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半导体激光器焊点温度监控系统的设计
资料介绍
在激光软钎焊领域,传统的再流焊和波峰焊技术已不能适应集成度越来越高的微电子元器件组装的需要。研究新的钎焊方法成为印刷电路板上的元件封装亟需解决的问题。
激光软钎凭借其局部加热、快速升温、快速冷却的特点能在高密度基板上形成高质量的芯片引脚焊点。在软钎焊过程中,焊点温度是影响焊接头显微组织和力学性能的关键因素。
一般的温度控制器,按PID控制规律进行工作,由工程人员根据经验手动调节PID参数。但是,电路的精度会随环境而变化,这就限制了温度控制器的应用范围。为克服这一缺陷,提高控温的稳定性和准确性,使用MATLAB仿真研究了2种典型的PID参数自整定方法。
针对25瓦的单光路半导体激光钎焊机,设计一种数字化温控系统,用来监控芯片引脚处的焊点温度。该系统利用单片机输出模拟电流控制激光器电源模块的工作电流,内部采用负反馈技术获取稳定的输出电流,进而控制其出光功率,用非接触式红外辐射传感器测温和采集数据。
本论文在查阅大量国内外半导体激光器软钎焊温度控制系统发展概况的基础上,围绕积分分离式数字PID算法和电流串联反馈放大电路进行方案设计。实验表明该系统能快速响应温度变化,达到预期的温度值并绘制出实时曲线,被控点的稳态温度误差为0.6℃。
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