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新型激光锡焊机将成为焊接领域的新武器2021-03-03

随着集成电路芯片设计水平和制造技术的提高,表面贴装技术向高密度、高可靠性的小型化方向发展,对传统的焊接方法提出了挑战。新型激光锡焊机将成为焊接领域的新武器。目前,QFP(四方扁平封装)的引脚中心距离已经达到0.3毫米,单个器件的引脚数量可以达到576个以上。这使得传统的焊接方法,如相再流焊、热风再流焊及红外再流焊等,在焊接这种细间距元件时,容易导致相邻铅焊点的“桥接”。
因此,越来越多的人开始研究新的焊接技术。其中,激光焊接技术由于其独特的热源特性、极细的焊点尺寸和局部加热特性,在很大程度上有助于解决这类问题。因此,越来越多的制造商开始关注激光焊锡机
激光焊锡机
众所周知,锡铅锡材料广泛应用于电子组装技术中,这与其众多的优点和低成本密不可分。但实际上,Sn-Pb锡材料毒性大,对人体和环境危害大。近年来,随着人们环保意识的增强和环境修复的加强,无铅锡材料的研究和开发日益成为激光焊接和电子组装领域的一个迫切问题。
无铅激光焊接给传统电子组装工艺带来挑战。与使用锡-铅锡的传统组装技术相比,无铅电子组装技术具有以下两个基本特征:
1、目前广泛使用的无铅锡材料熔点大多在220左右,比传统的锡铅锡材料高30~40。为了保证锡材料熔化后良好的润湿性,一般要求激光焊接的峰值温度比熔点高20~40,导致无铅化后焊接的峰值温度高达250。激光焊接的工艺曲线发生变化,激光焊接的预热温度和峰值温度也相应升高。因此,必须对电子组装设备、电子元件和印刷电路板的耐热性提出更高的要求。
2、几乎所有无铅锡材料的润湿性都弱于传统的锡铅锡材料。再加上高温焊盘和含锡量高的无铅锡材料的氧化,容易导致焊点润湿性差,产生很多焊后缺陷,影响焊点的质量和可靠性。熔化无铅锡所需的高温可以通过提高波峰焊或激光焊接设备的加热温度来解决。然而,由高温引起的锡材料的润湿性差和容易氧化的问题对电子组装工业是一个巨大的挑战:
1)用无铅锡材料焊接后,焊点表面氧化严重;
1)无铅组装过程中,熔融焊料润湿角大,润湿力降低,圆角过渡不平滑,出现空洞的几率增大;
2)与传统的锡铅焊料相比,无铅焊料种类繁多,性能和表面组装工艺差异较大。与传统的热棒焊接和电烙铁焊接相比,激光焊接具有以下优点:
3)激光加工精度高,光斑可达微米级,加工时间程序化,精度远高于传统工艺;
4)非接触加工,无接触焊接产生的应力;
5)微小的激光束代替了焊头,在工件表面有其他干涉物体时也便于加工;
6)局部加热,热影响区小;
7)无静电威胁;
8)激光是最干净的加工方式,无耗材,维护简单,操作方便;
9)当采用YAG激光器或半导体激光器作为热源时,可以通过光纤传输,因此可以在常规方式难以焊接的部位进行加工,灵活性好,聚焦好,易于实现多工位设备的自动化。