電子焊接技術(shù)發(fā)展中激光焊接技術(shù)的重要性2023-12-20
如今，電子焊接技術(shù)已經(jīng)從傳統(tǒng)的手工焊接方法發(fā)展到自動(dòng)化、智能化和信息化。集成電路芯片的封裝形式也層出不窮，封裝密度越來(lái)越高，極大地促進(jìn)了電子產(chǎn)品向多功能、高性能、高可靠性和低成本方向的發(fā)展。到目前為止，通孔技術(shù)(THT)以及表面貼裝技術(shù)(SMT)廣泛應(yīng)用于電子裝配制造業(yè)。它們已廣泛應(yīng)用于PCBA技術(shù)領(lǐng)域，并具有自身的優(yōu)勢(shì)或技術(shù)領(lǐng)域。
隨著電子組件的日益密集，一些通孔插件無(wú)法通過(guò)傳統(tǒng)的波峰焊接進(jìn)行焊接。選擇性激光焊接技術(shù)的出現(xiàn)，就像一種特殊形式的選擇性焊接技術(shù)，旨在滿足通孔元件焊接的發(fā)展要求。其工藝可以作為波峰焊接的替代品，可以優(yōu)化每個(gè)焊點(diǎn)的工藝參數(shù)，以達(dá)到最佳的焊接質(zhì)量。
通孔元器件焊接工藝的演變
在現(xiàn)代電子焊接技術(shù)的發(fā)展過(guò)程中，經(jīng)歷了兩次歷史性的變化：
1.從通孔焊接技術(shù)向表面貼裝焊接技術(shù)的轉(zhuǎn)變
表面貼裝焊接技術(shù)是一種更先進(jìn)的焊接技術(shù)。主要焊接在電子設(shè)備表面，具有占用空間小、可靠性高、效率高等優(yōu)點(diǎn)。相比之下，通孔焊接技術(shù)主要焊接在電子設(shè)備內(nèi)部，操作復(fù)雜，工作量大，可靠性低，效率低。因此，隨著表面安裝焊接技術(shù)的出現(xiàn)，電路板上需要焊接的通孔部件越來(lái)越少。
2.從有鉛焊接技術(shù)向無(wú)鉛焊接技術(shù)轉(zhuǎn)變
無(wú)鉛焊接技術(shù)是一種更環(huán)保的焊接技術(shù)，主要是指使用錫、銅等無(wú)鉛材料進(jìn)行焊接。相比之下，鉛焊技術(shù)主要使用含鉛材料進(jìn)行焊接，這些材料對(duì)環(huán)境和人類健康有害。無(wú)鉛焊接技術(shù)的出現(xiàn)使得通孔元件的焊接越來(lái)越困難，尤其是對(duì)無(wú)鉛和高可靠性要求的產(chǎn)品。這是因?yàn)闊o(wú)鉛焊接材料具有高熔點(diǎn)和低流動(dòng)性，需要更高的焊接溫度和更嚴(yán)格的焊接條件，更容易受到熱沖擊和機(jī)械應(yīng)力的影響，從而提高產(chǎn)品的耐高溫性能和機(jī)械性能。
焊接技術(shù)的演變直接帶來(lái)了兩個(gè)結(jié)果：
首先，電路板上需要焊接的通孔元件越來(lái)越少；第二，通孔元件（特別是高熱容量或細(xì)間距元件）的焊接難度越來(lái)越大，尤其是對(duì)無(wú)鉛和高可靠性要求的產(chǎn)品。
讓我們來(lái)看看全球電子裝配行業(yè)面臨的新挑戰(zhàn)：
全球競(jìng)爭(zhēng)迫使制造商在更短的時(shí)間內(nèi)將產(chǎn)品推向市場(chǎng)，以滿足客戶不斷變化的需求；產(chǎn)品需求的季節(jié)性變化需要靈活的生產(chǎn)和制造理念；全球競(jìng)爭(zhēng)迫使制造商在提高質(zhì)量的前提下降低運(yùn)營(yíng)成本；無(wú)鉛生產(chǎn)是大勢(shì)所趨。上述挑戰(zhàn)自然反映在生產(chǎn)方法和設(shè)備的選擇上，這也是近年來(lái)選擇性激光焊接發(fā)展速度快于其他焊接方法的主要原因；當(dāng)然，無(wú)鉛時(shí)代的到來(lái)也是促進(jìn)其發(fā)展的另一個(gè)重要因素。
激光焊接是制造各種電子元件時(shí)使用的工藝設(shè)備之一。該工藝包括在不影響電路板其他區(qū)域的情況下將特定的電子元件焊接到印刷電路板上，通常涉及電路板。它通常通過(guò)三個(gè)過(guò)程完成：潤(rùn)濕、擴(kuò)散和冶金。焊料逐漸擴(kuò)散到電路板上的焊盤金屬，在焊料與焊盤金屬的接觸表面形成合金層，使其牢固結(jié)合。選擇性焊接通過(guò)設(shè)備編程裝置依次完成每個(gè)焊點(diǎn)。
ULiROBOTS激光恒溫焊錫系統(tǒng)，以滿足市場(chǎng)需求：包括直接半導(dǎo)體激光、紅外在線溫度計(jì)、恒溫單聚焦焊接頭、單聚焦循環(huán)照明光源、自動(dòng)送絲系統(tǒng)和恒溫激光焊接軟件。這種模塊可以提前在焊接軟件中設(shè)置多個(gè)溫度范圍。焊接過(guò)程中，激光閉環(huán)溫度控制系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)測(cè)量焊點(diǎn)的溫度。當(dāng)焊點(diǎn)溫度達(dá)到設(shè)定溫度上限時(shí)，激光功率會(huì)自動(dòng)調(diào)節(jié)并降低，以防止焊點(diǎn)溫度過(guò)高造成熱損壞。它具有以下特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)：
（1）此軟件是應(yīng)用在激光恒溫錫焊，恒溫塑料焊接等一系列在焊接過(guò)程中需要溫度檢測(cè)的加工與操作系統(tǒng)。
（2）操作簡(jiǎn)單，功能強(qiáng)大，實(shí)時(shí)工況清晰反饋于操作界面上;
（3）可對(duì)加工文件顯示區(qū)域的圖像進(jìn)行編輯處理;
（4）提供系統(tǒng)維護(hù)與升級(jí)服務(wù);采用同軸攝像，定位精度高;
（5）具有模擬加工功能，可提前發(fā)現(xiàn)加工路線的問(wèn)題，避免錯(cuò)誤加工;
（6）通過(guò)圖像識(shí)別，進(jìn)行自動(dòng)攝像定位;
（7）溫度控制可選，可用于對(duì)濕度有嚴(yán)格要求的焊接場(chǎng)合;
（8）焊接參數(shù)可調(diào)，適應(yīng)各種焊接加工工藝。
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