电子焊接技术的新生力量—激光焊锡

在现代工业生产中，焊接技术一直扮演着至关重要的角色。而近年来备受关注的激光锡焊机，则成为了焊接技术领域中的一股新生力量。今天，我们将会深入了解激光锡焊的工艺原理、方法与参数设定，并探寻其在各个领域的应用案例。

 

激光锡焊的工艺原理

激光锡焊技术是以精确聚焦的激光束光斑照射焊盘区域，焊区在吸收了激光能量后迅速升温使焊料熔化，然后停止激光照射使焊区冷却、焊料凝固，形成焊点，由于只对焊区进行局部加热，整个组件的其它部位几乎不受热的影响，焊接时激光的照射时间通常只有数百毫秒。非接触式焊接，对焊盘无机械应力影响，空间利用率更高。

 

激光锡焊的工艺方法与参数设定

激光锡焊的工艺方法和参数设定对焊接质量至关重要。在选择激光焊接设备时，需要考虑激光功率、波长、焦距、扫描速度等参数，并根据具体的焊接材料进行相应的调整。在实际焊接中，还需要考虑焊接材料的镀层、表面状态、热导率等因素，以保证焊接质量的稳定和可靠。

1、激光功率。

激光锡焊采用的是半导体激光器，其工作原理是激励方式，利用半导体物质（即利用电子）在能带间跃迁发光，用半导体晶体的解理面形成两个平行反射镜面作为反射镜，组成谐振腔，使光振荡、反馈，产生光的辐射放大，输出激光。激光输出能量的稳定性，功率控制的算法对焊接质量有比较直接的影响。

2、光斑。

光束斑点大小是激光焊接的最重要变量之一，因为它决定功率密度。光束焦点衍射极限光斑尺寸可以根据光衍射理论计算，但由于聚焦透镜像差的存在，实际光斑要比计算值偏大。最简单的实测方法是等温度轮廓法，即用相纸烧焦和穿透聚丙烯板后测量焦斑和穿孔直径。这种方法要通过测量实践，掌握好激光功率大小和光束作用的时间

 

3、料吸收值。

材料对激光的吸收取决于材料的一些重要性能，如吸收率、反射率、热导率、熔化温度、蒸发温度等，其中最重要的是吸收率。

 

影响材料对激光光束的吸收率的因素包括两个方面：首先是材料的电阻系数，经过对材料抛光表面的吸收率测量发现，材料吸收率与电阻系数的平方根成正比，而电阻系数又随温度而变化；其次，材料的表面状态（或者光洁度）对光束吸收率有较重要影响，从而对焊接效果产生明显作用。
 

相比传统的焊接方式，采用激光软钎焊具有以下优点：
 

1. ·加热速度快，可实现局部快速加热，对焊盘和元器件本体基本没有热影响。

2. ·非接触式焊接，不损伤电路板，无静电产生，不会因为接触产生应力。

3. ·焊接能量可控,精确温控。

4. ·能量密度大，热传递效率高。

5. ·适用于高温敏感，微型，狭窄空间等传统焊接工艺难以应用的场合。

6. ·激光光斑范围为0.2-3mm，焊接精度更高。