隨著IC晶片設計水平及封裝技術的提高,SMT正朝著高穩定性、高集成度的微型化方向發展,傳統的烙鐵焊已無法滿足其生產技術需求。單件元器件引腳數目不斷增加,集成電路QFP元件的引腳間距也不斷縮小,並朝著更精密的方向發展。作為彌補傳統焊接方式不足的新型焊接工藝,非接觸式雷射錫焊技術以其高精度、高效率和高可靠性等優點正逐步替代傳統烙鐵焊,已成為不可逆轉的趨勢。
雷射錫焊是利用雷射熱效應完成錫材融化,實現電子器件PCB/FPCB等精密焊接過程。雷射焊接的雷射光源主要為半導體光源(808-980nm)。半導體光源屬於近紅外波段,具有良好的熱效應,且其光束均勻性與雷射能量的持續性,對於焊盤的均勻加熱、快速升溫效果顯著,焊接效率高。
雷射錫焊的焊接方式
雷射錫焊焊接適合於各種工業領域,針對不同尺寸與形狀的產品,聯贏雷射可根據產品特性提供多種焊接方式。
送絲焊接
雷射送絲焊接過程中,雷射焊接頭或產品在3軸平臺的帶動下,完成單點送絲焊接或移動送絲焊接的過程。實現送絲焊接過程的自動化運行。
特點:點狀/環狀/橢圓雷射;可通過焦距調整焊點大小;可快速編程切換產品。
送絲焊接
錫球焊接
雷射噴錫焊接主要針對焊點較小、熱容量較小焊點,雷射噴錫焊接方式可以有效的控制錫量精度與焊點溫度。焊接一般採用6軸平臺,實現視覺拍照與焊接的同步進行。
特點:點狀雷射;精密、小熱容產品焊接;焊接效率高。
錫球焊接
錫膏焊接
錫膏焊接主要針對焊接較小的器件焊接,這類器件採用送絲焊接時難以保證錫量的一致性。焊接過程一般採用3軸平臺先點錫膏在雷射焊接的方式,或採用6軸平臺實現錫膏焊接同步進行。
特點:點狀/環形/橢圓雷射;可通過焦距調整焊點大小;精密產品焊接;可快速編程切換產品。
錫膏焊接樣品
雷射錫焊與烙鐵焊的區別
1、接觸方式的差異
烙鐵焊一般採用接觸式焊接,容易導致產品的表面刮損,焊接時烙鐵頭會給焊接工件帶來一定的壓力,造成焊點拉尖,同時存在傳輸風險。相比之下採用非接觸式焊接的雷射焊接,能較好的規避這些風險,既不會產品造成機械損傷,更不會對焊接元器件產生壓力。
2、適應性差異
在焊接一些表面比較複雜的工件時,烙鐵焊由於烙鐵頭和送絲裝置佔用空間較大,工件表面的元器件極易與其發生幹涉。而雷射焊錫送絲裝置佔用的空間較小,不易發生幹涉現象。此外,雷射焊錫設備的光斑大小可自動調節,能適應多種類型的焊點,可滿足更多產品的需求,而傳統的焊錫機則需更換或重新設計烙鐵頭。由此,雷射焊錫的適應性更強。
3、對焊接元器件影響的差異
烙鐵焊焊接時一般是採用整板加熱,這無疑會對部分存在的熱敏元件產生不良影響,而雷射焊錫過程中雷射只對光斑所照射到的部分進行加熱,局部溫度上升較快,並能有效減小對焊點周圍器件的影響。
自動烙鐵
4、耗能耗材差異
從節材方面來看:在烙鐵焊焊接工藝中大都使用烙鐵頭提供所需能量,但隨著烙鐵頭的老化、磨損等使得溫度達不到焊接要求,同時接觸式焊接方式造成的烙鐵頭磨損嚴重,使得烙鐵頭需要頻繁清理、更換,增加焊接成本。而雷射焊接在以雷射作為熱源,將錫材熔入焊件的縫隙使其連接,無設備耗材從而減少生產成本。
從節能方面來看:由於傳統烙鐵焊接工藝的加熱方式是整板加熱,會造成較多熱量的無意義損耗,加大電能的損耗;而雷射錫焊焊接採取的局部加熱方式產生熱量消耗較小,可達到較好的節能效果。
5、加工精密度差異
由於傳統烙鐵焊接本身工藝的限制和控制方式的制約,送絲及焊接精度有限;而雷射錫焊技術具快速加熱、快速冷特性可以在焊接時使產生的金屬化合物更均勻細小,焊點的力學性能更好。局部加熱更有利於在元器件密集及焊點密集的電路板上焊接受熱元器件和熱敏感元器件,並可以減少焊點間焊接後的橋連。
6、安全性能差異
非接觸的雷射錫焊方式減少了松香的使用與助燃劑的殘留,減少有害煙塵、廢渣、廢料產生;雷射錫焊設備已能夠實時精確地控制焊點溫度、防止燒板,並能大大降低了焊接工藝的調試難度,降低對操作人員的傷害。
來源:聯贏雷射