近十年,是電子市場(chǎng)大爆發(fā)的特殊時(shí)期。3C和電子類的迅猛發(fā)展,就引導(dǎo)著焊錫工藝的提升,激光錫焊就是技術(shù)提升的有效產(chǎn)物。相比傳統(tǒng)的錫焊片焊接,激光錫焊的無(wú)鉛化(或減鉛化)在電子組裝工藝應(yīng)用中帶來(lái)了挑戰(zhàn),詳細(xì)請(qǐng)大家參考下文。
相較于傳統(tǒng)的組裝技術(shù),應(yīng)用激光錫焊電子組裝技術(shù)具備兩大特色。
目前廣泛使用的新型錫焊片,其熔點(diǎn)大都在220℃左右,比傳統(tǒng)Sn-Pb 錫料熔點(diǎn)高出30~40℃,為保證錫料熔化后具有良好的潤(rùn)濕性,一般要求激光錫焊峰值溫度高出熔點(diǎn)20~40℃,這就導(dǎo)致了無(wú)鉛化后錫焊峰值溫度高達(dá)250℃左右。激光錫焊工藝曲線隨之發(fā)生變化,預(yù)熱溫度和激光錫焊峰值溫度相應(yīng)升高。隨之而來(lái)的,就必然對(duì)電子組裝設(shè)備、電子元器件和印制電路板的耐熱性提出更高的要求。
幾乎所有錫焊片的潤(rùn)濕性都弱于傳統(tǒng)的Sn-Pb 錫料,加上高溫對(duì)焊盤和高含Sn 量無(wú)鉛錫料的氧化作用,極易導(dǎo)致焊點(diǎn)潤(rùn)濕不良,產(chǎn)生許多焊后缺陷,影響焊點(diǎn)的質(zhì)量和可靠性。無(wú)鉛錫料熔化所需的高溫通過(guò)提高波峰焊或激光錫焊設(shè)備的加熱溫度可以得到解決。但是高溫帶來(lái)的錫料潤(rùn)濕性差、易氧化問(wèn)題對(duì)電子組裝行業(yè)來(lái)說(shuō)是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。
Ⅰ采用新型錫焊片投入錫焊工序后,焊點(diǎn)表面形成氧化很可能更為嚴(yán)重;
Ⅱ無(wú)鉛組裝的工序中,空氣氣氛下錫焊時(shí),熔融潤(rùn)濕角大,伴隨著的就是潤(rùn)濕力大幅度減小,容易觸發(fā)圓角過(guò)渡圓滑性下降,還可能會(huì)增加空洞出現(xiàn)概率;
Ⅲ與傳統(tǒng)的Sn-Pb 錫料相比,無(wú)鉛錫焊片種類數(shù)量眾多,而且它們的性能相差巨大,不同種類的表面組裝工藝也存在區(qū)別。
相較傳統(tǒng)電烙鐵錫焊,激光錫焊有以下個(gè)大優(yōu)勢(shì)。
Ⅰ激光錫焊屬于非接觸性加工,接觸性焊接所形成的應(yīng)力就會(huì)相應(yīng)消失;
Ⅱ以激光束替代烙鐵頭,接觸點(diǎn)面積大幅度下降,因此若加工件表面有其他干涉物時(shí),影響加工程度低;
Ⅲ這種錫焊屬于局部加熱,熱影響的區(qū)域很小;
Ⅳ激光屬于零污染加工方式,不會(huì)產(chǎn)生耗品,沒(méi)有靜電威脅,設(shè)備維護(hù)簡(jiǎn)單,操作方便;
Ⅵ以YAG激光或半導(dǎo)體激光作為熱源時(shí),能采用光纖傳輸,相對(duì)常規(guī)方式處理不易施焊部位時(shí),它具備高靈活度、優(yōu)秀的聚焦性,容易實(shí)現(xiàn)多工位設(shè)備自動(dòng)化;
Ⅶ激光喜歡工藝精度高,光斑加熱范圍可控至微米級(jí)別,能實(shí)現(xiàn)程序自動(dòng)控制,準(zhǔn)確性高于傳統(tǒng)模式。
從上文,我們可以看出激光錫焊即是一個(gè)產(chǎn)業(yè)提升的優(yōu)秀改進(jìn),但同時(shí)也是電子組裝工藝的巨大挑戰(zhàn),新型焊錫片通過(guò)激光錫焊明顯具備提升合格率、降低生產(chǎn)成本以及逐步實(shí)現(xiàn)機(jī)械化的優(yōu)勢(shì)。所以未來(lái)可見,行業(yè)一定會(huì)努力應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn),大力普及激光錫焊。
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