激光焊錫機(jī)應(yīng)用與未來發(fā)展趨勢(shì)【由力自動(dòng)化】2020-10-19
著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電子，電氣和數(shù)字產(chǎn)品在世界范圍內(nèi)變得越來越成熟和流行。從主PCB板到晶體振蕩器，此領(lǐng)域涵蓋的產(chǎn)品中包含的任何組件都可能涉及焊接過程。對(duì)于元件，大多數(shù)焊接需要在300°C以下進(jìn)行。
如今，電子行業(yè)中的芯片級(jí)封裝（IC封裝）和板級(jí)組裝主要使用錫基合金填充金屬進(jìn)行焊接，以完成設(shè)備封裝和卡組裝。例如，在倒裝芯片工藝中，焊料將芯片直接連接到基板上。在電子組裝制造中，焊料用于將器件焊接到電路基板上。
焊接過程包括波峰焊接和回流焊接。波峰焊利用熔融焊料的波峰表面循環(huán)并使其與元件的PCB焊接表面接觸以完成焊接過程?；亓骱附邮呛附舆^程。預(yù)先將焊膏或焊墊放置在PCB焊墊之間，并且通過加熱后焊膏或焊墊的熔化將組件連接到PCB。
激光焊錫是一種釬焊方法，其中使用激光作為熱源來熔化錫以使焊件緊密配合。與傳統(tǒng)的焊接工藝相比，該方法具有加熱速度快，熱量輸入少和熱量影響大的優(yōu)點(diǎn)。焊接位置可以精確控制；焊接過程是自動(dòng)化的；焊錫量可精確控制，焊點(diǎn)一致性好?？梢源蟠鬁p少焊接過程中揮發(fā)物對(duì)操作者的影響；非接觸加熱適用于焊接復(fù)雜結(jié)構(gòu)零件。
根據(jù)錫材料的狀態(tài)，它可以分為三種主要形式：錫線填充，錫膏填充和錫球填充。
01：錫線填充激光焊錫應(yīng)用
送絲激光焊錫是激光焊錫的主要形式。送絲機(jī)構(gòu)與自動(dòng)工作臺(tái)配合使用，通過模塊化控制方式實(shí)現(xiàn)自動(dòng)送絲和光輸出。焊接具有結(jié)構(gòu)緊湊，一次性操作的特點(diǎn)。與其他幾種焊接方法相比，其明顯的優(yōu)勢(shì)在于一次性夾緊材料和自動(dòng)完成焊接，具有廣泛的適用性。
主要應(yīng)用領(lǐng)域是PCB電路板，光學(xué)組件，聲學(xué)組件，半導(dǎo)體制冷組件和其他電子組件的焊接。焊點(diǎn)已滿，焊盤具有良好的潤濕性。
02：錫膏填充激光焊錫的應(yīng)用
錫膏激光焊錫通常用于零件的加固或預(yù)鍍錫，例如通過錫膏在高溫下熔化和加固的屏蔽蓋的四角，以及磁頭觸點(diǎn)的錫熔化;它也適用于電路傳導(dǎo)焊接，對(duì)于柔性電路板（例如塑料天線安裝座），焊接效果非常好，因?yàn)樗鼪]有復(fù)雜的電路，所以錫膏焊接通常會(huì)取得良好的效果。對(duì)于精密和微型工件，錫膏填充焊接可以充分體現(xiàn)其優(yōu)勢(shì)。
因?yàn)楹父嗑哂懈玫臒峋鶆蛐院拖喈?dāng)小的等效直徑，所以可以通過精密分配設(shè)備精確地控制錫點(diǎn)的數(shù)量，焊膏不容易飛濺，并且可以實(shí)現(xiàn)良好的焊接效果。
由于激光能量的高度集中，焊膏加熱不均勻，破裂并飛濺，飛濺的焊球易于引起短路。因此，焊膏的質(zhì)量非常高，可以使用防濺焊膏以避免飛濺。
03：錫球填充激光焊錫應(yīng)用
激光錫球焊接是一種將錫球放置在錫球噴嘴中，被激光熔化，然后掉落到焊盤上并用焊盤潤濕的焊接方法。
錫球是沒有分散的純錫的小顆粒。激光加熱融化后不會(huì)引起飛濺。固化后將變得飽滿而光滑。沒有其他過程，例如墊的后續(xù)清潔或表面處理。
通過這種焊接方法，小焊盤和漆包線的焊接可以達(dá)到良好的焊接效果。
04：激光焊錫技術(shù)的應(yīng)用困難
傳統(tǒng)焊接，包括波峰焊，回流焊和手動(dòng)焊鐵焊接，可以解決焊接過程中的問題?？梢灾饾u替換激光焊錫，但是就像貼片焊接（主要用于回流焊接）一樣，當(dāng)前的激光焊錫工藝尚不適用。由于激光器本身的某些特性，激光焊錫過程更加復(fù)雜，可以概括如下：
1）對(duì)于精確而精細(xì)的焊接，很難找到并夾緊工件；
2）對(duì)于軟線，夾緊定位的一致性不好，并且焊接樣品的豐滿度和外觀有很大差異；
05：激光焊錫市場需求概述
國內(nèi)外的激光焊錫有所不同經(jīng)過多年的發(fā)展，市場需求不斷變化。在電子和數(shù)字產(chǎn)品的焊接工藝要求的引領(lǐng)下，不僅數(shù)量垂直增加，而且水平應(yīng)用領(lǐng)域也在擴(kuò)大。
涵蓋了各個(gè)行業(yè)其他零件的焊接工藝要求，包括汽車電子，光學(xué)組件，聲學(xué)組件，半導(dǎo)體制冷設(shè)備，安全產(chǎn)品，LED照明，精密連接器，磁盤存儲(chǔ)組件等；在客戶群方面，以蘋果客戶產(chǎn)品的相關(guān)組件（包括上游產(chǎn)業(yè)鏈）衍生的相關(guān)焊接工藝要求為主導(dǎo)，該公司也一直在尋找激光焊錫工藝解決方案。一般來說，激光焊錫將在當(dāng)前和未來很長一段時(shí)間。將會(huì)出現(xiàn)驚人的爆炸性增長和相對(duì)較大的市場量。
在當(dāng)前疲軟的全球經(jīng)濟(jì)中，蘋果公司正在蓬勃發(fā)展。它在數(shù)字電子產(chǎn)品中的巨大市場份額以及在全球范圍內(nèi)的大規(guī)模采購，帶動(dòng)了許多公司的業(yè)務(wù)增長。這些公司的主要產(chǎn)品是電子元件和焊接。這是其生產(chǎn)過程中必不可少的環(huán)節(jié)。
06：工藝突破性要求
包括Apple供應(yīng)商在內(nèi)的公司，因?yàn)樗麄兩a(chǎn)的產(chǎn)品是最新，最高端的設(shè)計(jì)，因此在批量生產(chǎn)過程中會(huì)遇到棘手的工藝問題，需要對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)和完善。
一個(gè)非常典型的領(lǐng)域是存儲(chǔ)組件行業(yè)。磁頭是具有極高的精度和高技術(shù)要求的存儲(chǔ)組件。磁頭的數(shù)據(jù)線通常是一塊柔性PCB，附在鋼結(jié)構(gòu)上，一端。陣列布置的細(xì)小斑點(diǎn)需要提前鍍錫，而微量的錫只能在顯微鏡觀察下完成，焊接效果極為嚴(yán)格。
傳統(tǒng)的焊接方法是手工焊接，要求操作人員的焊接水平很高。勞動(dòng)力資源的稀缺性和流動(dòng)性給生產(chǎn)帶來極大的不確定性。而且，不可能量化工藝標(biāo)準(zhǔn)（沒有工藝參數(shù)，完全取決于人的感覺來判斷焊接后的效果），因此需要激光焊錫工藝來克服技術(shù)障礙。
07：工藝升級(jí)和擴(kuò)展要求
激光焊錫可以激發(fā)工藝參數(shù)，提高產(chǎn)量，降低成本，并確保生產(chǎn)操作的標(biāo)準(zhǔn)化。
隨著中國市場勞動(dòng)力成本的增加以及技術(shù)人才的匱乏，傳統(tǒng)焊接領(lǐng)域的勞動(dòng)力需求逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)機(jī)械操作的需求。 激光焊接將突破傳統(tǒng)技術(shù)并引領(lǐng)潮流。 從客戶焊接樣品的現(xiàn)狀來看，激光焊接的普及也是大勢(shì)所趨。
結(jié)論由于激光焊接具有傳統(tǒng)焊接無與倫比的優(yōu)勢(shì)，因此它將在電子互連領(lǐng)域中得到更廣泛的應(yīng)用，并具有巨大的市場潛力。
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