淺析激光錫焊在電子互連領域中的應用-綠誌島-領先綠色科技

         隨著科技發展，電子
、電氣、數碼類產品日益成熟並風靡全球，該領域所涵蓋的產品其所包含的任何元器件都或許會涉及到錫焊工藝，大到PCB板主件
，小到晶振元件，絕大多數的焊接需要在300℃以下完成。

 

現在電子工業的芯片級封裝（IC封裝）和he板ban卡ka級ji的de組zu裝zhuang均jun大da量liang采cai用yong錫xi基ji合he金jin填tian充chong金jin屬shu進jin行xing焊han接jie，完wan成cheng器qi件jian的de封feng裝zhuang與yu卡ka片pian的de組zu裝zhuang。例li如ru，在zai倒dao片pian芯xin片pian工gong藝yi中zhong，釺qian料liao直zhi接jie把ba芯xin片pian連lian接jie到dao基ji板ban上shang；在電子組裝製造中，利用釺料把器件焊接到電路基板上。

 

錫焊工藝包括波峰焊和回流焊等，波峰焊是利用熔融的釺料循環流動的波峰麵，與插裝有元器件的PCB焊接麵相接觸完成焊接過程；回流焊則是將釺料膏或焊片事先放置在PCB焊盤之間，加熱後通過釺料膏或焊片的熔化將元件與PCB連接起來。

 

激ji光guang錫xi焊han是shi以yi激ji光guang作zuo為wei熱re源yuan
，熔rong融rong錫xi使shi焊han件jian達da到dao緊jin密mi貼tie合he的de一yi種zhong釺qian焊han方fang法fa。相xiang比bi傳chuan統tong錫xi焊han工gong藝yi
，該gai方fang法fa具ju有you加jia熱re速su度du快kuai，熱re輸shu入ru量liang及ji熱re影ying響xiang小xiao；焊接位置可精確控製；焊接過程自動化
；可精確控製釺料的量，焊點一致性好

；可大幅減少釺焊過程中的揮發物對操作人員的影響；非接觸式加熱；適合複雜結構零件焊接等優點。

 

按錫材料狀態來劃分可以歸納為三種主要形式：錫絲填充

、錫膏填充
、錫球填充。

 

01錫絲填充激光錫焊應用

 

送(song)絲(si)激(ji)光(guang)焊(han)是(shi)激(ji)光(guang)錫(xi)焊(han)的(de)一(yi)種(zhong)主(zhu)要(yao)形(xing)式(shi)，送(song)絲(si)機(ji)構(gou)與(yu)自(zi)動(dong)化(hua)工(gong)作(zuo)台(tai)配(pei)套(tao)使(shi)用(yong)
，通(tong)過(guo)模(mo)塊(kuai)化(hua)控(kong)製(zhi)方(fang)式(shi)實(shi)現(xian)自(zi)動(dong)送(song)錫(xi)絲(si)及(ji)出(chu)光(guang)焊(han)接(jie)

，具(ju)有(you)結(jie)構(gou)緊(jin)湊(cou)、一次性作業的特點，相比於其他幾種錫焊方式，其明顯優勢在於一次性裝夾物料，自動完成焊接
，具有廣泛的適用性。

 

主要應用領域有PCB電路板

、光學元器件、聲學元器件、半導體製冷元器件及其他電子元器件錫焊。焊點飽滿，與焊盤潤濕性好。

 

02錫膏填充激光錫焊應用

 

錫膏激光焊一般應用於零配件加固或者預上錫方麵，比如屏蔽罩邊角通過錫膏在高溫熔融加固

，磁頭觸點的上錫熔融
；yeshiyongyudianludaotonghanjie，duiyurouxingdianlubandehanjiexiaoguofeichanghao
，birusuliaotianxianzuo，yinqibucunzaifuzadianlu，tongguoxigaohanwangwangdadaobucuodexiaoguo。duiyujingmiweixiaoxingdegongjian，xigaotianchonghannengchongfentixianqiyoushi。

 

由you於yu錫xi膏gao的de受shou熱re均jun勻yun性xing較jiao好hao，當dang量liang直zhi徑jing相xiang對dui較jiao小xiao，通tong過guo精jing密mi點dian膠jiao設she備bei可ke以yi精jing確que的de控kong製zhi微wei小xiao點dian錫xi量liang，錫xi膏gao不bu容rong易yi飛fei濺jian
，達da到dao良liang好hao的de焊han接jie效xiao果guo。

 

基ji於yu激ji光guang能neng量liang高gao度du集ji中zhong，錫xi膏gao受shou熱re不bu均jun爆bao裂lie飛fei濺jian
，濺jian落luo的de錫xi珠zhu易yi造zao成cheng短duan路lu
，因yin此ci對dui錫xi膏gao的de質zhi量liang要yao求qiu非fei常chang高gao
，可ke采cai用yong防fang飛fei濺jian錫xi膏gao以yi避bi免mian飛fei濺jian。

基ji於yu激ji光guang能neng量liang高gao度du集ji中zhong，錫xi膏gao受shou熱re不bu均jun爆bao裂lie飛fei濺jian，濺jian落luo的de錫xi珠zhu易yi造zao成cheng短duan路lu，因yin此ci對dui錫xi膏gao的de質zhi量liang要yao求qiu非fei常chang高gao
，可ke采cai用yong防fang飛fei濺jian錫xi膏gao以yi避bi免mian飛fei濺jian。

 

03錫球填充激光錫焊應用

 

激光錫球焊是把錫球放置到錫球嘴裏
，通過激光加熱熔化後墜落到焊盤之上並與焊盤潤濕的一種焊接方法。

 

錫球為無分散的純錫小顆粒
，激光加熱熔融後不會造成飛濺，凝固後飽滿圓滑
，對焊盤不存在後續清洗或表麵處理等附加工序。

 

通過該焊接方法焊接細小焊盤及漆包線錫焊可以達到很好的焊接效果。

 

04激光錫焊技術應用難點

 

傳統的錫焊
，包括波峰焊、回流焊、手工烙鐵錫焊能解決的焊錫工藝問題激光錫焊可以逐漸取代，但像貼片錫焊（主要為回流焊），目前激光焊工藝還不適用
，由於激光自身的一些特點，也使得激光錫焊工藝更加複雜
，具體歸納為：

 

1）對於精密細微錫焊，工件定位裝夾困難，焊樣及量產存在難度；

2）激光高能量密度易導致工件損傷，尤其對於PCB板錫焊，基板及金屬嵌層結構不好極容易燒板
，樣品不良率高以致成本高昂使客戶無法接受
；

3）激光的能量高度集中易造成錫膏的飛濺，在PCB板錫焊中極易造成短路導致產品報廢；

4）對於軟線材類，裝夾定位一致性不好，焊樣飽滿度及外觀差異性大

；

5）精密錫焊往往有送絲填充錫料的要求，0.4 mm線徑以下的錫絲自動送絲困難。

 

05激光錫焊市場需求概況

 

jiguangxihanzaiguoneiguowaidouyoubutongchengdudefazhan，jinguanjingguozhexieniandefazhan

，shizhongmeiyoudadekuayueheyingyongtuozhan，budebushuozheshihanjieyingyongdeyigeruanlei。

 

然(ran)而(er)市(shi)場(chang)需(xu)求(qiu)不(bu)斷(duan)變(bian)化(hua)，不(bu)但(dan)存(cun)在(zai)縱(zong)向(xiang)數(shu)量(liang)的(de)增(zeng)長(chang)
，而(er)且(qie)橫(heng)向(xiang)的(de)應(ying)用(yong)領(ling)域(yu)也(ye)在(zai)不(bu)斷(duan)的(de)擴(kuo)展(zhan)
，以(yi)電(dian)子(zi)數(shu)碼(ma)類(lei)產(chan)品(pin)相(xiang)關(guan)零(ling)部(bu)件(jian)錫(xi)焊(han)工(gong)藝(yi)需(xu)求(qiu)為(wei)主(zhu)導(dao)。

 

涵蓋其他各行業零部件錫焊工藝需求，包括汽車電子
、光學元器件、聲學元器件、半導體製冷器件、安防產品、LED照明
、精密接插件
、磁盤存儲元件等；jiukehuqunlaishuo，qizhongyipingguokehuchanpinxiangguanlingbujianyanshengchuxiangguanxihangongyixuqiuweizhudao，baokuoqishangyouchanyelianyexiangjixunzhaojiguangxihangongyijiejuefangan
，zongtilaikan
，jiguangxihanzaimuqianjiweilaihenchangdeshijianjianghuiyoujingrendebaofashizengchanghejiaoweipangdadeshichangtiliang。

 

全(quan)球(qiu)經(jing)濟(ji)疲(pi)軟(ruan)的(de)當(dang)下(xia)，蘋(ping)果(guo)公(gong)司(si)一(yi)枝(zhi)獨(du)秀(xiu)
，其(qi)數(shu)碼(ma)電(dian)子(zi)產(chan)品(pin)的(de)龐(pang)大(da)市(shi)場(chang)占(zhan)有(you)量(liang)及(ji)全(quan)球(qiu)巨(ju)量(liang)大(da)規(gui)模(mo)采(cai)購(gou)帶(dai)動(dong)了(le)一(yi)大(da)批(pi)企(qi)業(ye)的(de)業(ye)務(wu)增(zeng)長(chang)，這(zhe)些(xie)企(qi)業(ye)主(zhu)要(yao)的(de)產(chan)品(pin)就(jiu)是(shi)電(dian)子(zi)元(yuan)器(qi)件(jian)，錫(xi)焊(han)是(shi)其(qi)生(sheng)產(chan)工(gong)藝(yi)中(zhong)必(bi)不(bu)可(ke)少(shao)的(de)環(huan)節(jie)。

 

06亟待工藝突破性需求

 

包括蘋果公司供應商這樣的企業，由於生產的產品是最新最高端的設計，在量產過程中會碰到棘手的工藝問題

，亟需改進和完善。

 

一個很典型的領域就是存儲元器件行業，磁頭是一種極其精密和工藝要求非常高的存儲零部件，磁頭的數據排線一般為柔性PCB，貼敷在鋼構體上，其一端陣列排布的微細點需預先上錫，微小上錫量隻能顯微鏡觀察下完成
，並且對焊接的效果要求極其嚴格。

 

chuantongdehanjiefangshishishougonghan
，duicaozuorenyuandehanjieshuipingyaoqiufeichanggao，laodongliziyuandexiquejiliudongxinggeishengchanzaochengjidabuquedingxing，kuangqieyewufalianghuagongyibiaozhun（沒有工藝參數，完全依靠人為感官判斷焊後效果），因此亟需新的焊接工藝來克服技術壁壘。

 

07工藝升級及拓展性需求

 

激光錫焊能量化工藝參數
、提升良品率、降低成本，保證生產作業標準化。

隨sui著zhe中zhong國guo市shi場chang勞lao動dong力li成cheng本ben的de提ti升sheng以yi及ji技ji能neng型xing人ren才cai的de稀xi缺que，對dui傳chuan統tong錫xi焊han領ling域yu人ren工gong需xu求qiu慢man慢man轉zhuan化hua為wei機ji械xie化hua作zuo業ye需xu求qiu，激ji光guang錫xi焊han將jiang突tu破po傳chuan統tong工gong藝yi，引yin領ling風feng騷sao。從cong目mu前qian客ke戶hu焊han樣yang的de情qing況kuang看kan，激ji光guang錫xi焊han普pu及ji也ye是shi大da勢shi所suo趨qu。

 

結論 

由於激光錫焊具有傳統錫焊無可比擬的優勢
，必將在電子互聯領域得到更加廣泛的應用，具有巨大的市場潛能。

 

轉載於公眾號SMTJS資訊