激光錫球焊是一種先進(jìn)的焊接技術(shù),適合精細(xì)化精密焊接,但是在實(shí)際的運(yùn)用過(guò)程中,也可能會(huì)有一些問(wèn)題。松盛光電來(lái)給大家介紹激光錫球焊接常見(jiàn)的問(wèn)題及解決方案,來(lái)了解一下吧。
球化不良
現(xiàn)象:錫球不能形成理想的球形,出現(xiàn)橢圓、扁平或者不規(guī)則形狀。
原因:
激光能量不穩(wěn)定可能是一個(gè)因素。如果激光功率在焊接過(guò)程中波動(dòng),錫球受熱不均勻,就難以形成完美的球形。例如,當(dāng)激光電源出現(xiàn)故障或者激光光路受到干擾時(shí),錫球表面不同部位接收到的能量差異較大。
錫球本身的質(zhì)量也會(huì)影響球化效果。如果錫球的純度不夠,含有雜質(zhì),其熔點(diǎn)和表面張力特性可能會(huì)發(fā)生改變。比如,雜質(zhì)可能會(huì)降低錫球的表面張力,使錫球在熔化后無(wú)法依靠自身的表面張力收縮成球形。
焊接環(huán)境的氣流也有影響。在有強(qiáng)氣流的環(huán)境中,熔化的錫球會(huì)受到氣流的干擾,在凝固之前其形狀被改變。例如,在通風(fēng)設(shè)備較強(qiáng)的車間,如果沒(méi)有對(duì)焊接區(qū)域進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆雷o(hù),氣流會(huì)吹向正在焊接的錫球。
虛焊
現(xiàn)象:錫球雖然看起來(lái)與焊件表面接觸,但實(shí)際上沒(méi)有形成良好的金屬間化合物,焊接強(qiáng)度不足。
原因:
焊件表面的清潔度不夠是主要原因之一。如果焊件表面有油污、氧化層等污染物,錫球熔化后無(wú)法與焊件的金屬基體充分接觸,從而導(dǎo)致虛焊。例如,在電子元件的焊接中,如果引腳表面有氧化膜,錫球就很難與引腳形成牢固的冶金結(jié)合。
激光能量不足也會(huì)引起虛焊。當(dāng)激光能量不足以使錫球和焊件表面的金屬充分熔化并相互擴(kuò)散時(shí),就不能形成良好的焊接接頭。這可能是由于激光功率設(shè)置過(guò)低或者激光照射時(shí)間過(guò)短造成的。
錫球與焊件之間的潤(rùn)濕性差也是一個(gè)因素。如果錫球的成分與焊件材料不匹配,或者焊件表面的粗糙度不符合要求,會(huì)影響錫球在焊件表面的潤(rùn)濕,進(jìn)而導(dǎo)致虛焊。
飛濺
現(xiàn)象:在焊接過(guò)程中,錫球的一部分或者焊料以小顆粒的形式從焊接區(qū)域飛出。
原因:
激光能量過(guò)高是常見(jiàn)的原因。當(dāng)激光能量超過(guò)錫球所能承受的極限時(shí),錫球會(huì)劇烈沸騰,產(chǎn)生飛濺。例如,在設(shè)置激光焊接參數(shù)時(shí),如果功率過(guò)大或者脈沖寬度過(guò)長(zhǎng),錫球內(nèi)部的液體壓力會(huì)迅速增大,導(dǎo)致部分錫液飛濺出來(lái)。
錫球的尺寸和質(zhì)量不均勻也可能導(dǎo)致飛濺。如果錫球內(nèi)部存在空洞或者密度不一致,在激光加熱過(guò)程中,內(nèi)部氣體膨脹或者不同部位的熔化速度差異,會(huì)引起錫球破裂飛濺。
焊接速度過(guò)快也會(huì)引發(fā)飛濺。當(dāng)激光光斑快速移動(dòng)時(shí),錫球還來(lái)不及穩(wěn)定熔化和凝固,就可能被高速運(yùn)動(dòng)的光斑帶動(dòng)而飛濺出去。
短路
現(xiàn)象:相鄰的焊點(diǎn)或者導(dǎo)電部分被多余的錫料連接起來(lái),造成電路短路。
原因:
錫球用量過(guò)多是直接原因。在焊接過(guò)程中,如果錫球的供給量沒(méi)有得到精確控制,多余的錫球熔化后會(huì)流淌到相鄰的導(dǎo)電區(qū)域,形成短路。例如,在微小型電子電路焊接中,每個(gè)焊點(diǎn)對(duì)錫量的要求很精確,一旦錫球供給裝置出現(xiàn)故障,就可能導(dǎo)致錫量過(guò)多。
焊接精度不夠也會(huì)導(dǎo)致短路。如果激光光斑的定位不準(zhǔn)確,可能會(huì)使錫球熔化后分布到不應(yīng)該出現(xiàn)的區(qū)域,從而造成短路。這可能是由于焊接設(shè)備的定位系統(tǒng)出現(xiàn)誤差或者焊件在焊接過(guò)程中發(fā)生了微小的位移。
焊點(diǎn)強(qiáng)度不足
現(xiàn)象:焊接后的焊點(diǎn)在受到較小的外力作用時(shí)就發(fā)生脫落或者斷裂。
原因:
金屬間化合物形成不充分是主要因素。如果激光焊接過(guò)程沒(méi)有使錫球和焊件金屬充分反應(yīng)生成足夠的金屬間化合物,焊點(diǎn)的結(jié)合強(qiáng)度就會(huì)很低。這可能是因?yàn)榧す饽芰?、焊接時(shí)間等參數(shù)設(shè)置不合理,沒(méi)有提供足夠的條件讓金屬原子充分?jǐn)U散。
焊件材料本身的兼容性差也會(huì)影響焊點(diǎn)強(qiáng)度。例如,錫球與焊件材料的熱膨脹系數(shù)差異過(guò)大,在焊接后的冷卻過(guò)程中,由于收縮程度不同,焊點(diǎn)內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力,從而降低焊點(diǎn)的強(qiáng)度。
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