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淺談激光錫焊適合的材料結(jié)構(gòu)以及設(shè)計(jì)建議

在解析上述的要點(diǎn)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(gè)階段:預(yù)熱--焊接--冷卻

激光錫絲焊的原理流程圖示

預(yù)熱:預(yù)熱階段,激光出光對焊盤位置預(yù)熱,實(shí)現(xiàn)焊點(diǎn)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(diǎn)脫離,激光逐步減弱到停止,完成焊點(diǎn)成型冷卻

在3C5G消費(fèi)電子行業(yè)內(nèi)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?nèi)吒髯缘膬?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(diǎn),易氧化材質(zhì),激光穿透通孔燒傷器件等特殊應(yīng)用焊接

激光錫焊適合材料

當(dāng)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(gè)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(shí)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?yàn)椴徽村a,故不建議使用激光錫焊。

激光錫焊適合結(jié)構(gòu)

激光錫焊適合結(jié)構(gòu)圖示

激光錫焊常見的結(jié)構(gòu)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(shè)計(jì)建議

日常錫焊工藝在打樣過程中會接觸到各式各樣的產(chǎn)品,對于特殊的樣件匯總了以下四個(gè)建議:

激光錫焊設(shè)計(jì)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(dǎo)致漆包層氧化發(fā)黑,產(chǎn)生強(qiáng)烈的激光吸收效應(yīng),燒壞焊點(diǎn)。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(shí),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(xì)線時(shí),激光加熱會導(dǎo)致上層材料率先氧化而不沾錫,建議薄片/細(xì)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(diǎn)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(shí)給焊點(diǎn)周圍增加保護(hù)罩。

總結(jié)

奧萊光電作為已經(jīng)在激光錫焊領(lǐng)域深耕20余年的企業(yè),深知激光在工業(yè)生產(chǎn)及加工方面的廣泛應(yīng)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(xiàng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)和集成技術(shù)使之具有卓越的性能和高可靠性。

從技術(shù)角度來看,該設(shè)備采用最穩(wěn)定的半導(dǎo)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(xué)技術(shù),把激光、CCD、測溫、指示光四點(diǎn)同軸,完美的解決了焊點(diǎn)、引導(dǎo)光、成像點(diǎn)、焊點(diǎn)四點(diǎn)重合問題避免復(fù)雜的調(diào)試,從而更適合高度精密的微電子的精準(zhǔn)焊接。獨(dú)有的特征定位方式,更加保證了精密微電子的量產(chǎn)焊接良率。更能配合大型生產(chǎn)線上的加工。


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