本實驗室使用美國 Newport 公司所生產的 LW4200 型雷射銲接 系統，此系統專為構裝蝶式雷射模組所設計，整個系統的架構可分為 Nd:YAG 雷射輸出主機、雷射銲接工作機台與電腦控制主機。
圖 2.1 Nd:YAG 雷射輸出主機[12]
如圖 2.1 所示 Nd:YAG 雷射輸出主機的功能是提供材料在銲接時 所需要的能量，雷射經共振腔發射出來後，經由雷射光束傳送系統
(Fiber-optic Beam Delivery System) 透過 50％、100％的兩個分光鏡將 雷射光能量均分，再由光纖將雷射光送至雷射光束；最後雷射光束將 雷射光打在金屬工件上進行銲接，圖 2.2 為雷射光束傳送系統之示意 圖。表 2.1 為 LW10 型 Nd:YAG 雷射輸出主機規格，而此 Nd:YAG 雷 射輸出主機內部程式共有 6 種雷射能量的預設設定，如表 2.2 所示。
圖 2.2 雷射光束傳送系統[12]
表 2.1 LW10 型 Nd:YAG 雷射輸出主機規格
Items LW10
Rated Output(max) 10W
Peak Output 3KW
Output Energy (max) 15J/P
Pulse Width 0.3 to 10.0 msec
Wavelength 1.064μm
Beam Diameter 6.35mm
Number of Branches Triple
Aiming Beam Laser diode wavelength 650nm
Main Power 230V AC,50/60Hz, 1.5kVA
Voltage Settings 200-410V DC in 1V steps
Beam balance < ±3％
表2.2 Nd:YAG雷射輸出主機的預設能量表
Schedules 1 2 3 4 5 6
Lamping Voltage (V) 320 300 280 260 240 220
Pulse Duration (ms) 3 3 3 3 3 3
Energy (Joule) 6.4 5.2 4.1 3.3 2.4 1.0
雷射銲接工作機台的功能為進行耦光對準、提供驅動電流、並且 內建雷射光束以及 CCD 以方便進行雷射銲接，如圖 2.3 所示，其架 構如下。
圖 2.3 雷射銲接工作機台[12]
A. 雷射光束 :
雷射輸出主機透過光纖將能量送到雷射光束，再由雷射光束 發出雷射進行銲接。雷射光束的前端各有一小型 CCD，經由 CCD 可以在螢幕上觀察到微小的紅光對準雷射，透過紅光定位出雷射 光束至元件的最佳銲接距離並找到打銲位置。
B. 耦光平台 :
透過電腦操控耦光平台可進行耦光對準及構裝流程，其精 確度可達 50nm，而 X、Z、θ 移動的範圍分別為 80mm、80mm、
360°。
C. 氣動夾 :
在構裝雷射模組的過程中，透過氣動夾來夾持光纖金屬套 管(Ferrule)，並且透過電腦操控可使氣動夾在 Y 方向移動。
D. 防震光學桌 :
在構裝雷射模組時可減少因外界些微的擾動而對雷射模組 產生不良的影響，避免構裝良率下降。
E. 緊急停止按鈕 :
若操作過程中有發生錯誤，可以立刻按下緊急停止鈕，暫 停所有工作機台的動作。
F. 光纖 :
透過光纖，將 Nd:YAG 雷射輸出主機的能量輸送至雷射發 射光束。
雷射銲接工作機台的各種動作之執行，尚須由電腦控制主機來整 合，電腦控制主機主要是將軟體上的操作命令訊息傳送到雷射銲接工 作機台，控制主機還有內建雷射的驅動電流等量測系統，其架構如圖 2.4 所示。
Settings of Pins
Motion Controller and Driver
G.
F. Model 6000 Laser Diode Controller E. Integrated Automation
Controller
D. Computer PCS System Controller
B. Motion Controller (Device)
C. Motion Controller (Weld)
A. UPS (Uninterruptible power supply)
圖 2.4 電腦控制主機[12]
A. 不斷電系統 :
不斷電系統可以避免主機中的主機板與各種形式的介面 卡，受到突波或斷電的影響而損壞。
B. 動作控制器 :
動作控制器內部主要是一些主機板與介面卡，負責將軟體
的操作訊號送到硬體介面然後控制整個機器的運作，而動作控 制器主要是控制耦光平台的運作。
C. 動作控制器 :
動作控制器其功能為控制雷射光束在各種方向上的運作。
D. 電腦主機 :
此為一般電腦主機，作業系統為 NT 5.0，內建 PCS (Process Control System)，雷射銲接機台運作指令的執行都是透過 PCS 這套軟體下達。
E. 整合控制器 :
類似整合調換的功能，按下開關後，將會整合雷射銲接工 作機台與電腦控制主機之間的連結與運作。
F. 雷射驅動與控制器 :
提供雷射驅動電流以及量測雷射模組的電壓、電流、功率 等特性。
G. 動作及驅動控制器:
其功能為控制影像拍攝器之動作及驅動。