新型激光錫焊機將成為焊接領域的新武器2021-03-03
隨著集成電路芯片設計水平和製造技術的提高，表麵貼裝技術向高密度、高可靠性的小型化方向發展，對傳統的焊接方法提出了挑戰。新型
激光錫焊機將成為焊接領域的新武器。目前，QFP(四方扁平封裝)的引腳中心距離已經達到0.3毫米，單個器件的引腳數量可以達到576個以上。這使得傳統的焊接方法，如相再流焊、熱風再流焊及紅外再流焊等，在焊接這種細間距元件時，容易導致相鄰鉛焊點的“橋接”。
因此，越來越多的人開始研究新的焊接技術。其中，激光焊接技術由於其獨特的熱源特性、極細的焊點尺寸和局部加熱特性，在很大程度上有助於解決這類問題。因此，越來越多的製造商開始關注
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眾所周知，錫鉛錫材料廣泛應用於電子組裝技術中，這與其眾多的優點和低成本密不可分。但實際上，Sn-Pb錫材料毒性大，對人體和環境危害大。近年來，隨著人們環保意識的增強和環境修複的加強，無鉛錫材料的研究和開發日益成為激光焊接和電子組裝領域的一個迫切問題。
無鉛激光焊接給傳統電子組裝工藝帶來挑戰。與使用錫-鉛錫的傳統組裝技術相比，無鉛電子組裝技術具有以下兩個基本特征：
1、目前廣泛使用的無鉛錫材料熔點大多在220左右，比傳統的錫鉛錫材料高30~40。為了保證錫材料熔化後良好的潤濕性，一般要求激光焊接的峰值溫度比熔點高20~40，導致無鉛化後焊接的峰值溫度高達250。激光焊接的工藝曲線發生變化，激光焊接的預熱溫度和峰值溫度也相應升高。因此，必須對電子組裝設備、電子元件和印刷電路板的耐熱性提出更高的要求。
2、幾乎所有無鉛錫材料的潤濕性都弱於傳統的錫鉛錫材料。再加上高溫焊盤和含錫量高的無鉛錫材料的氧化，容易導致焊點潤濕性差，產生很多焊後缺陷，影響焊點的質量和可靠性。熔化無鉛錫所需的高溫可以通過提高波峰焊或激光焊接設備的加熱溫度來解決。然而，由高溫引起的錫材料的潤濕性差和容易氧化的問題對電子組裝工業是一個巨大的挑戰：
1)用無鉛錫材料焊接後，焊點表麵氧化嚴重；
1)無鉛組裝過程中，熔融焊料潤濕角大，潤濕力降低，圓角過渡不平滑，出現空洞的幾率增大；
2)與傳統的錫鉛焊料相比，無鉛焊料種類繁多，性能和表麵組裝工藝差異較大。與傳統的熱棒焊接和電烙鐵焊接相比，激光焊接具有以下優點：
3)激光加工精度高，光斑可達微米級，加工時間程序化，精度遠高於傳統工藝；
4)非接觸加工，無接觸焊接產生的應力；
5)微小的激光束代替了焊頭，在工件表麵有其他幹涉物體時也便於加工；
6)局部加熱，熱影響區小；
7)無靜電威脅；
8)激光是最幹淨的加工方式，無耗材，維護簡單，操作方便；
9)當采用YAG激光器或半導體激光器作為熱源時，可以通過光纖傳輸，因此可以在常規方式難以焊接的部位進行加工，靈活性好，聚焦好，易於實現多工位設備的自動化。
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