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激光錫焊中錫膏應(yīng)該怎么選擇?

在激光錫膏焊接工藝中,錫膏的選擇至關(guān)重要,焊接材料對焊接結(jié)果起著決定性的作用。松盛光電來給大家介紹應(yīng)該怎么選擇錫膏,來了解一下吧。

專用性:激光焊接,尤其是激光錫膏焊接,是一種快速的非接觸焊接,單點(diǎn)焊接時間一般在1秒左右。因此,應(yīng)選擇專用的激光錫膏,而不是普通的回流焊錫膏。普通釬焊錫膏的設(shè)計主要用于回流焊,焊接時間長,通常在5分鐘左右。如果用于激光焊接,可能會出現(xiàn)油炸、飛濺、錫珠等不良現(xiàn)象。

合金成分方面

根據(jù)焊接材料匹配:如果是焊接銅材料,Sn - Cu 系合金錫膏是較好的選擇,如 Sn99.3Cu0.7.因為銅與錫 - 銅合金在焊接過程中能形成良好的冶金結(jié)合,焊點(diǎn)強(qiáng)度高。對于焊接銀或銀合金材料,含有銀成分的錫膏(如 Sn96.5Ag3Cu0.5)能保證良好的兼容性,防止出現(xiàn)金屬間化合物生長異常等問題。

考慮產(chǎn)品使用環(huán)境:對于在高溫環(huán)境下使用的產(chǎn)品,應(yīng)選擇高溫合金成分的錫膏。例如,Sn - Ag - Cu 系合金錫膏(如 Sn96.5Ag3.0Cu0.5)熔點(diǎn)相對較高,其焊接后的焊點(diǎn)在高溫環(huán)境下仍能保持較好的機(jī)械性能和電氣性能,可承受較高的溫度。而在對溫度較為敏感的電子設(shè)備中,像一些低功耗的手持設(shè)備,可以使用低溫錫膏,如 Sn42Bi58 合金錫膏,其熔點(diǎn)較低,在焊接過程中對周圍元件的熱影響較小。

錫粉顆粒度方面

依據(jù)焊接精度要求:對于微小間距焊接,如微間距芯片封裝(引腳間距小于 0.5mm),需要選擇細(xì)顆粒度的錫粉。通常 5# 粉(15 - 25μm)或 6# 粉(5 - 15μm)較為合適,這些細(xì)粉能夠更精準(zhǔn)地填充在微小的焊接間隙中,保證焊接質(zhì)量。而對于一些對焊接精度要求不高,如較大焊點(diǎn)的焊接或者焊接面積較大的情況,3# 粉(25 - 45μm)或 4# 粉(20 - 38μm)可以滿足要求,并且可以提高錫膏的印刷效率。

考慮錫膏流動性:細(xì)顆粒度的錫粉錫膏流動性相對較好,適合于點(diǎn)涂、噴射等精細(xì)的錫膏施加方式。例如在激光噴射錫膏焊接中,6# 粉錫膏能夠更好地通過噴射裝置進(jìn)行精確點(diǎn)涂,并且在激光加熱時能快速均勻地熔化。而粗顆粒度錫粉錫膏的流動性稍差,但在某些需要一定堆積高度的焊點(diǎn)或者有一定間隙填充要求的焊接中能發(fā)揮優(yōu)勢。

助焊劑體系方面

考慮焊接效果:如果焊接的材料表面氧化程度較高,需要選擇活性較強(qiáng)的助焊劑。例如,含有有機(jī)酸(如甲酸、乙酸等)成分的助焊劑能夠有效地去除金屬表面的氧化物,保證焊料與焊件之間良好的潤濕和結(jié)合。對于一些對殘留物要求嚴(yán)格的電子設(shè)備,如高精度的醫(yī)療電子設(shè)備或者光學(xué)電子設(shè)備,要選擇低殘留的助焊劑體系,像以合成樹脂為主要成分的助焊劑,在焊接完成后留下的殘留物少,不會對設(shè)備的性能和外觀產(chǎn)生不良影響。

關(guān)注焊接過程穩(wěn)定性:助焊劑的黏度和觸變性能會影響錫膏在印刷和激光焊接過程中的穩(wěn)定性。具有適當(dāng)觸變性能的助焊劑可以防止錫膏在印刷過程中出現(xiàn)坍塌、拉絲等現(xiàn)象。例如,一些添加了特殊觸變劑的助焊劑,在印刷時能夠保持錫膏形狀,而在激光加熱時又能使錫膏中的焊料順利熔化和流動,確保焊接過程的順利進(jìn)行。

環(huán)保要求方面

無鉛化要求:隨著環(huán)保法規(guī)的日益嚴(yán)格,無鉛錫膏成為很多行業(yè)的首選。例如,Sn - Ag - Cu 系合金錫膏是常見的無鉛錫膏,它在保證焊接質(zhì)量的同時,減少了對環(huán)境和人體健康的危害。在一些對環(huán)保要求極高的領(lǐng)域,如歐盟國家的電子產(chǎn)品制造,無鉛錫膏的使用是強(qiáng)制性的。

符合 RoHS 標(biāo)準(zhǔn):選擇符合 RoHS(有害物質(zhì)限制指令)等環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的錫膏,確保錫膏中不含有汞、鎘、六價鉻、多溴聯(lián)苯及其醚等有害物質(zhì),以滿足電子產(chǎn)品在全球市場的銷售要求。

在選擇激光焊接用錫膏時,建議與供應(yīng)商溝通,了解不同錫膏的性能特點(diǎn)和適用范圍,根據(jù)具體的工藝要求和產(chǎn)品要求做出最佳選擇。同時,在實際應(yīng)用中,需要根據(jù)焊接效果進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化,以達(dá)到最佳的焊接質(zhì)量。


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