激光锡焊相对于传统烙铁锡焊工艺的优缺点

2019-09-25 17:01:17 发布人:攀登 43

激光锡焊与传统烙铁锡焊都是焊接的形式,那激光锡焊与传统烙铁锡焊比较来说,到底有什么不同呢?

从微观角度来分析锡焊过程的物理/化学变化,锡焊是通过“润湿”、“扩散”和“冶金”三个过程完成的。焊料先对金属表面产生润湿,伴随着润湿现象发生,焊料逐渐向铜金属扩散,在焊料与铜金属的接触界面上生成合金层,使两者结合起来。

作为焊锡与烙铁工艺相比,激光焊接加热原理上也与前者不同,并非单纯的将烙铁加热部分更换。激光属于“表面放热”,加热速度快,而烙铁是靠“热传递”缓慢加热升温。

所谓焊锡,包括三个基本步骤,焊锡部位温度的“预热”、供给焊锡的“加热”以及供给后完善塑形的“后加热”。烙铁焊锡和激光焊锡的操作工序上是相同的,但是两种工艺基于不同的热转换理论。

烙铁焊锡的操作工序为:

  1. 将烙铁加热至某个温度

  2. 对准焊锡部位,加热至可熔温度

  3. 供给焊锡烙铁焊接工序如下图所示:

蓝博望自动化设备

另一方面,激光锡焊的操作工序为:

  1. 对焊锡部位进行激光照射

  2. 被照射部位发热

  3. 底座表面达到可溶温度

  4. 供给焊锡激光焊接工序如下图所示:

蓝博望自动化设备

烙铁焊锡依靠烙铁传送热量(热传递),激光焊锡则是被照射部位自身发热(表面发热)。这种差别的结果是,烙铁焊锡时的温度基本不会大于指定温度。但是,持续接触烙铁,会导致温度被传导到周围。另一方面,激光焊锡时,只有被照射部位局部发热。而且,跟烙铁不同,所吸收的能量会增加温度。因此在进行激光焊锡时,稍不注意会导致加热过度。所以在进行激光焊锡前,应熟练把握照射能量和时间调节。


温度过高或过低时,下降的强度

焊锡的成分状态会随着温度的变化而变化,只有在恰当的温度下,才能保障其强度。

比如,恰当温度下进行焊锡时,与加热前相比,焊锡的成分基本没有变化。但是加热过度时,成分的变化会导致强度的下降。而且助焊剂的流动性会受到温度的影响。例如,适温加热时,助焊剂先流入焊锡部位,去掉周围的氧化物和污垢,使焊锡熔接得好。另一方面,过度加热时,由于焊锡先流入,导致助焊剂的流入受阻。并且,过度加热易导致基板受损,引起基板开裂。

有人从新技术层面考虑,就用激光焊锡代替了烙铁焊锡。然而需注意的是,如果没有从本质上理解激光焊锡的特性,很容易失掉激光焊锡方式的优点。

激光焊锡的优点

激光焊锡可以准确设定加热条件,弥补烙铁焊锡的不足,以往难实现的焊锡也可顺利完成。

  1. 无接触,减少基板的负荷。

  2. 加热和焊料供给,配合自动化,生产出高质量的焊锡产品。

  3. 保养度较高。

  4. 可实现针尖式焊锡(适用于烙铁无法触及的狭小部位和精密组装)。

激光焊锡的有点在于“无接触”。由于既不接触基板也不接触电子零件,进行激光照射焊锡供给,可实现无负荷焊锡。使用针尖式加热也是其优点之一,适用于狭小部位和精密组装。而且由于消耗品少,烙铁更换等每日的维护时间也减少了。

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