Ультразвуковая левитация позволила создать бесконтактный паяльный аппарат

Инженеры литовской компании Neurotechnology разработали полностью бесконтактное устройство для пайки, в котором позиционирование детали происходит за счет направленного ультразвукового излучения, а сама пайка производится с помощью лазера. Об этом сообщается на сайте компании.

Звук представляет собой акустическую волну, перемещающуюся по пространству. Акустическая левитация основана на том, что направленные друг на друга излучатели создают так называемую стоячую волну. В таком случае волна «застывает» на месте и меняется только ее амплитуда. Поскольку звуковая волна представляет собой колебания давления, то в таком случае в пространстве образуются области с повышенным и пониженным давлением. При условии, что размер объекта значительно меньше длины волны звука, такой объект может зависать в этих областях.

Сама по себе левитация с помощью ультразвука не нова, но литовские инженеры решили создать на ее основе полноценное устройство для практического применения. Продемонстрированный аппарат состоял из нескольких частей. Основу конструкции составляли четыре массива из ультразвуковых излучателей, которые вместе образовывали квадратную рамку. Над ней были закреплены камера и лазер.

Разработчики утверждают, что потенциально такая конструкция может служить в качестве 3D-принтера, но пока продемонстрировали ее в качестве аппарата для пайки деталей микросхем. Внутрь рамки помещалась основная плата, а также детали, такие как чипы. Чип захватывался ультразвуковым излучением. Компьютер с помощью камеры определял положение детали на плате и перемещал ее в нужное место. После того, как деталь размещалась в необходимом месте, лазер припаивал ее к плате.

Разработчики также показали перемещение небольших капель воды и металла. Компания собирается доработать эту технологию до уровня, при котором ее можно будет применять не в лабораторных условиях, а на настоящем производстве микроэлектроники.

В 2015 году британские физики смогли совершить прорыв в акустической левитации, заставив предметы парить с помощью одностороннего излучателя, а не двухстороннего, как в других разработках.

Григорий Копиев