新型激光錫焊機將成為焊接領(lǐng)域的新武器2021-03-03
隨著集成電路芯片設計水平和制造技術(shù)的提高，表面貼裝技術(shù)向高密度、高可靠性的小型化方向發(fā)展，對傳統(tǒng)的焊接方法提出了挑戰(zhàn)。新型
激光錫焊機將成為焊接領(lǐng)域的新武器。目前，QFP(四方扁平封裝)的引腳中心距離已經(jīng)達到0.3毫米，單個器件的引腳數(shù)量可以達到576個以上。這使得傳統(tǒng)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(shù)。其中，激光焊接技術(shù)由于其獨特的熱源特性、極細的焊點尺寸和局部加熱特性，在很大程度上有助于解決這類問題。因此，越來越多的制造商開始關(guān)注
激光焊錫機。
眾所周知，錫鉛錫材料廣泛應用于電子組裝技術(shù)中，這與其眾多的優(yōu)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(huán)境危害大。近年來，隨著人們環(huán)保意識的增強和環(huán)境修復的加強，無鉛錫材料的研究和開發(fā)日益成為激光焊接和電子組裝領(lǐng)域的一個迫切問題。
無鉛激光焊接給傳統(tǒng)電子組裝工藝帶來挑戰(zhàn)。與使用錫-鉛錫的傳統(tǒng)組裝技術(shù)相比，無鉛電子組裝技術(shù)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(tǒng)的錫鉛錫材料高30~40。為了保證錫材料熔化后良好的潤濕性，一般要求激光焊接的峰值溫度比熔點高20~40，導致無鉛化后焊接的峰值溫度高達250。激光焊接的工藝曲線發(fā)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于傳統(tǒng)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(chǎn)生很多焊后缺陷，影響焊點的質(zhì)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(yè)是一個巨大的挑戰(zhàn)：
1)用無鉛錫材料焊接后，焊點表面氧化嚴重；
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(xiàn)空洞的幾率增大；
2)與傳統(tǒng)的錫鉛焊料相比，無鉛焊料種類繁多，性能和表面組裝工藝差異較大。與傳統(tǒng)的熱棒焊接和電烙鐵焊接相比，激光焊接具有以下優(yōu)點：
3)激光加工精度高，光斑可達微米級，加工時間程序化，精度遠高于傳統(tǒng)工藝；
4)非接觸加工，無接觸焊接產(chǎn)生的應力；
5)微小的激光束代替了焊頭，在工件表面有其他干涉物體時也便于加工；
6)局部加熱，熱影響區(qū)小；
7)無靜電威脅；
8)激光是最干凈的加工方式，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(guī)方式難以焊接的部位進行加工，靈活性好，聚焦好，易于實現(xiàn)多工位設備的自動化。
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