PCB液晶模块18个焊点连续送丝激光焊接工艺

一、引言

在电子设备制造领域，PCB(Printed Circuit Board，印刷电路板)液晶模块的焊接质量对于产品性能至关重要。随着电子产品朝着小型化、高性能化方向发展，传统焊接技术在面对密集焊点、高精度要求时逐渐显现出局限性。激光焊接技术凭借其高能量密度、高精度、热影响区小等优势，成为 PCB 液晶模块焊接的理想选择。尤其是连续送丝激光焊接工艺，能够高效、稳定地完成多个焊点的焊接，满足大规模生产需求。本文将深入探讨 PCB 液晶模块 18 个焊点连续送丝激光焊接的技术要点、工艺参数优化及质量控制等方面内容。

二、连续送丝激光焊接原理

连续送丝激光焊接技术是利用高能量密度的激光束作为热源，照射在 PCB 液晶模块的焊接部位。激光能量迅速被材料吸收，使焊接区域的温度急剧升高，达到焊丝熔点，焊丝在送丝机构的作用下连续送入焊接区域并熔化，填充在焊点处，与母材形成冶金结合，从而实现 18 个焊点的依次焊接。与传统焊接方法相比，激光焊接的能量高度集中，加热速度快，热影响区局限在极小范围内，有效减少了对周围元件的热损伤，特别适合 PCB 液晶模块这类对热敏感的精密电子部件的焊接。

三、焊接设备组成及关键部件

激光发生器：为焊接提供高能量密度的激光束，其功率稳定性、光束质量等参数直接影响焊接效果。对于 PCB 液晶模块 18 个焊点的连续焊接，需选择功率适中、光束模式良好的激光发生器，以确保能够快速、均匀地熔化焊丝。

送丝机构：精确控制焊丝的送进速度和送丝量，保证焊接过程中焊丝的稳定供应。送丝机构的响应速度和精度对焊点质量影响显著，在连续焊接 18 个焊点时，要确保送丝速度与激光焊接速度同步匹配，避免出现送丝过快导致焊丝堆积、送丝过慢造成焊点缺料等问题。

焊接工作台：用于承载 PCB 液晶模块，需具备高精度的定位和运动控制能力。在焊接过程中，工作台能够按照预设路径精确移动，使激光束准确照射在每个焊点位置，实现 18 个焊点的有序焊接。同时，工作台的稳定性也至关重要，可防止焊接过程中模块的震动影响焊接质量。

视觉定位系统：通过相机等视觉设备，实时获取 PCB 液晶模块的位置信息，对焊点进行精确识别和定位。在焊接前，视觉定位系统能够快速校准模块位置，确保焊接起始点准确无误;在焊接过程中，可实时监测焊点质量，对焊接参数进行动态调整，提高焊接的一致性和可靠性。

四、工艺参数优化

激光功率：激光功率决定了焊接过程中的能量输入，是影响焊接质量的关键参数。功率过低，焊丝无法充分熔化，导致焊点强度不足、虚焊等问题;功率过高，则可能造成母材过度熔化、烧穿，甚至损坏液晶模块。对于 18 个焊点的连续送丝激光焊接，需根据焊丝材质、直径以及 PCB 板的厚度等因素，通过实验确定合适的激光功率范围，并在焊接过程中保持稳定。

焊接速度：焊接速度与激光功率相互匹配，共同影响焊接热输入和焊点成型。过快的焊接速度会使焊丝熔化不充分，焊点填充不足;过慢的焊接速度则会导致热积累过多，热影响区扩大，影响周围元件性能。在实际焊接中，要结合焊点数量、分布以及生产效率要求，优化焊接速度，确保每个焊点都能获得良好的焊接质量。

送丝速度：送丝速度应与激光功率和焊接速度相适应，保证在激光熔化焊丝的同时，焊丝能够及时、准确地填充到焊点中。送丝速度过快，焊丝会在焊接区域堆积，形成焊瘤;送丝速度过慢，则会出现焊点缺料现象。通过调试送丝机构，找到与其他参数匹配的最佳送丝速度，对于 18 个焊点连续焊接的均匀性和稳定性至关重要。

离焦量：离焦量是指激光焦点与焊接表面之间的距离。合适的离焦量能够使激光束在焊接表面形成理想的光斑形状和能量分布，提高焊接质量。正离焦时，光斑面积较大，能量密度相对较低，适用于焊接较薄材料;负离焦时，光斑面积较小，能量密度高，适合焊接较厚材料。对于 PCB 液晶模块焊接，需根据具体情况调整离焦量，以获得最佳的焊接效果。

五、焊接质量控制

焊点外观检测：通过人工目检或自动化视觉检测设备，观察焊点的形状、大小、表面平整度以及是否存在焊瘤、气孔、裂纹等缺陷。合格的焊点应呈规则的半球形，表面光滑，与母材过渡良好，无明显缺陷。对于 18 个焊点的连续焊接，要确保每个焊点外观质量一致，符合产品标准。

电气性能测试：对焊接完成的 PCB 液晶模块进行电气性能测试，包括导通性、电阻值、绝缘性能等指标检测。通过测试可以判断焊点是否存在虚焊、短路等电气连接问题，确保模块在实际使用中能够正常工作。电气性能测试是焊接质量控制的重要环节，能够直接反映焊接对电路功能的影响。

金相分析：采用金相显微镜对焊点进行微观组织分析，观察焊点的冶金结合情况、晶粒大小和形态等。良好的焊点微观组织应呈现出均匀、致密的结构，母材与焊丝之间形成牢固的冶金结合层。金相分析有助于深入了解焊接质量的内在因素，为工艺改进提供依据。

过程监控与反馈：利用传感器实时监测焊接过程中的温度、激光功率、送丝速度等参数，通过控制系统对参数进行实时调整。当检测到参数异常时，系统能够及时发出警报并采取相应措施，保证焊接过程的稳定性和可靠性。同时，将焊接过程数据进行记录和分析，为后续工艺优化提供数据支持。

六、常见问题及解决措施

虚焊：表现为焊点与母材之间未形成良好的冶金结合，电气连接不可靠。原因可能是激光功率不足、焊接时间过短、焊丝送进不畅或焊件表面有油污、氧化物等。解决措施包括适当提高激光功率、延长焊接时间、检查送丝机构并清理焊件表面，确保焊接区域清洁。

焊瘤：指在焊点周围形成多余的焊料堆积。主要是由于送丝速度过快、焊接速度过慢或激光功率过高导致。调整送丝速度、加快焊接速度或降低激光功率，使焊接参数达到平衡，可有效避免焊瘤产生。

气孔：焊点内部或表面出现孔洞。可能是由于焊丝或焊件表面的水分、油污在焊接过程中挥发形成气体，未能及时排出。在焊接前对焊丝和焊件进行充分干燥和清洁，选择合适的焊接工艺参数，如适当提高焊接速度，有利于气体逸出，减少气孔的产生。

烧穿：母材被过度熔化，形成穿孔。多因激光功率过高、焊接速度过慢所致。降低激光功率、提高焊接速度，调整焊接参数至合适范围，可防止烧穿现象发生。

七、结论

PCB 液晶模块 18 个焊点连续送丝激光焊接技术在现代电子制造中具有重要应用价值。通过深入理解焊接原理，优化焊接设备关键部件，合理调整工艺参数，实施有效的质量控制措施，能够解决焊接过程中常见问题，实现高质量、高效率的焊接。随着激光技术的不断发展和完善，连续送丝激光焊接将在 PCB 液晶模块制造及其他电子领域发挥更大作用，推动电子产品制造向更高精度、更高可靠性方向迈进。