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激光焊接在微電子行業(yè)中是必不可少的2023-11-13

隨著電子元器件向精密、薄、短、小、差異化方向發(fā)展，傳統(tǒng)工藝已越來越不能滿足超細(xì)電子基板和多層點(diǎn)狀零件進(jìn)行焊接的需要。激光焊接以其“非接觸焊接、無靜電、可實(shí)時(shí)控制質(zhì)量”等技術(shù)優(yōu)勢，逐漸成為彌補(bǔ)傳統(tǒng)焊接工藝不足的新技術(shù)，在業(yè)界得到了廣泛的應(yīng)用。隨著市場需求的增加，激光焊接技術(shù)也給電子行業(yè)帶來了更大的發(fā)展空間。
 
激光焊接定義：
激光焊接的原理是利用激光作為加熱光源。傳輸光纖與激光焊接頭相互配合，使激光聚焦在焊接區(qū)域。將激光輻射能轉(zhuǎn)化為熱能，熔化錫材料，完成焊接。
激光焊接按錫材料的狀態(tài)分為錫膏、錫絲和錫球激光焊接。與傳統(tǒng)的波峰焊、回流焊、手工烙鐵焊等焊接工藝相比，激光焊接的激光光源主要是半導(dǎo)體光源（808—980nm）。由于半導(dǎo)體光源屬于近紅外波段，具有良好的熱效應(yīng)。其獨(dú)特的光束均勻性和激光能量可持續(xù)性對(duì)焊盤的均勻加熱和快速加熱有顯著效果。具有焊接效率高、焊接位置控制精確、焊點(diǎn)一致性好等優(yōu)點(diǎn)，非常適用于小微電子元器件、復(fù)雜電路板、PCB板等小型復(fù)雜結(jié)構(gòu)件的精密焊接。
  
電子產(chǎn)業(yè)是國家戰(zhàn)略性發(fā)展產(chǎn)業(yè)。目前來看，消費(fèi)電子行業(yè)的股市空間還是很大的。一方面，個(gè)人電腦、平板電腦、智能手機(jī)都已經(jīng)開始進(jìn)入紅海的競爭格局。隨之而來的將是各自產(chǎn)品技術(shù)創(chuàng)新的突破，從而帶來新的技術(shù)應(yīng)用和工藝變革。此外，隨著技術(shù)創(chuàng)新的進(jìn)一步深入，消費(fèi)電子領(lǐng)域也涌現(xiàn)出一批新產(chǎn)品。如以智能手表和智能手環(huán)為代表的可穿戴設(shè)備、AR/VR、消費(fèi)級(jí)無人機(jī)等。這些新興的消費(fèi)電子產(chǎn)品發(fā)展迅速。
目前，市場正走向縱向的量增長和橫向的應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展，隨之而來的是電子元器件市場需求的增長。焊是其生產(chǎn)過程中必不可少的環(huán)節(jié)。因此，包括上游產(chǎn)業(yè)鏈也在尋找激光焊接工藝解決方案。相信在今后相當(dāng)長的一段時(shí)間內(nèi)，激光焊接將有驚人的爆發(fā)式增長和相對(duì)較大的市場量。
1. 激光錫絲焊接。
激光預(yù)熱焊件后，自動(dòng)送絲機(jī)構(gòu)將錫絲送至指定位置，激光熔化焊件下方焊料，完成焊接。

激光錫絲焊具有結(jié)構(gòu)緊湊、一次性操作、焊點(diǎn)充分、與焊盤潤濕性好等特點(diǎn)。特別適用于PCB線路板、光學(xué)元件、聲學(xué)元件、半導(dǎo)體制冷元件等集成電路板。單電子元器件的焊接。
由力自動(dòng)化自主研發(fā)的PCB焊錫機(jī)是針對(duì)SMT行業(yè)PCB板的激光送絲焊接工藝而專門定制的。支持上下游工藝設(shè)備的無縫自動(dòng)化生產(chǎn)，也支持人工上下料實(shí)現(xiàn)焊接。工臺(tái)精確快速的定位和穩(wěn)定的激光功率輸出，確保了準(zhǔn)確的送錫，并與激光加熱協(xié)調(diào)運(yùn)行。該設(shè)備整體效率高，維護(hù)量少，焊點(diǎn)質(zhì)量牢固可靠，外形美觀?？梢詭椭蛻粲行岣吆附淤|(zhì)量和效率。
 
2. 激光錫球焊接。
激光錫球焊接分為噴焊球焊接和錫球放置焊接，是一種新型的釬焊放置工藝。這種工藝的主要優(yōu)點(diǎn)是，它可以實(shí)現(xiàn)非常小尺寸的互連，液滴尺寸小到幾十微米。它可以將容器中的錫球通過一個(gè)特殊的單錫珠球分離系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到注射頭。激光器的高脈沖能量可以瞬間熔化放置在噴射頭上的錫球，然后利用惰性氣體壓力將熔化的錫材料熔化，噴到焊點(diǎn)表面，形成互連焊點(diǎn)。
由于錫球不含助焊劑，激光加熱熔化后不會(huì)引起飛濺，凝固后飽滿光滑。沒有額外的過程，如后續(xù)的清潔或表面處理的墊。且錫量恒定，分球焊接速度快，精度高。特別適用于高清攝像模組、精密聲控器件、數(shù)據(jù)線焊點(diǎn)組裝等小型焊盤和漆包線的焊接。
 
3. 激光錫膏焊接。
激光錫膏焊接是利用激光作為熱源加熱焊膏并使其熔化的激光焊接技術(shù)。通過將錫涂敷在焊盤上，利用激光加熱使膏體熔化，然后固化形成焊點(diǎn)。操作比較簡單。然而，由于錫膏是由錫珠的小顆粒組成的，一些錫珠由于激光光斑邊緣的低熱而不完全熔化，形成殘留，這可能導(dǎo)致電路板短路。因此，應(yīng)盡可能少地使用激光錫膏焊接。使用防飛濺錫膏，避免焊珠飛出造成短路。

激光錫膏焊一般應(yīng)用于微型精密零件、工件強(qiáng)化和預(yù)鍍錫。此外，它還適用于電路傳導(dǎo)焊接。對(duì)塑料天線座等柔性電路板有非常好的焊接效果，因?yàn)樗蝗菀讓⒂袕?fù)雜的電路，通過錫膏焊接往往可以取得良好的效果。
 
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