Laserschweißgerät Grüner Laser schweißt Gold und Kupfer

Redakteur: Claudia Mallok

Miyachi Europe, Experte für Laser- und Widerstandsschweißsysteme sowie Lasermarkierer hat den neuen Grünen Laser ML-8150C SHG eingeführt. Der Grüne Schweißlaser eignet sich für spezielle und hohe Anforderungen beim Schweißen von Gold und Kupfer. Das kompakte Lasersystem ist prädestiniert für Anwendungen in der Halbleiter- und Elektronikbranche.

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Gold und Kupfer stellen höchste Anforderungen an die Schweißtechnik. Die Oberfläche ist Reflexionen ausgesetzt. Und genau diese Eigenschaft lässt Gold so luxuriös und attraktiv erscheinen. Daher ist es schwierig, für die Laserenergie die Oberfläche zu penetrieren.

Dennoch absorbieren Gold und Kupfer stärker in einigen Bereichen des Lichtspektrums als andere und zeigen im besonderen erhöhte Absorbtion von grünem Licht. Eine goldene Folie, die so dünn gepresst wird, dass sie durchsichtig erscheint, leuchtet grün, wenn sie gegen das Licht gehalten wird.

4,5 bis 20mal höhere Absorption in Gold und Kupfer

Der Miyachi ML-8150C: Die kompakte Bauweise von 822 ermöglicht die einfache Integration in vorhandene Produktionsprozesse (Archiv: Vogel Business Media)

Miyachis ML-8150C nutzt diesen Effekt und fügt Laserenergie zu mit einer Wellenlänge von 532nm – Grünem Licht. Das Gerät arbeitet mit einer Frequenzverdoppelung, bei der im Gerät Laserlicht zunächst bei 1064nm entsteht. Miyachis Frequenzverdoppelung oder Second Harmonic Generation (SHG) Design verdoppelt die Lichtfrequenz und halbiert die Wellenlänge auf 532 nm, was in Gold und Kupfer eine 4,5 bis 20mal höhere Absorption als mit der Grundwellenlänge ermöglicht.

In der Praxis hat der luftgekühlte ML-8150C hochproduktive und reproduzierbare Ergebnisse geliefert und verschiedene Metalle zuverlässig geschweißt. So wurden Kupferdrähte auf metallbeschichtete Leiterplatten und Elektronikkomponenten auf Leiterplatten ohne Lötzinn zuverlässig geschweißt. Gleichfalls hervorragend eignen sich das Punktschweißen von Kupfer und das Schweißen von Stromschienen. Es können Einschweißtiefen von bis zu 1,26mm in CuSn6 erreicht werden.

Der Miyachi ML-8150C hat eine maximale Nennleistung von 5W bei einer maximalen Pulsenergie von 4 J/Puls, einer Pulsdauer von 0.2 bis 5ms sowie eine Pulsfolgefrequenz von 1 bis 30pps. Maximale Pulsleistung ist 1.5kW. Die kompakte Bauweise von 822 ermöglicht die einfache Integration in vorhandene Produktionsprozesse oder maßgeschneiderten Systembau mit geringer Stellfläche.

Die wichtigsten Eigenschaften in der Zusammenfassung:

Gold und Kupfer sind aufgrund ihrer hohen Reflexion mit einer Grundwellenlänge von 1064 nur schwierig zu schweißen. Die kürzere Wellenlänge des grünen Lasers von 53nm ermöglicht in Gold und Kupfer eine 4,5 bis 20mal höhere Absorption als mit der Grundwellenlänge von 1064nm und eignet sich damit ideal als Strahlquelle

Mit dem grünen Laser können Kupferdrähte direkt auf das Trägermaterial des Halbleiters geschweißt werden;

Elektronische Bauteile lassen sich ohne Lot verbinden und es ist möglich, Stromschienen zu schweißen;

Liefert präzise Verbindung von Drähten und Blechen;

Kompaktes Gerät eignet sich ideal zur Integration in Systembau und Produktion.

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