在解析上述的要點之前,我們先簡單的過一遍激光錫絲焊的原理,一般來說通過三個階段:預熱--焊接--冷卻。
激光錫絲焊的原理流程圖示
預熱:預熱階段,激光出光對焊盤位置預熱,實現焊點升溫
焊接:焊接階段,送錫裝置傳送錫絲到焊盤,在激光和焊盤熱量的作用下錫絲
冷卻:冷卻階段,錫絲回抽與焊點脫離,激光逐步減弱到停止,完成焊點成型冷卻
在3C5G消費電子行業(yè)內激光送錫絲焊接的客戶群體居多,很大部分原因在于激光送絲焊的適用范圍廣,可兼容不同規(guī)格尺寸的焊盤,成本相對于激光錫膏焊和激光錫球焊會低一些。這里就不得不提一提它們三者各自的優(yōu)勢。
激光錫絲、錫膏、錫球焊接的優(yōu)勢對比
激光錫球焊接:非接觸焊接,無助焊劑,錫量一致性好,焊接效率高,適合高精度焊接
激光錫絲焊接:非接觸焊接,無烙鐵頭損耗,適合小空間等烙鐵易干涉器件焊接
激光錫膏焊接:非接觸焊接,適合小焊點,易氧化材質,激光穿透通孔燒傷器件等特殊應用焊接
激光錫焊適合材料
當然,激光錫焊也不是萬能的,也有些材料無法焊接,如下圖所示:
激光錫焊適合材料圖示
其中鍍金,鍍銀,鍍錫焊盤最適合激光錫焊,上述提到的三個錫焊工藝都適用,而銅/鎳焊盤在空氣中易氧化。潤濕性較差,同時激光加熱會加速氧化,可以嘗試用激光錫膏焊接工藝。最后提到的鐵/鋁/不銹鋼焊盤因為不沾錫,故不建議使用激光錫焊。
激光錫焊適合結構
激光錫焊適合結構圖示
激光錫焊常見的結構一般有以下六種(如圖),分別為角搭接焊Corner、疊焊Overlap、夾焊Sandwich、包焊Lap、穿孔焊Insert和橋接焊Bridge。
激光錫焊設計建議
日常錫焊工藝在打樣過程中會接觸到各式各樣的產品,對于特殊的樣件匯總了以下四個建議:
激光錫焊設計建議圖示
一、漆包線+端子
建議:漆包線不沾錫,增加激光功率會導致漆包層氧化發(fā)黑,產生強烈的激光吸收效應,燒壞焊點。去漆包層處理或采用直焊性漆包線可以測試焊接。
二、焊盤環(huán)寬過小
建議:焊盤環(huán)寬B=((D-d)/2)<d/2時,大部分激光從孔徑穿透,造成下部元件本體燒傷。建議焊盤環(huán)寬B>0.5mm.H<D/3,并采用臥裝器件或白色本體器件。
三、易氧化材料
建議:上層材料為薄金屬或細線時,激光加熱會導致上層材料率先氧化而不沾錫,建議薄片/細線鍍錫處理,增加潤濕效果,采用錫球或錫膏測試焊接。
四、狹窄塑料空間
建議:焊點和融化的錫都會反射激光,造成周圍塑料燒傷。建議焊盤邊緣距離塑料大于0.8mm,如果條件允許,焊接時給焊點周圍增加保護罩。
總結
松盛光電作為已經在激光錫焊領域深耕20余年的企業(yè),深知激光在工業(yè)生產及加工方面的廣泛應用及不可取代的優(yōu)勢。自主研發(fā)了恒溫激光精密焊錫系統(tǒng),此款恒溫激光精密焊錫系統(tǒng)通過采用多項創(chuàng)新設計和集成技術使之具有卓越的性能和高可靠性。
從技術角度來看,該設備采用最穩(wěn)定的半導體激光作為能量源,保證了激光能量的高穩(wěn)定性;通過最新的光學技術,把激光、CCD、測溫、指示光四點同軸,完美的解決了焊點、引導光、成像點、焊點四點重合問題避免復雜的調試,從而更適合高度精密的微電子的精準焊接。獨有的特征定位方式,更加保證了精密微電子的量產焊接良率。更能配合大型生產線上的加工。