ICS 25.160 J 33 备案号： 湖 DB42 北 省 地 方 标 准 DB 42/T 1307—2017 恒温激光锡焊系统通用技术要求 Thermal static laser tin soldering system general technical requirement (报批稿) 2017 - 11 - 03 发布 湖北省质量技术监督局 2018 - 02 - 03 实施 发 布 DB42/T 1307—2017 目 次 前言 ............................................................................... III 1 范围 .............................................................................. 1 2 规范性引用文件 .................................................................... 1 3 术语与定义 ........................................................................ 1 4 技术要求 .......................................................................... 2 5 检验方法 .......................................................................... 4 6 检验规则 .......................................................................... 6 7 标志、包装、运输和贮存 ............................................................ 7 I DB42/T 1307—2017 II DB42/T 1307—2017 前 言 本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。 本标准由武汉锐泽科技发展有限公司提出。 本标准由全国光辐射安全和激光设备标准化技术委员会大功率激光器应用分技术委员会归口。 本标准起草单位: 武汉锐泽科技发展有限公司，湖北省标准化与质量研究院。 本标准主要起草人：周毅明、孟晋辉、潘文杰、谢秋琪、高家鸣。 III DB42/T 1307—2017 恒温激光锡焊系统通用技术要求 1 范围 本标准规定了恒温激光锡焊的术语与定义、技术要求、试验方法、检验规则以及标志、包装运输和 贮存。 本标准适用于采用直接温度控制模式、以锡为钎料的激光软钎焊焊接系统。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。 凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 191 包装储运 图示标志 GB/T 2894 安全标志及其使用导则 GB 5226.1 机械电气安全 机械电气设备 第 1 部分：通用技术条件 GB/T 6388 运输包装收发货标志 GB 7247.1 激光产品的安全 第一部分：设备分类，要求 GB/T 10320 激光设备和设施的电气安全 GB/T 15313 激光术语 GB/T 17421.2 机床检验通则 第 2 部分：数控轴线的定位精度和重复定位精度的确定 GB/T 18490 激光加工机械安全要求 GB/T 31358 半导体激光器总规范 GB/T 31359 半导体激光器测试方法 3 术语与定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 恒温锡焊 thermal static tin soldering 将温度控制在同一范围内来熔化锡基合金使之渗入并充填金属件连接处间隙的焊接方法。 3.2 恒温激光锡焊系统 thermal static tin soldering system 采用激光作为加热源，并能对焊接物体进行恒温锡焊的系统。 3.3 系统透过率 system transmittance 1 DB42/T 1307—2017 系统的输出激光能量与输入激光能量的比值。 3.4 指示光 aiming beam 用于标记激光焦点位置的色光。 3.5 四光同点 laser light、 aiming beam light、 illumination light、visible light at the same point 激光，指示用光，照明用光，CCD摄像用可见光四种不同波长光线经过镜头聚焦到同一点。 3.6 测温精度 accuracy of temperature measurement 测温传感器测量的温度与接触式方法测得物体实际温度之间的差值。 3.7 黑体 black body 能全部吸收外部的辐射能量，同时能全部辐射出自身全部能量的物体。量化说明为：吸收率为1， 反射率、透射率皆为0。 3.8 红外黑体校准器 infrared black body calibrator 用于校准红外线高温计，其校准环境温度范围为10°C～400°C (20°F～752°F), 靶板发射率为 0.95的标准热源。 4 技术要求 4.1 外观要求 产品的外观要求如下： a) 激光器外表面同一颜色深浅一致，用于保护和装饰的涂（镀）层不应有脱落、划痕、起皮等缺 陷，并须清洁； b) 各种外罩，外套宏观平整，无尖锐突出物，不应有显著凸凹或其他影响外观和使用的缺陷； c) 电气组件及连接线、接头无破损，紧固牢靠； d) 机械部分齐全无破损，连接可靠。 4.2 正常工作要求 恒温激光焊锡系统其正常工作要求如下： a) 工作温度: 10℃～30℃； b) 储存温度: -15℃～55℃； 2 DB42/T 1307—2017 c) 相对湿度范围： ≤80%； d) 电源条件： AC220V (±10%) 50Hz～60Hz； e) 额定功率:不大于 1KW。 4.3 光学系统要求 恒温激光焊锡系统的光学系统要求如下： a) 激光功率不稳定度：<3%； b) 焊接头传输效率：>85%； c) 末端能量密度: ≥84.9W/mm2； d) 测温精度: ≤±5℃。 4.4 锡焊参数要求 a) 温度控制（针对标准试验板）  温度控制范围：130℃～400℃；  温度控制精度及时间：±10℃@50ms；  温度控制超调量：<25 %。 b) 时间控制 指定温度段内时间误差<1ms。 c) 焊点合金层厚度控制 焊点合金层厚度：0.8μm～1.8μm。 4.5 锡焊系统的辐射安全与防护 锡焊系统属4类激光设备。锡焊系统的辐射安全与防护应符合有关规定： a) 每个激光产品应装有防护罩以防人员接触超过 1 类 AEL 的激光辐射； b) 4 类激光系统应装有遥控联锁连接器，当连接器的终端开路时，可达辐射不应超过可使用的 1M 类或 2M 类的 AEL； c) 4 类激光系统应安装人工复位装置，以使中断后通过人工复位能恢复可达 4 类激光辐射的发射； d) 4 类激光系统应装一个用钥匙操作的总开关。 4.6 锡焊系统电路安全与防护 锡焊系统电气安全与防护应符合有关规定： a) 电缆、导线和开关其额定绝缘电压不应小于 250V，其绝缘电阻不应小于 1MΩ； b) 对样品与电网电源导电连接的电路和机壳之间施加 1500V 电压，不应出现飞弧或击穿现象； c) 用 50kΩ 无感电阻测量来自其他部件或端子接点的电流，其值不超过 0.7mA（峰值）交流。 5 检验方法 5.1 检验工作条件 检验工作条件应满足本标准第 4.2 条规定的要求。 检验计量器具： a) 热电偶与数据记录仪：最高测量温度>400℃的热电偶，测温精度：≤±0.1℃，记录速度>2 次 3 DB42/T 1307—2017 /秒的数据记录仪数据； b) 激光功率计：测量范围超过 0.1W～400W，测量精度：≤±0.01W； c) 放大倍率 40 倍或以上光学显微镜； d) CCD 式光束质量分析仪：所测光斑内一维方向覆盖的光敏像素数应大于或等于 100；动态范围 应大于或等于 8bit； e) 热源：设置温度范围 10℃～400℃，温度精度：≤±1℃。 在非工作状态和正常照明条件下，用目测直观法按本标准第 4.1 条规定的内容进行检验，其结果应 满足本标准第 4.1 条的要求。 5.2 外观质量 在非工作状态和正常照明条件下，用目测直观法按本标准第 4.1 条规定的内容进行检验，其结果应 满足本标准第 4.1 条的要求。 5.3 激光功率不稳定度 按 GB/T 15490 中相关方法检验，其结果应满足本标准第 4.3 中 a）条要求。 5.4 焊接头传输效率 按GB/T15490中相关的方法检验，焊接头传输效率为激光输出功率（焊机头）与激光输出功率（光 纤输出端）的比值，其结果应满足本标准第4.3中c）条要求。 5.5 末端能量密度 采用激光光束分析仪来测量末端能量密度。具体方法如下： 1 2 3 图1 末端能量密度测试图 说明： 1——被测光学系统； 2——衰减器（必要时）； 3——CCD式光束质量分析仪。 首先设置系统输出最小功率Tmin，将系统的输出光斑照射在光束分析仪的测试靶面上，然后通过调 节系统与光束分析仪之间的距离，使的光斑最小。记录此时光斑的功率密度Imin。 将系统输出最大能量，用激光功率计测量此时的最大功率Tmax。 计算系统输出的最大末端能量密度： Imax=Imin*Tmax/Tmin 其结果应满足本标准第4.3中b）条要求。 5.6 测温精度 4 DB42/T 1307—2017 1 2 图2 测温精度测试图 说明：1——被测光学系统； 2——热源。 测量方法：将热源设定在温度 T，系统测量值应在 T±5℃内，其结果应满足本标准第 4.3 中 d)条要求。 5.7 温度控制 表1 标准测试板 外形尺寸 100mm×100mm 外形尺寸公差 ±0.1mm 层数 2层 板材 FR-4 板厚 2.0mm 铜箔厚度 70μ m 表面镀层 喷锡 阻焊层 双面阻焊 阻焊层颜色 绿色 字符层 TopOverlay 字符层颜色 白色 温度控制精度应满足本标准第4.4中a）条要求： 2 2 2 2 在焊盘大小分别为1*1mm ，1.5*1.5mm ，2*2mm ，3*3mm ，标准测试板见图3。上贴上热电偶用炉温 仪测量温度