振镜扫描系统是什么？在激光锡焊中有什么应用？

一、什么是振镜扫描系统

激光振镜也叫激光扫描器，其由位置传感器、误差放大器、功率放大器、位置鉴别器和电流积分器五个部分组成，其原理是当输入一个位置信号后，摆动电机会根据电压与角度的转换比例，以一定角度摆动。整个过程采用闭环反馈控制。

1998年，振镜扫描系统在中国开始大规模应用。其设计思想完全遵循电流表的设计方法，用透镜代替手，用计算机控制的-5V-5V或-10V-10V  DC信号代替探头的信号，从而完成预定的动作。和旋转镜扫描系统一样，这种典型的控制系统采用了一对折叠镜，不同的是驱动这一套镜的步进电机被伺服电机取代。在该控制系统中，位置传感器的使用和负反馈回路的设计思想进一步保证了系统精度，整个系统的扫描速度和重复定位精度达到了新的水平。

振镜扫描系统在激光焊接领域的应用：振镜在打标应用中的工作原理是一样的。通过两个检流计在X轴和Y轴上的角偏转，激光束通过扩束透镜反射到加工表面。振镜将激光反射到加工表面的范围是振镜扫描范围。可以有效加热该加工范围内焊点的激光点，不需要依靠二维移动平台就可以移动不同焊点所需的激光点。因为检流计的偏转速度很快，所以激光光斑在各个焊点之间的运动也很快，远远超过常规二维运动轴的运动速度。在预涂焊膏的前提下，这种高速移动激光光斑的功能可以大大提高焊接速度。目前，松盛光电拥有配备高速振镜扫描功能的成熟设备：恒温高速激光锡焊机，已在客户现场投入生产。焊接效率完全能满足现场生产线速度的要求，焊点质量可靠。

二、振镜扫描激光焊接的优势

提高焊接速度与效率

快速光斑移动：振镜的偏转速度极快，能使激光光斑在焊点之间迅速移动，远超常规二维运动轴的移动速度。在预涂焊膏的情况下，这种快速移动光斑的功能可显著提高焊接速度，尤其适用于需要大量焊点且间距较小的产品，如高密度印刷电路板(PCB)的焊接。

连续焊接：配合软件编辑焊接扫描轨迹的功能，振镜系统能够实现多点连续焊接。对于具有多个焊点的复杂线路或元件，无需频繁启停激光，可按照预设轨迹依次完成焊接，大大减少了焊接时间，提高了生产效率。

提升焊接精度与质量

精确光斑定位：振镜扫描系统能够精确控制激光束的偏转角度，从而实现激光光斑在焊接部位的高精度定位。在焊接微型元件、细小引脚或高精度电子器件时，可确保激光准确地聚焦在焊点上，使焊点尺寸均匀、形状规则，提高焊接的一致性和可靠性，保证产品的电气性能和稳定性。

灵活焊接路径：通过计算机控制振镜的摆动速率和角度，可以实现各种复杂的焊接路径，如曲线、圆形、不规则形状等。这对于一些特殊形状的焊接部位或需要进行精细焊接的图案非常有用，能够满足不同产品的个性化焊接需求，进一步提高焊接质量和产品的美观度。

降低热影响

局部加热：由于振镜扫描系统可以快速地将激光光斑聚焦在焊接点上，使激光能量高度集中，从而实现对焊接部位的局部快速加热。与传统的烙铁焊接或大面积加热方式相比，能够有效减少对周围材料的热影响，降低热变形、热应力等问题，特别适用于对热敏感的元件和材料的焊接，如热敏电阻、塑料封装的电子元件等。

精确能量控制：结合激光功率的精确调节和振镜的快速响应，可根据不同的焊接材料、焊点大小和形状等因素，精确控制激光能量的输出和作用时间。在保证焊接质量的前提下，最大限度地减少多余热量的产生，进一步降低热影响区域，提高产品的可靠性和使用寿命。

适用多种焊接材料与产品

多种钎料供给方式：振镜扫描式激光焊接系统通常可以兼容锡膏、锡片以及锡球等多种焊接钎料，用户可根据具体的焊接需求和产品特点选择合适的钎料形式。例如，锡膏适用于需要大面积涂覆和预成型的焊点，锡片则便于对单个或少量焊点进行精确添加，锡球可用于一些对焊点形状和高度有特殊要求的场合。

广泛的产品应用：该系统可广泛应用于各类电子产品的生产制造，如手机、电脑、平板等设备中的 PCB 板焊接、芯片封装、微小元件连接等;在汽车电子领域，可用于汽车发动机控制单元、车载音响系统、安全气囊控制器等部件的焊接;此外，还适用于医疗器械、航空航天、通信设备等对焊接精度和质量要求极高的行业。

便于自动化集成

与视觉系统配合：振镜扫描系统能够与视觉系统紧密结合，实现自动定位和监测。在焊接过程中，视觉系统可以实时捕捉焊接部位的图像信息，精确识别焊点的位置和形状，并将相关数据传输给振镜控制系统，从而实现对激光光斑的精确引导和自动对准，提高焊接的自动化程度和生产效率，减少人工干预，降低生产成本。

远程监控与操作：基于计算机控制的特点，振镜扫描系统可以方便地实现远程监控和操作。操作人员可以通过网络或其他通信方式，在远离焊接现场的地方对焊接过程进行实时监控、参数调整和故障诊断，提高了生产的灵活性和便捷性，便于对大规模生产过程进行集中管理和控制。