在解析上述的要点之前,我们先简单的过一遍激光锡丝焊的原理,一般来说通过三个阶段:预热--焊接--冷却。
预热:预热阶段,激光出光对焊盘位置预热,实现焊点升温
焊接:焊接阶段,送锡装置传送锡丝到焊盘,在激光和焊盘热量的作用下锡丝
冷却:冷却阶段,锡丝回抽与焊点脱离,激光逐步减弱到停止,完成焊点成型冷却
在3C5G消费电子行业内激光送锡丝焊接的客户群体居多,很大部分原因在于激光送丝焊的适用范围广,可兼容不同规格尺寸的焊盘,成本相对于激光锡膏焊和激光锡球焊会低一些。这里就不得不提一提它们三者各自的优势。
激光锡球焊接:非接触焊接,无助焊剂,锡量一致性好,焊接效率高,适合高精度焊接
激光锡丝焊接:非接触焊接,无烙铁头损耗,适合小空间等烙铁易干涉器件焊接
激光锡膏焊接:非接触焊接,适合小焊点,易氧化材质,激光穿透通孔烧伤器件等特殊应用焊接
激光锡焊适合材料
当然,激光锡焊也不是万能的,也有些材料无法焊接,如下图所示:
其中镀金,镀银,镀锡焊盘最适合激光锡焊,上述提到的三个锡焊工艺都适用,而铜/镍焊盘在空气中易氧化。润湿性较差,同时激光加热会加速氧化,可以尝试用激光锡膏焊接工艺。最后提到的铁/铝/不锈钢焊盘因为不沾锡,故不建议使用激光锡焊。
激光锡焊适合结构
激光锡焊常见的结构一般有以下六种(如图),分别为角搭接焊Corner、叠焊Overlap、夹焊Sandwich、包焊Lap、穿孔焊Insert和桥接焊Bridge。
激光锡焊设计建议
日常锡焊工艺在打样过程中会接触到各式各样的产品,对于特殊的样件汇总了以下四个建议:
一、漆包线+端子
建议:漆包线不沾锡,增加激光功率会导致漆包层氧化发黑,产生强烈的激光吸收效应,烧坏焊点。去漆包层处理或采用直焊性漆包线可以测试焊接。
二、焊盘环宽过小
建议:焊盘环宽B=((D-d)/2)
三、易氧化材料
建议:上层材料为薄金属或细线时,激光加热会导致上层材料率先氧化而不沾锡,建议薄片/细线镀锡处理,增加润湿效果,采用锡球或锡膏测试焊接。
四、狭窄塑料空间
建议:焊点和融化的锡都会反射激光,造成周围塑料烧伤。建议焊盘边缘距离塑料大于0.8mm,如果条件允许,焊接时给焊点周围增加保护罩。
总结
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从技术角度来看,该设备采用最稳定的半导体激光作为能量源,保证了激光能量的高稳定性;通过最新的光学技术,把激光、CCD、测温、指示光四点同轴,完美的解决了焊点、引导光、成像点、焊点四点重合问题避免复杂的调试,从而更适合高度精密的微电子的精准焊接。独有的特征定位方式,更加保证了精密微电子的量产焊接良率。更能配合大型生产线上的加工。
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