Neue Prozessicherheit durch Vorpulslaser

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Leistungsersparnis von 30 bis 40 Prozent

Neben der erzielten Prozesssicherheit wurde festgestellt, dass die zum Schweissen notwendige IR-Laserleistung mit Vorpuls deutlich geringer ausfällt als ohne Vorpuls. In weiteren Experimenten wurden hierzu unterschiedliche Schweisspunktdurchmesser untersucht. Für einen grossen Bereich zu erzielender Schweisspunktdurchmesser wurde eine Leistungsersparnis von 30 bis 40 Prozent erreicht. Der Leistungsaufwand des Vorpulsmoduls ist hierbei vernachlässigbar, da für jeden Schweisspuls mit Pulsenergien im einstelligen Joule-Bereich lediglich ein Vorpuls im einstelligen Millijoule-Bereich eingebracht wird. Unter Berücksichtigung der elektrischen Effizienz von Schweisslasern kann durch Verwendung des Vorpulsmoduls durchaus elektrische Leistung im Kilowattstundenbereich eingespart werden [4].

Neben den grundlegenden Untersuchungen der Schweisseigenschaften wurde das Konzept auch für industrielle Anwendungen in der Elektronikindustrie untersucht. Einige Bespiele sind in Abb. 5 dargestellt. Das linke Bild zeigt die zinnfreie Schweissung eines IC (TSOP-05 Package) mit einer Leiterplatte, in der Mitte eine Verbindung eines Platindrahtes (Durchmesser 10 µm) auf einem LTCC-Trägermaterial (Low Temperature Cofired Ceramics) und rechts ein Kupferband auf einer Leiterplatte.

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