduce el estrés térmico respecto al soldador o a la soldadura por ola [1]. No hay desgaste de puntas, se accede a uniones difíciles y los componentes sensibles al calor quedan protegidos.
Soldadura selectiva en electrónica
El láser suelda componentes de inserción (THT) y de montaje superficial (SMD), circuitos flexibles y conectores, uno a uno o de forma cuasi-simultánea con un escáner. También se utiliza en módulos fotovoltaicos y en conexiones eléctricas del automóvil [1]. Los láseres de diodo entre 790 y 980 nm son la fuente preferida por su eficiencia, y se aportan con hilo, pasta o preformas de aleación [1].
| Parámetro | Valores de referencia en la literatura |
|---|---|
| Longitud de onda | 790–980 nm (diodo) [1]; 1070 nm (fibra) [2] |
| Potencia (CW) | 2–80 W según el tamaño de la unión; 30–80 W para la mayoría de aplicaciones [1] |
| Diámetro del spot | Desde ~50 µm en encapsulados densos [1]; 0,1–1 mm en soldadura cuasi-simultánea [2] |
| Aleación | SAC305 (Sn96,5Ag3Cu0,5), sin plomo [2] |
| Rampa de potencia | 1–2 s por unión según el componente [2] |
| Carga térmica en el componente | ~150 °C máximo en la cara inferior, durante menos de 3 s [2] |
Control de temperatura en lazo cerrado
La absorción cambia durante el proceso: la aleación sólida, la fundida, el pad de cobre y el terminal del componente absorben de forma distinta. Por eso la potencia se regula con un pirómetro que mide la temperatura de la unión y ajusta la emisión en tiempo real [1, 2]. Con control pirométrico a alta frecuencia se han obtenido uniones de SAC305 sin grietas ni poros en componentes sensibles a la temperatura [2].
Nuestras fuentes
Diseñamos y fabricamos barras de diodo acopladas a fibra en el infrarrojo cercano, con potencias desde unos pocos vatios hasta cientos de vatios y distintos diámetros de núcleo, y con control externo de la potencia para integrarse con sistemas de medida de temperatura.
Referencias
1. Ezeonu SO. Laser soldering. En: Mastai Y, editor. Materials Science – Advanced Topics. IntechOpen; 2013. doi:10.5772/51527
2. Ermer J, Saffer J, Schaumberger K, et al. Qualification of a system technology for selective laser-based quasi-simultaneous soldering with an integrated pyrometric process control. Procedia CIRP. 2020;94:622–626. doi:10.1016/j.procir.2020.09.093
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