目前激光锡焊主要分为4种,分别为锡丝激光焊接、锡膏激光焊接、锡球激光焊接以及振镜激光焊接。
锡丝激光焊接
锡丝激光焊接的原理是激光先加热产品焊盘,待焊盘达到一定温度后,将锡丝送在焊盘上,通过激光熔化锡丝,使熔化的锡丝附着在焊盘上。
送丝激光焊锡是激光锡焊的主要形式。送丝机构与自动工作台配合使用,通过模块化控制方式实现自动送丝和光输出。焊接具有结构紧凑,一次性操作的特点。与其他几种焊接方法相比,其明显的优势在于一次性夹紧材料和自动完成焊接,具有广泛的适用性。
相比传统焊接,该工艺无配件耗材,具有渗透率高,不假焊;对产品无应力;焊点饱满光泽,无拉尖;无锡渣残留等特点。
常见焊接产品有PCB电路板通孔插针件、线圈、5G天线等。
锡膏激光焊接
点锡膏激光焊接的原理是将锡膏事先点在或涂抹在焊盘上,再通过激光的辐射,加热锡膏和产品焊盘,使其达到焊接的温度,从而达到焊接的目的。其工艺流程图见图5.
锡膏激光焊锡通常用于加固零件或预镀锡,例如通过锡膏在高温下熔化和加固的屏蔽盖的四角,以及磁头触点的锡熔化。它也适用于电路传导焊接,对于柔性电路板(例如塑料天线安装座),焊接效果非常好,因为它没有复杂的电路,所以锡膏焊接通常会取得良好的效果。对于精密和微型工件,锡膏填充焊接可以充分体现其优势。
相比于传统焊接,热影响区域小,可灵活设定受热面大小;通孔焊盘渗透率高;焊接间距最小可达0.12 mm;在密集焊盘下效率优势明显。
由于激光能量的高度集中,焊膏加热不均匀,容易破裂和飞溅,而飞溅的焊球又易于引起短路。因此,对于焊膏的质量要求非常高,建议使用防溅焊膏以避免飞溅。常见焊接产品有光通讯模块FPC、PCB&FPC、插针件、贴片元器件、线材与线 &PCB、马达线圈等。
锡球激光焊接
锡球激光焊接原理是将锡球颗粒通过送球机构送到喷嘴处,然后激光照射,熔化锡球,通过氮气将液态的锡喷射在产品表面。
锡球是没有分散的纯锡的小颗粒,激光加热熔化后不会引起飞溅,固化后将变得饱满而光滑,没有其他过程,例如垫的后续清洁或表面处理。相比于传统焊接,锡球激光焊接效率更高,无助焊剂,外观一致性高,焊接稳定性极高等,热影响最小。
常见焊接产品有焊盘和焊盘连接,如摄像头模组;部分FPC与FPC&PCB焊接、晶圆、BGA等。
振镜激光焊接
振镜扫描式焊接原理是将锡膏事先点在或涂抹在焊盘上,再通过激光来回扫描,加热锡膏和产品焊盘,使其达到焊接的温度,从而达到焊接的目的,是点锡膏焊接的补充。其工艺原理见图9.
振镜扫描式焊接能够实现在不同形状规则的焊盘区域进行匹配焊接,可点焊也可面焊。常见焊接产品有FPC与PCB&FPC、插针件、贴片元器件、线材与线&PCB、马达线圈等。
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