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论激光锡焊在电子互连领域中的应用!!!
文章来源:本站编辑 发布时间:2021-06-23 16:12:46 浏览次数:

       与传统锡焊工艺相比,博联特激光锡焊具有加热速度快、热输入小、热影响小的优点;焊接位置可以精确控制;焊接过程自动化;焊料量控制准确,焊点一致性好,可大大减少钎焊过程中挥发物对操作人员的影响;非接触加热具有广阔的应用前景和巨大的市场潜力。

       

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       随着科学技术的发展,电子、电气和数字产品在世界各地变得越来越成熟和流行。该领域涵盖的产品中包含的任何组件都可能涉及焊接技术,从印刷电路板主要部件到晶振组件,大多数焊接需要在300以下完成。目前电子行业的芯片级封装(IC封装)和板级组装都是用锡基合金填充金属焊接完成器件封装和卡组装。比如倒装芯片过程中,焊料直接将芯片连接到基板上;在电子组装制造中,通过使用焊料将器件焊接到电路板。博联特科技有限公司在这一块技术已经相当成熟了。

       博联特锡焊工艺包括波峰焊和回流焊等。波峰焊是利用熔融焊料的波峰面与插有元器件的PCB焊接面接触,完成焊接过程;回流焊是预先在PCB焊盘之间放置焊膏或焊点,加热后通过熔化焊膏或焊点将元器件与PCB连接起来。

      博联特 激光锡焊是一种钎焊方法,其中激光被用作热源,锡被熔化以使焊件紧密配合。与传统焊接工艺相比,该方法具有加热速度快、热输入小、热影响小的优点;焊接位置可以精确控制;焊接过程自动化;焊锡量可精确控制,焊点一致性好;可以大大降低钎焊过程中挥发物对操作人员的影响;非接触加热;适用于焊接结构复杂的零件。

      博联特 激光锡焊以激光热源为主体,对锡材料进行填充熔化,达到连接、传导、强化的工艺效果。根据锡材料的状态,可分为三种主要形式:锡丝填充、锡膏填充和锡球填充。下面都有详细的图片分享。

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                                                                                              图1:博联特激光送丝和焊接的焊点图


博联特锡膏填充激光锡焊的应用

锡膏激光焊接通常用于零件加固或预镀锡。例如,用锡膏,在高温下熔化和强化屏蔽板的角,并熔化磁头触点上的锡;它也适用于电路传导焊接,对于柔性印刷电路板,如塑料天线座,具有非常好的焊接效果,因为没有复杂的电路,通常通过锡膏焊接可以获得良好的效果。对于精密和微型工件,锡膏填充焊可以充分显示其优势。

由于锡膏加热均匀性好,当量直径相对较小,微小点的锡量可以通过精密点胶设备精确控制,锡膏不易飞溅,焊接效果好。基于激光能量的高浓度,加热时锡膏爆发和飞溅不均匀,飞溅的焊珠容易造成短路(如图2(a)),所以对锡膏的质量要求很高,可以采用防飞溅锡膏来避免飞溅(如图2(b))。


                                                                                                               

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                                                                                               图2:博联特激光锡焊膏焊点图


锡球填充激光锡焊的应用

激光锡焊是一种焊接方法,将锡焊球放入锡焊球的嘴中,通过激光加热熔化,然后落在焊垫上,用焊垫润湿。锡球是没有弥散的纯锡粒子,激光加热融化后不会飞溅,凝固后会饱满光滑。没有额外的工艺,如焊垫的后续清洁或表面处理。用这种焊接方法焊接小焊盘和漆包线的锡焊,可以达到很好的焊接效果(图3)。

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                                                                                                   图3:博联特激光锡球焊点图


激光锡焊接技术应用的难点

传统的锡焊接,包括波峰焊、回流焊和手工电烙铁锡焊接,可以解决锡焊接工艺问题,而激光锡焊接可以逐步取代。然而,像贴片锡焊接(主要是回流焊)一样,激光焊接工艺目前并不适用。由于激光本身的一些特性,激光锡焊接过程更加复杂,可以总结如下:

1)精密精细锡焊接,工件定位夹紧困难,样品焊接和批量生产困难;

2)激光能量密度高,容易造成工件损伤。特别是对于PCB的锡焊接,基板和金属镶嵌的结构不好,容易烧板。样品次品率高,成本高,让客户无法接受;

3)高浓度的激光能量容易造成锡焊膏飞溅,在PCB  锡焊接中容易造成短路,导致产品报废;

4)软线,装夹定位的一致性不好,焊样饱满度和外观差异较大;

5)精密锡焊接经常需要送丝来填充锡材料,很难自动送丝直径小于0.4 mm的锡丝。


激光锡焊接市场需求概况

激光锡焊接在国内外都有不同程度的发展,虽然经过多年的发展,但从未有过大的飞跃和应用拓展,这是焊接应用的一个弱点。但是,市场需求在不断变化,不仅纵向增加,横向应用领域也在不断扩大,以电子和数码产品相关零部件的锡焊接工艺要求为主导,涵盖了其他行业零部件的锡焊接工艺要求,包括汽车电子、光学元件、声学元件、半导体制冷器件、安防产品、LED照明、精密连接器、磁盘存储元件等。就客户群而言,来自苹果客户产品相关部分的锡焊接技术需求是主导因素,包括一直在寻找激光锡焊接技术解决方案的上游产业链。总的来说,激光锡焊接在目前和未来很长一段时间内将会有惊人的爆炸式增长和相对较大的市场容量。

目前,当全球经济疲软时,苹果公司脱颖而出。其巨大的数字电子产品市场份额和大规模的全球采购推动了大量企业的业务增长。这些企业的主要产品是电子元器件,锡焊接是其生产过程中不可缺少的环节。


迫切需要技术突破

企业如苹果公司的供应商,由于生产的产品是最新、最高端的设计,在大批量生产过程中会遇到棘手的技术问题,急需改进和完善。一个典型的领域是存储组件行业。磁头是一种技术要求非常高的极其精密的存储元件。磁头的数据电缆一般是柔性PCB,附着在钢结构上。一端的阵列排布微点需要提前到锡,微锡只能在显微镜下观察,焊接效果非常好传统的焊接方法是手工焊接,对操作人员的焊接水平要求很高。劳动力资源的稀缺性和流动性给生产带来很大的不确定性。而且无法量化工艺标准(没有工艺参数,完全靠人的感官来判断焊后效果)。因此,迫切需要一种新的焊接工艺来克服技术障碍。


技术升级和扩展要求

激光焊接可以提高工艺参数,提高成品率,降低成本,保证生产操作的标准化。随着劳动力成本的增加和中国市场技能型人才的稀缺,传统焊接领域的劳动力需求慢慢转化为机械化操作的需求,激光焊接将突破传统工艺,引领潮流。从客户焊接样品的现状来看,激光焊接的普及也是大势所趋。


结论

由于激光锡焊具有传统焊接无法比拟的优势,因此将广泛应用于电子互连领域,具有巨大的市场潜力。博联特科技不断学习创新中,欢迎广大客户咨询!


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