激光錫焊與回流焊接在焊點影響方面有顯著的差異,針對電子裝聯(lián)技術(shù)的特點,松盛光電對兩種焊接工藝在對焊點影響方面做以下對比分析:
SMT回流焊工藝加熱方式圖示
一、精度與控制性:
激光錫焊:提供極高的精度和局部控制能力,能夠?qū)崿F(xiàn)微米級別的焊接點,特別適合高密度封裝和微電子組件的焊接。由于其非接觸式作業(yè),避免了物理接觸造成的損傷,對精密元器件周圍的熱影響極小。
回流焊接:適用于大面積的SMT組件焊接,通過整個PCB板的加熱和冷卻循環(huán)完成焊接,盡管現(xiàn)代回流焊設(shè)備具有精確的溫度控制,但相對于激光錫焊,其局部控制性和精確度稍遜一籌。
二、熱影響區(qū)與應(yīng)力:
激光錫焊:因局部快速加熱和冷卻,熱影響區(qū)小,可顯著降低熱應(yīng)力,減少PCB板彎曲、元器件損壞和焊點裂紋的風(fēng)險。
回流焊接:整個PCB板經(jīng)歷高溫循環(huán),熱影響區(qū)較大,對于熱敏感元件可能需要特別保護(hù)措施以防止熱損傷,長期熱暴露也可能導(dǎo)致板翹曲。
激光恒溫錫焊系統(tǒng)運行流程圖示
三、材料適應(yīng)性:
激光錫焊:對材料兼容性廣泛,包括難以焊接的金屬,且對表面狀態(tài)要求較低,能穿透氧化層進(jìn)行焊接。
回流焊接:主要針對使用錫膏的SMT組件,對于特定材料或表面處理要求較高的焊接,適應(yīng)性不如激光錫焊靈活。
四、生產(chǎn)效率與成本:
激光錫焊:單點或小面積焊接,適合高精度和小批量生產(chǎn),初期設(shè)備投資成本較高,但能有效減少后期的返修成本。
回流焊接:適合大規(guī)模生產(chǎn),設(shè)備投資相對較低,但批量生產(chǎn)時效率和成本效益明顯,對于標(biāo)準(zhǔn)SMT組件的焊接非常高效。
五、環(huán)境影響與可持續(xù)性:
激光錫焊:產(chǎn)生的廢棄物和污染較少,是一種更為環(huán)保的焊接方式。
回流焊接:在焊接過程中可能產(chǎn)生揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOCs),需要配備適當(dāng)?shù)耐L(fēng)和凈化系統(tǒng)以減少環(huán)境污染。
激光錫焊焊接樣件圖示
六、潤濕性:
激光錫焊:激光錫焊由于其高精度和自動化程度,可以有效避免潤濕不良的問題,因為其加熱速度快,熱量輸入少,且可以精確控制焊接位置。
回流焊接:回流焊接中常見的問題包括潤濕不良,即焊點焊錫合金沒有很好地鋪展開來,從而無法得到良好的焊點并直接影響到焊點的可靠性。潤濕不良的原因包括焊盤或引腳表面的鍍層被氧化、鍍層厚度不夠或加工不良等。
七、其他影響因素:
激光錫焊:激光錫焊具有加熱速度快、熱量輸入少和熱量影響大的優(yōu)點,焊接位置可以精確控制,焊接過程是自動化的,焊錫量可精確控制,焊點一致性好。
回流焊接:真空回流焊工藝中,器件焊點的Stand-off高度有明顯降低,導(dǎo)致焊錫向四周延展,從而產(chǎn)生焊點橋連的風(fēng)險。
結(jié)論:
綜上所述,激光錫焊與回流焊接各有優(yōu)勢,選擇哪種焊接工藝需要根據(jù)具體的應(yīng)用場景和生產(chǎn)需求來決定。激光錫焊更適合于高精度、小批量、對熱敏感元件的焊接,而回流焊接則在大批量生產(chǎn)和標(biāo)準(zhǔn)SMT組件裝配上展現(xiàn)出了更高的效率和經(jīng)濟(jì)性。隨著電子元器件的小型化、精密化趨勢,激光錫焊的應(yīng)用范圍有望進(jìn)一步擴(kuò)大。