在精密電子焊接領域中，激光焊錫技術的應用2023-12-05
隨著科學技術的發展，電子、電氣和數碼產品越來越成熟，在世界範圍內越來越受歡迎。該領域涵蓋的產品中包含的任何部件都可能涉及錫焊工藝，從PCB板的主要部件到晶振元件，大部分焊接都需要在300℃以下完成。目前，錫基合金填充金屬用於電子行業的芯片級封裝(IC封裝)和板卡級組裝，以完成設備的封裝和卡片組裝。例如，在倒片芯片過程中，錫膏直接將芯片連接到基板上；在電子組裝製造中，使用錫膏將元件焊接到電路板上。
錫焊工藝包括峰值焊和回流焊。峰值焊是利用熔融錫循環流動的峰值表麵，與裝有元件的PCB焊接表麵接觸，完成焊接過程；回流焊是將錫膏或預成型焊片提前放置在PCB焊盤之間，加熱後通過錫膏或焊片的熔化將元件與PCB連接起來。
激光焊接是一種以激光為熱源，熔融錫使焊件緊密貼合的焊接方法。與傳統的焊接工藝相比，該方法加熱速度快，熱輸入量和熱影響小；焊接位置可以精確控製；焊接過程自動化；焊接量可以精確控製，焊點一致性好；焊接過程中揮發物對操作人員的影響可以大大降低；非接觸式加熱；適用於焊接複雜結構零件。
激光錫焊以激光熱源為主體，通過焊料填充、熔融、固化，達到連接、導通、加固的工藝效果。根據錫材料的狀態，可以概括為錫絲填充、錫膏填充、錫球填充三種主要形式。
激光錫絲在激光錫焊中的應用：
送絲激光焊接是激光焊接的主要形式。送絲機構配合自動工作台使用，通過模塊化控製實現自動送絲焊接和出光焊接。它具有結構緊湊、一次性操作的特點。與其他幾種焊接方法相比，它明顯的優點是一次性夾緊材料，自動完成焊接，適用性廣。
PCB電路板、光學元件、聲學元件、半導體製冷元件及其它電子元件錫焊是主要應用領域。
激光錫膏在激光錫焊中的應用：
錫膏激光焊一般用於零部件加固或預上錫。例如，屏蔽蓋的角度通過錫膏在高溫下熔化加固，磁頭觸點的上錫熔化；也適用於電路導通焊接，對於塑料天線座等柔性電路板的焊接效果非常好。因為沒有複雜的電路，所以通過錫膏焊接往往會達到很好的效果。對精密小型工件而言，錫膏填充焊可以充分體現其優勢。由於錫膏的加熱均勻性好，當量直徑相對較小時，微小的錫量可以通過精密點膠設備精確控製，錫膏不易飛濺，從而達到良好的焊接效果。由於激光能量高度集中，錫膏受熱不均容易爆裂飛濺，濺出的錫珠容易造成短路(如圖2所示（a）），所以對錫膏的質量要求很高，可以用防濺錫膏來避免飛濺(如圖2所示（b））。當前激光錫膏焊接的應用範圍已十分廣泛，已成功應用於攝像機模塊、VCM音圈電機、CCM、FPC、精密電子焊接領域，如連接器、天線、傳感器、電感、硬盤磁頭、揚聲器、揚聲器、光通信元件、熱敏元件、光敏元件等。
激光錫球在激光錫焊中的應用：
激光錫球焊是一種將錫球放入錫球口中，通過激光加熱熔化後落在焊盤上並與焊盤潤濕的焊接方法。錫球是一種不分散的純錫小顆粒。激光加熱熔化後不會飛濺。固化後飽滿光滑，焊盤無後續清洗或表麵處理等附加工序。通過這種焊接方法，可以達到良好的焊接效果。
激光焊接技術的應用難點：
包括波峰焊、回流焊、手工烙鐵焊在內的傳統錫焊可以逐步替代焊錫工藝問題，但目前激光焊接技術並不適用於貼片錫焊(主要是回流焊)。由於激光本身的一些特點，激光錫焊工藝也更加複雜，可以概括為:
1）對精密細微錫焊，工件定位裝夾難度大，焊樣和量產難度大；
2）激光高能密度容易對工件造成損壞，尤其是PCB板焊接、基板和金屬嵌層結構不良容易燒板，樣品不良率高，成本高，客戶無法接受；
3）激光器的能量高度集中容易導致錫膏飛濺，在PCB板錫焊中極易造成短路導致產品報廢；
4）對軟線類，裝夾定位一致性差，焊樣飽滿度和外觀差異較大；
5）精密錫焊通常需要送絲填充錫料，線徑小於0.4mm的錫絲很難自動送絲。
激光焊接市場需求概述：
激光焊接在國內外都有不同程度的發展。雖然經過多年的發展，並沒有太大的跨越和應用拓展，但不得不說這是焊接應用的一個弱點。但市場需求不斷變化，不僅縱向數量增加，橫向應用領域也在不斷擴大，以電子數碼產品相關零部件的焊接技術需求為主。涵蓋其他行業零部件的焊接技術需求，包括汽車電子、光學元器件、聲學元器件、半導體製冷器件、安全產品、LED照明、精密插件、磁盤存儲元器件等。就客戶而言，蘋果焊接產品的整體需求也是以及其他產品。
結論:
因為激光錫焊技術具有傳統錫焊無與倫比的優勢，必將在電子互聯網領域得到更廣泛的應用，具有巨大的市場潛力。
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