1 概述
隨著電子工業(ye) 的發展,電子產(chan) 品逐漸向體(ti) 積微型化、結構複雜化、功能集成化方向發展,這一趨勢不但增加了電子產(chan) 品的加工焊接難度,而且對加工焊接可靠性的要求也越來越高。在尋求解決(jue) 方法時,發現激光軟釺焊技術可以很好的解決(jue) 這一難題:在減輕加工焊接難度的同時也提高其可靠性。
激光軟釺焊技術具有其它加工方法不可比擬的優(you) 點:諸如非接觸式加熱,對點焊頭材料及形狀無要求,且無需經常更換,維護方便;局部加熱,激光束能夠精確定位於(yu) 待釺焊部位,熱影響區小,局部限製的熱輸入避免了對周圍材料的熱損傷(shang) ,尤其是熱敏感元件;靈活且易於(yu) 實現自動化,可實現常規方式不易施焊部位焊接或多工位連續焊接,且通過軟件編程可實時控製激光軟釺焊設備,可實現焊接流程全自動化的目標,生產(chan) 效率高;重複操作穩定性好,釺劑對焊接工具汙染小,且激光照射時間和輸出功率易於(yu) 控製,焊接成品率高,重複性好;工藝參數精確可控,針對不同材料的元器件,選擇合適的激光波長,可通過控製工藝參數以獲得均勻的焊點質量,焊點可靠性高;基板材料溫度上升相對較小,減小了機械應力,且釺料的快速熔化和冷卻可以產(chan) 生微細的焊點微觀組織,提高焊點的抗疲勞壽命;可配備 CCD 監視器,對位準確,有效避免了虛焊、漏焊、短路等焊接缺陷。
2 激光軟釺焊工藝介紹
激光軟釺焊是以激光束為(wei) 加熱熱源,輔助加熱電子器件的引腳、無引線器件的焊盤,甚至直接加熱焊膏/焊球/錫絲(si) ,通過傳(chuan) 熱或者直接加熱的方式使釺料呈現熔融的狀態,熔融的釺料在表麵張力和重力的作用下,在焊盤、引線、器件端麵等金屬之間由於(yu) 元素的擴散形成金屬間化合物層,從(cong) 而達到冶金連接作用。
按釺料形態來分,激光軟釺焊技術工藝包括:激光錫球焊、激光錫絲(si) 焊、激光錫膏焊等。
以高速導線焊接為(wei) 例,激光錫球焊接工藝流程如圖 1 所示。
激光焊接過程耗時極短。其中從(cong) 過程 3 開始到過程 9 焊接完成,整個(ge) 加熱、熔滴過程僅(jin) 需 0.2 s;由於(yu) 焊點形成速度快,能減少或消除金屬間化合物,有利於(yu) 形成高韌性低脆性焊點;並且把熱量集中到焊接部位進行局部加熱,對器件本身、PCB 和相鄰器件影響很小,從(cong) 而提高了高速導線的長期可靠性。由於(yu) 整個(ge) 焊接過程不使用助焊劑,從(cong) 而減少了對產(chan) 品的腐蝕作用,提高了焊點可靠性,最大限度的保證產(chan) 品壽命,對軍(jun) 工和航天類產(chan) 品意義(yi) 重大;焊接過程用時少,在工業(ye) 生產(chan) 中帶表著高效率。
激光軟釺焊焊接過程溫度可控。對焊接過程中溫度的控製,使得一些傳(chuan) 統焊接工藝不可焊的熱敏感材料的焊接成為(wei) 可能。此外對焊接過程溫度的控製,可以減少焊接中的灼傷(shang) ,起球等不良現象。
由圖 2(左)可見,錫球焊接的激光光斑形態是可設計的。如圖 2(右)所示產(chan) 品 Pin 針較長,圓形光斑會(hui) 對 Pin 針加熱,造成 Pin 針灼傷(shang) ,同時造成 Pin 針周圍焊接區域的焊接能量不足。針對該產(chan) 品特點,設計出環形光斑,隻對 Pin 針周圍焊接區域加熱,不再對中心的 Pin 針部位加熱。
同時,激光錫球焊接可做到精準控製。可選擇焊錫球直徑從(cong) 0.9 mm 到 0.1 mm,最小焊點間距可達 0.1 mm,焊接精度最高達 0.01 mm。如下圖所示為(wei) 某產(chan) 品焊後圖片,該產(chan) 品的穩定焊接體(ti) 現了,激光錫球焊接工藝的溫度控製能力,激光錫球焊接工藝高精度的特點。
3 技術實施的挑戰與(yu) 解決(jue) 方案
盡管激光軟釺焊技術具有顯著優(you) 勢,但在實際應用中也麵臨(lin) 設備成本、操作複雜性等挑戰。大研智造提供全麵的客戶服務和技術支持,確保客戶能夠充分利用激光焊錫機的潛力。我們(men) 的服務包括:
1. 成本效益:通過自主技術創新和優(you) 化設計,集研發生產(chan) 銷售服務為(wei) 一體(ti) 的大研智造可有效降低了激光焊接設備的采購、運行和維護成本,能夠顯著降低生產(chan) 成本,提高產(chan) 品市場競爭(zheng) 力。
2. 定製解決(jue) 方案:大研智造提供定製化的激光錫焊解決(jue) 方案,根據客戶的具體(ti) 應用場景進行個(ge) 性化設計,確保焊接技術與(yu) 客戶需求的完美匹配。
3. 專(zhuan) 業(ye) 技術支持:大研智造擁有一支由焊接領域專(zhuan) 家組成的技術團隊,為(wei) 客戶提供全方位的技術支持和服務,確保客戶能夠充分利用激光錫焊技術的潛力 。
4 總結
激光軟釺焊擁有精密,精準,精細,高效,可控,可靠的特點,隨著電子產(chan) 品的發展,激光軟釺焊展現出傳(chuan) 統焊接所不具備的優(you) 勢:能適應電子產(chan) 品越來越小,線路越來越密集的發展趨勢;能與(yu) 大規模的工業(ye) 生產(chan) 相適應,實現自動化生產(chan) ,提高工業(ye) 生產(chan) 效率;並能跟實時溫度測控係統,焊點質量監控係統,振鏡掃描與(yu) 分光係統,PCB 板焊盤自動搜索校正係統等功能結合,實現工業(ye) 智能化生產(chan) 。
本文由大研智造撰寫(xie) ,專(zhuan) 注於(yu) 提供智能製造精密焊接領域的最新技術資訊和深度分析。大研智造是集研發生產(chan) 銷售服務為(wei) 一體(ti) 的激光焊錫機技術廠家,擁有20年+的行業(ye) 經驗。想要了解更多關(guan) 於(yu) 激光焊錫機在智能製造精密焊接領域中的應用,或是有特定的技術需求,請通過大研智造官網與(yu) 我們(men) 聯係。歡迎來我司參觀、試機、免費打樣。