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什么是激光焊膏焊接？

激光焊膏焊接是激光焊錫的焊接方法之一。它是一種利用激光作為熱源加熱焊膏熔化的激光焊錫技術(shù)。其主要特點(diǎn)是利用激光的高能量快速加熱局部或小區(qū)域，完成焊接過程。與傳統(tǒng)的SMT焊接方法相比，激光焊膏焊接具有不可替代的優(yōu)勢(shì)，主要應(yīng)用于3C電子、光通信模塊、儀器儀表、汽車電子等行業(yè)。

激光焊膏焊接技術(shù)的應(yīng)用難點(diǎn)及市場(chǎng)需求

傳統(tǒng)的SMT技術(shù)，即表面貼裝技術(shù)，主要采用波峰焊和回流焊技術(shù)，但也存在一些根本性的問題，比如印刷電路板上元器件和焊盤的引線會(huì)將Cu、 Fe、 Zn等各種金屬雜質(zhì)擴(kuò)散到熔錫中；熔融錫在空氣中高速流動(dòng)時(shí)，容易產(chǎn)生氧化物等。同時(shí)，在傳統(tǒng)的回流焊中，電子元件以非常高的加熱速度被加熱到焊接溫度，對(duì)元件產(chǎn)生熱沖擊，可能會(huì)損壞一些薄的封裝元件，尤其是熱敏元件。同時(shí)，由于采用整體加熱方式，PCB的、電子元器件要經(jīng)過加熱、、保溫、、冷卻的過程，它們的熱膨脹系數(shù)不同，因此冷熱交替很容易在元器件中產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，內(nèi)應(yīng)力的存在降低了焊點(diǎn)的疲勞強(qiáng)度，從而損害電子元器件的可靠性。此外，整個(gè)加熱方式的加熱時(shí)間過長(zhǎng)，容易造成焊縫金屬晶粒粗化和金屬間化合物的過度生長(zhǎng)，從而降低焊點(diǎn)的疲勞壽命。激光焊膏焊接是局部加熱回流焊，可以很好地避免上述問題。

 

經(jīng)過測(cè)試，結(jié)果表明：

與傳統(tǒng)加工工藝相比，激光焊膏焊接技術(shù)具有很大的優(yōu)勢(shì)。激光束可以聚焦到很小的光斑直徑，激光能量被限制在很小的光斑范圍內(nèi)，可以實(shí)現(xiàn)焊接部位嚴(yán)格的局部加熱，完全可以避免對(duì)電子元器件特別是熱敏元器件的熱沖擊效應(yīng)；激光能量密度高，加熱和冷卻速度快，焊點(diǎn)金屬結(jié)構(gòu)精細(xì)，能有效控制金屬間化合物的過度生長(zhǎng)。焊接部分的輸入能量可以精確控制，這對(duì)于保證表面組裝焊板接頭的質(zhì)量穩(wěn)定性非常重要。激光焊錫只能加熱焊接部位，引線間的基板不加熱或溫升遠(yuǎn)低于焊接部位，阻礙了焊膏在引線間的過渡。因此，可以有效地防止橋接缺陷的產(chǎn)生。激光焊膏焊接工藝分為兩個(gè)步驟：用常規(guī)方法點(diǎn)焊焊膏，然后用激光焊錫。首先，激光焊膏需要加熱，焊點(diǎn)需要預(yù)熱。之后，用于焊接的激光焊膏完全熔化，焊膏完全潤(rùn)濕焊盤，最終形成焊接。由于激光發(fā)生器和光學(xué)聚焦組件用于焊接，具有高能量密度和高傳熱效率，因此是非接觸焊接。如果采用常規(guī)SMT焊接焊料，會(huì)產(chǎn)生爆錫、飛濺、焊珠、潤(rùn)濕性等不良問題。

激光焊膏焊接的難點(diǎn)及解決方法

由于焊膏加熱均勻性好，當(dāng)量直徑相對(duì)較小，可以通過精密點(diǎn)膠設(shè)備精確控制微小點(diǎn)的錫量，焊膏不易飛濺，從而達(dá)到良好的焊接效果。

由于激光能量高度集中，焊膏受熱時(shí)爆裂飛濺不均勻，飛濺的焊珠容易造成短路，所以焊膏的質(zhì)量非常高。防濺焊膏可以用來(lái)避免飛濺。

市場(chǎng)需求

市場(chǎng)需求在不斷變化，不僅縱向數(shù)量在增加，橫向應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷拓展，其中以電子、數(shù)碼產(chǎn)品相關(guān)零部件的焊接工藝要求為主導(dǎo)。

即使像蘋果這樣的供應(yīng)商公司，在最高端產(chǎn)品設(shè)計(jì)的大規(guī)模生產(chǎn)中，仍然會(huì)遇到棘手的技術(shù)問題。例如，一個(gè)典型的領(lǐng)域是存儲(chǔ)組件行業(yè)。磁頭是一種技術(shù)要求極高的精密存儲(chǔ)元件。磁頭的數(shù)據(jù)電纜通常是柔性印刷電路板，附著在鋼結(jié)構(gòu)上。一端排列成陣列的微小點(diǎn)需要預(yù)鍍錫，極少量的錫只能在顯微鏡下觀察，焊接效果極其嚴(yán)格。

傳統(tǒng)的焊接方法對(duì)操作人員的焊接水平要求很高，勞動(dòng)力資源的稀缺性和流動(dòng)性給生產(chǎn)帶來(lái)很大的不確定性。而且無(wú)法量化工藝標(biāo)準(zhǔn)(沒有工藝參數(shù)，完全依靠人的感官來(lái)判斷焊后效果)。因此，迫切需要新的焊接工藝來(lái)克服技術(shù)障礙。因此，在未來(lái)，激光焊錫技術(shù)將有廣闊的發(fā)展空間。

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