CN113927118A - 激光焊锡装置及激光焊锡方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种激光焊锡装置以及一种激光焊锡方法，该激光焊锡装置包括：一激光源、一透镜组、一温度感测器、一反馈控制器。激光源依据一控制信号，发射功率可调的一激光光束。温度感测器接收激光光束照射至一焊接点时所辐射出的红外线，用以检测焊接点的温度，并且依据所检测的温度对应地输出一感测信号。当所检测的温度落在基于一目标温度的一第一温度区间内时，反馈控制器执行一比例‑积分‑微分演算法，依据所检测的温度和目标温度的一误差值计算出一预测误差值。反馈控制器依据预测误差值控制激光源，对应地调整激光光束的发射功率，使得所检测的温度可实质相等于目标温度。

Description

激光焊锡装置及激光焊锡方法
技术领域
本发明涉及激光焊锡装置及激光焊锡方法，特别涉及一种同时运用功率模式及温度反馈模式的激光焊锡装置及激光焊锡方法。
背景技术
激光焊锡制程的激光控制分为功率模式及温度反馈模式。功率模式依据焊点特性设定激光光束输出功率。但因为激光光束的能量持续累积，容易使得焊接温度过高，造成元件或是PCB受损。另一方面，由于元件来料品质不一、元件针脚或PCB焊盘表面氧化程度不同，造成元件对于激光光束的吸收率不一样，因而导使能量累积不足，使得焊点加热温度较低，而造成冷焊或锡丝未融的问题。
温度反馈模式的加热过程是由红外线感测器接收加热焊点所产生的红外线信号，反馈给反馈控制器。反馈控制器设定目标温度曲线调整激光源的输出功率，进而达到焊料熔点温度，使得元件通过焊料结合于PCB上。温度反馈模式提高了焊锡加工的品质及稳定性。但若激光光束激发出异常的光线，使得温度感测器接收异常信号，导致温度反馈的感测信号不正确，仍然会有焊锡失误的情况。
发明内容
依据本发明实施例的激光焊锡装置，包括：一激光源、一透镜组、一温度感测器、一反馈控制器。激光源依据一控制信号，发射功率可调的一激光光束。透镜组将激光光束输出至一焊接点。温度感测器接收激光光束照射至焊接点时所辐射出的红外线，用以检测焊接点的温度，并且依据所检测的温度对应地输出一感测信号。反馈控制器接收感测信号，并且依据感测信号传送控制信号予该激光源。当所检测的温度落在基于一目标温度的一第一温度区间内时，反馈控制器执行一比例-积分-微分(PID)演算法，依据所检测的温度和目标温度的一误差值计算出一预测误差值。反馈控制器依据预测误差值控制激光源，对应地调整激光光束的发射功率，使得所检测的温度可实质相等于目标温度。当所检测的温度落在基于目标温度的第一温度区间外时，反馈控制器依据一预设功率控制激光源，使得激光源发射符合预设功率的激光光束。
如上所述的激光焊锡装置，激光源包括一功率计。功率计检测激光光束的功率，并且依据所检测激光光束的功率，对应地输出一功率反馈信号予反馈控制器，使得反馈控制器可依据功率反馈信号，通过控制信号，调整激光源所发射该激光光束的功率。
如上所述的激光焊锡装置，该反馈控制器执行该比例-积分-微分演算法而产生一比例演算部(P)、一积分演算部(I)及一微分演算部(D)。比例演算部将当下所检测的温度与该目标温度的该误差值乘以一第一增益(Kp)，而得到一比例结果。积分演算部将过去每一时间点的误差值相加，而得到一误差总和，并且将误差总和乘以一第二增益(Ki)，而得到一积分结果。微分演算部将当下的该误差值进行一阶微分，而得到一未来误差值，用以预测误差值在未来的变化，并且将该未来误差值乘以一第三增益(Kd)，而得到一微分结果。
如上所述的激光焊锡装置，反馈控制器将比例结果、积分结果及微分结果相加，而得到预测误差值。
如上所述的激光焊锡装置，当所检测的温度落在基于目标温度的第一温度区间内，并且也在基于目标温度的一第二温度区间内时，反馈控制器将第一增益、第二增益及第三增益设为一第一数值组。第一温度区间包括第二温度区间。
如上所述的激光焊锡装置，当所检测的温度落在基于目标温度的第一温度区间内，但不在基于目标温度的第二温度区间内时，反馈控制器将第一增益、第二增益及第三增益设为一第二数值组。第二数值组不完全相同且不完全相异于第一数值组。
依据本发明实施例的激光焊锡方法，包括以下步骤：依据一控制信号，发射功率可调的一激光光束至一焊接点；接收激光光束照射至焊接点时所辐射出的红外线，用以检测焊接点的温度；依据所检测的温度对应地输出一感测信号；接收感测信号，并且从感侧信号中得到所检测的温度；当所检测的温度落在基于一目标温度的一第一温度区间内时，执行一比例-积分-微分(PID)演算法，依据所检测的温度和目标温度的一误差值计算出一预测误差值；依据预测误差值对应地调整激光光束的发射功率，使得所检测的温度可实质相等于目标温度；当所检测的温度落在基于目标温度的第一温度区间外时，依据一预设功率调整激光光束的发射功率。
如上所述的激光焊锡方法，执行比例-积分-微分演算法包括：将当下所检测的温度与目标温度的误差值乘以一第一增益(Kp)，而得到一比例结果；将过去每一时间点的误差值相加，而得到一误差总和，并且将误差总和乘以一第二增益(Ki)，而得到一积分结果；将当下的该误差值进行一阶微分，而得到一未来误差值，用以预测误差值在未来的变化，并且将未来误差值乘以一第三增益(Kd)，而得到一微分结果。
如上所述的激光焊锡方法，比例-积分-微分演算法还包括：将比例结果、积分结果及微分结果相加，而得到预测误差值。
如上所述的激光焊锡方法，当所检测的温度落在基于目标温度的第一温度区间内，并且也在基于目标温度的一第二温度区间内时，将第一增益、第二增益及第三增益设为一第一数值组。第一温度区间包括第二温度区间。
如上所述的激光焊锡方法，当所检测的温度落在基于目标温度的第一温度区间内，但不在基于目标温度的第二温度区间内时，将第一增益、第二增益及第三增益设为一第二数值组。第二数值组相异于第一数值组。
附图说明
图1为本发明实施例的激光焊锡装置及其操作环境的示意图。
图2为本发明实施例的图1激光焊锡装置的温度感测器所检测的温度与一目标温度的关是图。
图3为本发明实施例的图1的激光焊锡装置的反馈控制器的操作示意图。
图4为本发明实施例的激光焊锡方法的流程图。
其中，附图标记说明如下：
100：激光焊锡装置
102：激光源
104：透镜组
106：温度感测器
108：反馈控制器
110：功率计
112：控制信号
114：功率反馈信号
116：感测信号
118：激光光束
120：电路板
122：元件针脚
124：焊盘
126：红外线
128：激光焊锡子装置
130：光纤
200：目标温度曲线
202：检测温度曲线
t1，t2，t3：时间点
A，B，C，E，F，G：点
204，206：温度区间
300：处理单元
302：多工器
304：比例-积分-微分演算模块
306：比例演算部
308：积分演算部
310：微分演算部
Kp：比例增益
Ki：积分增益
Kd：微分增益
312：减法器
314：加法器
316：减法器
318：检测温度
320：设定信号
322：比例结果
324：积分结果
326：微分结果
328：控制信号
330：目标温度
332：预测误差值
334：功率误差
340：预设功率
S400，S402，S404，S406：步骤
S408，S410，S412：步骤
具体实施方式
本发明是参照附图进行描述，其中遍及附图上的相同参考数字标示了相似或相同的元件。上述附图并没有依照实际比例大小描绘，其仅仅提供对本发明的说明。一些发明的型态描述于下方作为图解示范应用的参考。这意味着许多特殊的细节，关系及方法被阐述来对这个发明提供完整的了解。无论如何，拥有相关领域通常知识的人将认识到若没有一个或更多的特殊细节或用其他方法，此发明仍然可以被实现。以其他例子来说，众所皆知的结构或操作并没有详细列出以避免对这发明的混淆。本发明并没有被阐述的行为或事件顺序所局限，如有些行为可能发生在不同的顺序亦或同时发生在其他行为或事件之下。此外，并非所有阐述的行为或事件都需要被执行在与现有发明相同的方法之中。之中。
图1为本发明实施例的激光焊锡装置100及其操作环境的示意图。如图1所示，激光焊锡装置100包括一激光源102、一透镜组104、一温度感测器106，以及一反馈控制器108。激光源102依据来自反馈控制器108的一控制信号112发射功率可调的一激光光束118。在一些实施例中，激光源102可为包含一激光二极管(未图示)的激光产生器，或其他类型的激光产生器。在一些实施中，激光源102还包括一功率计110。功率计110可检测激光光束118的功率，并且依据所检测激光光束118的功率，对应地输出一功率反馈信号114予反馈控制器108，使得反馈控制器108可依据功率反馈信号114，并且通过控制信号112，调整激光源102所发射激光光束118的功率。
激光源102所发射的激光光束118通过光纤130被传送至透镜组104。透镜组104将激光光束118输出至一电路板120上的一焊盘124及一元件针脚122，用以将元件针脚122与焊盘124焊接在一起，使得元件针脚122得以固定在电路板120上。在一些实施例中，透镜组104可为凸透镜组，或凹凸透镜组合镜组，用以将激光光束118投射至元件针脚122及焊盘124上。在一些实施例中，激光源102可由X光、紫外光、兆赫波、微波等电磁波的产生器所取代，本发明不限于此。在一些实施例中，激光光束118不限于聚焦光束，亦可以是平行光束。
当激光光束118照射至元件针脚122及焊盘124上，由于激光光束118的高能量特性，使得针脚122及焊盘124的温度随着时间持续上升，当针脚122及焊盘124的温度高于焊料(例如锡丝，未图示)的熔点时，焊料会熔化为液态并且渗进元件针脚122及焊盘124之间的孔洞。待降温后，焊料重新凝固为固态，使得元件针脚122与焊盘124可电性连接。在一些实施例中，在持续升温至一目标温度的过程中，针脚122、焊盘124及电路板120(通称为一焊接点)的表面会辐射红外线126，并且由温度感测器106所检测。
温度感测器106接收激光光束118照射至针脚122、焊盘124时所辐射出的红外线126，并且依据所接收红外线126的强度，用以检测针脚122、焊盘124的温度，并且依据所检测的温度对应地输出一感测信号116予反馈控制器108。一般来说，当针脚122、焊盘124及电路120的温度愈高，则其所辐射出的红外线126的强度愈强，使的温度感测器106所接收的红外线126强度也愈大，温度感测器106所测量到针脚122、焊盘124及电路120的温度也愈高。接着，温度感测器106依据所检测焊接点的温度，传送感测信号116予反馈控制器108。
在一些实施例中，感测信号116可载有包括多个位元的温度信息，或称为温度原始数据(raw data)。温度感测器106是将所检测焊接点的温度转换为数字形式的温度原始数据，并且将温度原始数据载在感测信号116，最后传送至反馈控制器108。在一些实施例中，温度感测器106可为一焦电式红外线(pyroelectric Infrared；PIR)感测器、一热电堆式(thermopile)红外线感测器，或其他类型的红外线感测器。在一些实施例中，透镜组104与温度感测器106是设置在一激光焊锡子装置128内，但本发明不限于此。在一些实施例中，透镜组104及温度感测器106可分别独立设置在激光焊锡装置100之内。在一些实施例中，温度感测器106不限于非接触感测器，亦可是接触式感测器等温度测量仪器或等效温度感测器。在一些实施例中，温度感测器106所测量的目标不限于红外线，亦可是远红外光、色温等，可以测量等效温度的目标。
反馈控制器108接收来自温度感测器106的感测信号116。在一些实施例中，反馈控制器108从所接收的感测信号116中取出所检测焊接点的温度信息，并且在当下时间点将所检测的温度与一目标温度做比较，用以依据所检测的温度与目标温度的一误差值，对应地传送控制信号112予激光源102。
图2为本发明实施例的图1激光焊锡装置100的温度感测器106的检测温度与一目标温度的关是图。如图2所示，图1的反馈控制器108可在不同时间点设定不同的目标温度，进而形成图2中的目标温度曲线200。反馈控制器108在不同时间点读取温度感测器106所传送感测信号116内的检测温度信息，用以形成图2的检测温度曲线202。在一些实施例中，产线测试人员通过激光焊锡装置100的一使用者接口(UI)(未图示)设定目标温度曲线200，使得反馈控制器108在不同时间点依据检测温度及目标温度的误差值做出对应的操作。
在一些实施例中，反馈控制器108可依据焊接需求以及过往的焊接经验设定基于目标温度曲线200而变化的温度区间204及温度区间206。当检测温度落在基于目标温度曲线200的温度区间204内，亦即检测温度与目标温度的误差值的绝对值小于等于一第一阈值时，反馈控制器108执行一比例-积分-微分(PID)演算法，依据检测温度和目标温度的误差值计算出一预测误差值。反馈控制器108依据预测误差值，通过控制信号112控制激光源102，对应地调整激光光束118的发射功率，使得检测温度可实质相等或接近于目标温度。当检测温度落在基于目标温度曲线200的温度区间204外，亦即检测温度与目标温度的误差值的绝对值大于第一阈值时，反馈控制器108依据一预设功率，通过控制信号112控制激光源102，使得激光源102发射符合预设功率的激光光束118。
举例来说，如图2所示，在时间点t1时，目标温度为目标温度曲线200上点E的温度值，检测温度为检测温度曲线202上点A的温度值。由于在时间点t1时检测温度落在温度区间204之外，换句话说，检测温度与目标温度的误差值的绝对值大于第一阈值，因此图1的激光焊锡装置100的反馈控制器108依据预设功率，通过控制信号112控制激光源102，使得激光源102发射符合预设功率的激光光束118。在一些实施例中，不同时间点的预设功率可为不同的数值，亦可为相同的数值。在一些实施例中，预设功率是由过去焊接经验所得到的设定值，通过调整激光光束118的发射功率至预设功率，可使得温度感测器106的检测温度与目标温度之间的误差值能快速地收敛。
在时间点t2时，目标温度为目标温度曲线200上点F的温度值，检测温度为检测温度曲线202上点B的温度值。由于在时间点t2时检测温度落在温度区间204之内，换句话说，检测温度与目标温度的误差值的绝对值小于等于第一阈值，因此反馈控制器108执行比例-积分-微分(PID)演算法，依据检测温度和目标温度的误差值计算出预测误差值。反馈控制器108再依据预测误差值，对应地间接调整激光光束118的发射功率，使得温度感测器106所检测焊接点的检测温度可以逼近于目标温度。
同理，在时间点t3时，目标温度为目标温度曲线200上点G的温度值，检测温度为检测温度曲线202上点C的温度值。由于在时间点t3时检测温度落在温度区间204之内，换句话说，检测温度与目标温度的误差值的绝对值小于等于第一阈值，因此反馈控制器108也执行比例-积分-微分演算法，而依据检测温度和目标温度的误差值计算出预测误差值。之后，反馈控制器108再依据预测误差值，对应地间接调整激光光束118的发射功率，使得温度感测器106所检测焊接点的检测温度可以逼近于目标温度。
在一些实施例中，反馈控制器108执行比例-积分-微分(PID)演算法，而产生一比例演算部(P)、一积分演算部(I)及一微分演算部(D)。比例演算部(P)具有一比例增益(Kp)。积分演算部(I)具有一积分增益(Ki)。微分演算部(D)具有一微分增益(Kd)。比例增益(Kp)、积分增益(Ki)及微分增益(Kd)是用以调整比例演算部(P)、积分演算部(I)及微分演算部(D)在整个比例-积分-微分(PID)演算法中所分别占据的增益值。反馈控制器108可依据检测温度与目标温度之间的误差值对应地设定比例增益(Kp)、积分增益(Ki)及微分增益(Kd)，使得检测温度可以实质相等或接近于目标温度。
举例来说，在时间点t2时，检测温度(检测温度曲线202的点B)不仅落在温度区间204之内，更落在温度区间206之内，换句话说，检测温度与目标温度之间的误差值的绝对值小于等于一第二阈值，其中第二阈值小于第一阈值。此时，反馈控制器108将比例-积分-微分(PID)演算法中的比例增益(Kp)设定为P2，将积分增益(Ki)设定为I2，并且将微分增益(Kd)设定为D2，而得到一增益设定组(P2，I2，D2)。
在时间点t3时，检测温度(检测温度曲线202的点C)落在温度区间204之内，但落在温度区间206之外，换句话说，检测温度与目标温度的误差值的绝对值大于第二阈值，但小于等于第一阈值。此时，反馈控制器108将比例-积分-微分(PID)演算法中的比例增益(Kp)设定为P1，将积分增益(Ki)设定为I1，并且将微分增益(Kd)设定为D1，而得到一增益设定组(P1，I1，D1)。
图3为本发明实施例的图1的激光焊锡装置100的反馈控制器108的操作示意图。如图3所示，反馈控制器108包括一多工器302、比例-积分-微分(PID)演算模块304、减法器316。比例-积分-微分演算模块304为反馈控制器108执行一比例-积分-微分演算法所产生。比例-积分-微分演算模块304包括一比例演算部306、一积分演算部308、一微分演算部310、一减法器312，以及加法器314。在一些实施例中，反馈控制器108的处理单元300接收来自温度感测器106的感测信号116，并且获取感测信号116所载有的检测温度318的信息。接着，处理单元300将检测温度318传送至比例-积分-微分演算模块304内的减法器312。减法器312将目标温度330与检测温度318进行相减，而得到目标温度330与检测温度318之间的误差值。
比例演算部306将当下的检测温度318与目标温度330的误差值乘以比例增益(Kp)，而得到一比例结果322。在一些实施例中，比例增益(Kp)愈大时，在相同的误差值的情况下，会得到较大的比例结果322。但若比例增益(Kp)过大，会使得比例-积分-微分演算模块304的输出不稳定。相反地，若比例增益(Kp)过小，在相同的误差值的情况下，会得到较小的比例结果322，而使得比例-积分-微分演算模块304对于检测温度318与目标温度330的误差值较不敏感。因此，当有干扰出现时，比例-积分-微分演算模块304是无法对干扰进行修正。
积分演算部308将过去每一时间点检测温度318与目标温度330的误差值相加，而得到一误差总和，并且将误差总和乘以积分增益(Ki)，而得到一积分结果324。在一些实施例中，积分演算部308可加速检测温度318趋近于目标温度330的过程。积分增益(Ki)愈大，检测温度318趋近于目标温度330的速度愈快。
微分演算部310将当下检测温度318与目标温度330的误差值进行一阶微分，得到一瞬时的误差变化量，进而得到一未来误差值，用以预测该误差值在未来的变化，并且将未来误差值乘以微分增益(Kd)，而得到一微分结果326。在一些实施例中，微分演算部310可以增加将检测温度318与目标温度330的误差值维持在一特定温度范围(例如图2中的温度范围206)的时间。最后，比例-积分-微分演算模块304的加法器314将比例结果322、积分结果324，以及微分结果326相加，而得到一预测误差值332。简单来说，比例-积分-微分演算模块304是用以加速检测温度318与目标温度330的误差值的绝对值的最小化，使得检测温度318得以快速地逼近或实质相等于目标温度330。
同时参考图2及图3，当检测温度318落在图2的温度区间204之内(例如图2检测温度曲线202上点B及点C所对应的温度)时，亦即检测温度318与目标温度330的误差值的绝对值小于等于第一阈值，则处理单元300输出控制信号328予多工器302，使得多工器302接收从比例-积分-微分演算模块304所输出的预测误差值332。处理单元300通过多工器302接收预测误差值322，并且依据预测误差值332的多寡，对应地通过控制信号112控制激光源102，使得激光源102调整激光光束118的发射功率，并且使得温度感测器106的检测温度318可实质相等或接近于目标温度330。
在一些实施例中，当检测温度318落在图2的温度区间204之内，也落在温度区间206之内(例如图2检测温度曲线202上点B)时，亦即检测温度318与目标温度330的误差值的绝对值小于等于第二阈值，处理单元300通过一设定信号320将比例演算部306的比例增益(Kp)设定为P2，将积分演算部308的积分增益(Ki)设定为I2，并且将微分演算部310的微分增益(Kd)设定为D2，使得检测温度318与目标温度330能维持在一特定温度范围(例如图2的温度范围206)内。
在一些实施例中，当检测温度318落在图2的温度区间204之内，但落在温度区间206之外(例如图2检测温度曲线202上点C)时，亦即检测温度318与目标温度330的误差值的绝对值小于等于第一阈值，但大于第二阈值，处理单元300通过设定信号320将比例演算部306的比例增益(Kp)设定为P1，将积分演算部308的积分增益(Ki)设定为I1，并且将微分演算部310的微分增益(Kd)设定为D1，使得检测温度318得以加速逼近于目标温度330。
在一些实施中，反馈控制器108内的减法器316将预设功率340与功率反馈信号114内所载的测量功率进行相减，而得到一功率误差334。同时参考图2及图3，当检测温度318落在图2的温度区间204之外(例如图2检测温度曲线202上点A所对应的温度)时，亦即检测温度318与目标温度330的误差值的绝对值大于第一阈值，处理单元300输出控制信号328予多工器302，使得多工器302从加法器316接收功率误差334。处理单元300通过多工器302接收功率误差334，并且依据功率误差334的多寡，对应地输出控制信号112予激光源102，使得激光源102调整激光光束118的发射功率，使得功率计110所检测的激光光束118的功率可以逼近或实质相等于预设功率340，用以达到降低检测温度318与目标温度330之间误差值的目的。
在一些实施例中，当检测温度318落在图2的温度区间204之外(例如图2检测温度曲线202上点A所对应的温度)时，亦即检测温度318与目标温度330的误差值的绝对值大于第一阈值，预设功率340并未通过减法器316，并且直接由多工器302所接收(未在图3中图示)。换句话说，处理单元可直接依据预设功率340，对应地间接调整激光光束118的发射功率，亦可使得检测温度318实质相等或接近于目标温度330。
在一些实施例中，处理单元300依据功率误差334间接调整激光光束118的发射功率的方法(称做一功率模式)是可比处理单元300依据预测误差值332间接调整激光光束118的发射功率的方法(称做一温度反馈模式)更快速地使得检测温度318接近或实质相等于目标温度330。因此，本发明的反馈控制器108的控制单元300会在检测温度318与目标温度330的误差值的绝对值大于第一阈值(例如图2检测温度曲线202上的点A)时，执行功率模式。相对地，本发明的反馈控制器108的控制单元300会在检测温度318与目标温度330的误差值的绝对值小于等于第一阈值(例如图2检测温度曲线202上的点B及点C)时，执行温度反馈模式。
本发明亦公开一种激光焊锡方法。图4为本发明实施例的激光焊锡方法的流程图。如图4所示，本发明的激光焊锡方法包括：依据一控制信号，发射功率可调的一激光光束至一焊接点(步骤S400)；接收激光光束照射至焊接点时所辐射出的红外线，用以检测焊接点的温度(步骤S402)；依据所检测的温度对应地输出一感测信号(步骤S404)；接收感测信号，并且从感侧信号中得到所检测的温度(步骤S406)；当所检测的温度落在基于一目标温度的一第一温度区间内时，执行一比例-积分-微分(PID)演算法，依据所检测的温度和目标温度的一误差值计算出一预测误差值(步骤S408)；依据预测误差值对应地调整该激光光束的发射功率，使得所检测的温度可实质相等于目标温度(步骤S410)；当所检测的温度落在基于目标温度的第一温度区间外时，依据一预设功率调整激光光束的发射功率(步骤S412)。
在一些实施例中，图1及图3的激光源102执行步骤S400。图1及图3的温度感测器106执行步骤S402及步骤S404。图1的反馈控制器108及图3的反馈控制器108的控制单元300执行步骤S406、步骤S408、步骤S410，及步骤S412。本发明的激光焊锡方法的技术特征是与图1激光焊锡装置100的技术特征相同，故不再赘述。本发明的激光焊锡装置及激光焊锡方法在一般状态下采用温度反馈模式加热焊点，并且由温度感测器监测焊点温度。焊点温度变化异常时，即无法达到目标温度或温度急遽上升时，本发明的激光焊锡装置及激光焊锡方法可自动切换为功率模式加热焊点。
虽然本发明的实施例如上述所描述，我们应该明白上述所呈现的只是范例，而不是限制。依据本实施例上述示范实施例的许多改变是可以在没有违反发明精神及范围下被执行。因此，本发明的广度及范围不该被上述所描述的实施例所限制。更确切地说，本发明的范围应该要以以下的权利要求及其相等物来定义。
尽管上述发明已被一或多个相关的执行来图例说明及描绘，等效的变更及修改将被依据上述规格及附图且熟悉这领域的其他人所想到。此外，尽管本发明的一特别特征已被相关的多个执行之一所示范，上述特征可能由一或多个其他特征所结合，以致于可能有需求及有助于任何已知或特别的应用
本说明书所使用的专业术语只是为了描述特别实施例的目的，并不打算用来作为本发明的限制。除非上下文有明确指出不同，如本处所使用的单数型，一、该及上述的意思也包含复数型。再者，用词“包括”，“包含”，“(具、备)有”，“设有”，或其变化型不是被用来作为详细叙述，就是作为权利要求。而上述用词意思是包含，且在某种程度上意思是等同于用词“包括”。
除非有不同的定义，所有本文所使用的用词(包含技术或科学用词)是可以被属于上述发明的技术中拥有一般技术的人士做一般地了解。我们应该更加了解到上述用词，如被定义在众所使用的字典内的用词，在相关技术的上下文中应该被解释为相同的意思。除非有明确地在本文中定义，上述用词并不会被解释成理想化或过度正式的意思。

Claims (11)

1.一种激光焊锡装置，包括：
一激光源，依据一控制信号，发射功率可调的一激光光束；
一透镜组，将该激光光束输出至一焊接点；
一温度感测器，接收该激光光束照射至该焊接点时所辐射出的红外线，用以检测该焊接点的温度，并且依据所检测的温度对应地输出一感测信号；以及
一反馈控制器，接收该感测信号，并且依据该感测信号传送该控制信号予该激光源；
其中当所检测的温度落在基于一目标温度的一第一温度区间内时，该反馈控制器执行一比例-积分-微分(PID)演算法，依据所检测的温度和该目标温度的一误差值计算出一预测误差值；该反馈控制器依据该预测误差值控制该激光源，对应地调整该激光光束的发射功率，使得所检测的温度能够实质相等于该目标温度；
其中当所检测的温度落在基于该目标温度的该第一温度区间外时，该反馈控制器依据一预设功率控制该激光源，使得该激光源发射符合该预设功率的该激光光束。
2.如权利要求1所述的激光焊锡装置，其中该激光源包括一功率计，该功率计检测该激光光束的功率，并且依据所检测该激光光束的功率，对应地输出一功率反馈信号予该反馈控制器，使得该反馈控制器能够依据该功率反馈信号，通过该控制信号，调整该激光源所发射该激光光束的功率。
3.如权利要求1所述的激光焊锡装置，其中该反馈控制器执行该比例-积分-微分演算法而产生一比例演算部、一积分演算部及一微分演算部；该比例演算部将当下所检测的温度与该目标温度的该误差值乘以一第一增益，而得到一比例结果；该积分演算部将过去每一时间点的该误差值相加，而得到一误差总和，并且将该误差总和乘以一第二增益，而得到一积分结果；该微分演算部将当下的该误差值进行一阶微分，而得到一未来误差值，用以预测该误差值在未来的变化，并且将该未来误差值乘以一第三增益，而得到一微分结果。
4.如权利要求3所述的激光焊锡装置，其中该反馈控制器将该比例结果、该积分结果及该微分结果相加，而得到该预测误差值。
5.如权利要求3所述的激光焊锡装置，其中当所检测的温度落在基于该目标温度的该第一温度区间内，并且也在基于该目标温度的一第二温度区间内时，该反馈控制器将该第一增益、该第二增益及该第三增益设为一第一数值组；其中该第一温度区间包括该第二温度区间。
6.如权利要求5所述的激光焊锡装置，其中当所检测的温度落在基于该目标温度的该第一温度区间内，但不在基于该目标温度的该第二温度区间内时，该反馈控制器将该第一增益、该第二增益及该第三增益设为一第二数值组；其中该第二数值组不完全相同且不完全相异于该第一数值组。
7.一种激光焊锡方法，包括：
依据一控制信号，发射功率可调的一激光光束至一焊接点；
接收该激光光束照射至该焊接点时所辐射出的红外线，用以检测该焊接点的温度；
依据所检测的温度对应地输出一感测信号；
接收该感测信号，并且从该感侧信号中得到所检测的温度；
当所检测的温度落在基于一目标温度的一第一温度区间内时，执行一比例-积分-微分(PID)演算法，依据所检测的温度和该目标温度的一误差值计算出一预测误差值；依据该预测误差值对应地调整该激光光束的发射功率，使得所检测的温度能够实质相等于该目标温度；以及
当所检测的温度落在基于该目标温度的该第一温度区间外时，依据一预设功率调整该激光光束的发射功率。
8.如权利要求7所述的激光焊锡方法，其中执行该比例-积分-微分演算法，包括：
将当下所检测的温度与该目标温度的该误差值乘以一第一增益，而得到一比例结果；
将过去每一时间点的该误差值相加，而得到一误差总和，并且将该误差总和乘以一第二增益，而得到一积分结果；以及
将当下的该误差值进行一阶微分，而得到一未来误差值，用以预测该误差值在未来的变化，并且将该未来误差值乘以一第三增益，而得到一微分结果。
9.如权利要求8所述的激光焊锡方法，其中该比例-积分-微分演算法还包括：
将该比例结果、该积分结果及该微分结果相加，而得到该预测误差值。
10.如权利要求8所述的激光焊锡方法，其中当所检测的温度落在基于该目标温度的该第一温度区间内，并且也在基于该目标温度的一第二温度区间内时，将该第一增益、该第二增益及该第三增益设为一第二数值组；其中该第一温度区间包括该第二温度区间。
11.如权利要求10所述的激光焊锡方法，其中当所检测的温度落在基于该目标温度的该第一温度区间内，但不在基于该目标温度的该第二温度区间内时，将该第一增益、该第二增益及该第三增益设为一第一数值组；其中该第二数值组不完全相同且不完全相异于该第一数值组。
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