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激光焊接锡膏和普通锡膏有什么区别?

激光锡膏焊接是一种新型的焊接工艺,在锡膏的选择上至关重要,激光锡膏焊接中,应该选择专用的激光锡膏。松盛光电来给大家介绍激光锡膏焊接的选择方案,应该选择什么样的锡膏,来了解一下吧。

焊接工艺适应性

激光焊接锡膏:是专门为激光焊接工艺设计的。它能够适应激光焊接快速加热和冷却的特点,在短时间内(通常是毫秒级)吸收激光能量,使锡膏中的焊锡迅速熔化,完成焊接过程。其助焊剂成分经过特殊调配,能在高能量密度的激光照射下有效防止飞溅和锡珠的产生。例如,在激光功率为几十瓦,脉冲宽度为几毫秒的焊接条件下,激光焊接锡膏可以稳定地实现焊点的成型。

普通锡膏:主要是为传统的回流焊等工艺设计的。回流焊的加热过程相对缓慢,是通过整个电路板在加热炉中逐步升温,使锡膏熔化。普通锡膏在这种缓慢加热过程中,助焊剂有足够的时间发挥作用。但如果将其用于激光焊接,由于激光的快速加热特性,普通锡膏中的助焊剂可能无法及时发挥作用,容易出现炸锡、飞溅等现象,因为其成分不能很好地适应激光焊接的瞬间高温。

成分差异

激光焊接锡膏:

助焊剂成分:其助焊剂在成分上进行了优化,含有特殊的活性剂和添加剂。这些成分能够在激光快速加热时,迅速活化,去除焊接表面的氧化物,同时在高温下保持稳定,防止锡膏飞溅。例如,可能会添加一些高分子聚合物来调节助焊剂的黏度和表面张力,使锡膏在激光照射下能够更好地聚集。

焊锡粉末粒度:激光焊接锡膏的焊锡粉末粒度分布相对更窄。这是因为较均匀的粒度可以保证在激光快速加热时,所有的焊锡颗粒能够几乎同时熔化,有利于形成均匀的焊点。一般来说,激光焊接锡膏的焊锡粉末粒度可以控制在 1 - 30μm 之间,更精细的粒度有助于提高焊接精度。

普通锡膏:

助焊剂成分:助焊剂主要是针对传统回流焊工艺中的长时间加热过程,其成分更侧重于在较低的升温速率下发挥作用。例如,普通锡膏的助焊剂可能含有较多的常规活性剂,如有机酸等,用于去除焊接表面的氧化物,但在面对激光焊接的瞬间高温时,这些有机酸可能会过早分解或挥发,导致焊接缺陷。

焊锡粉末粒度:普通锡膏的焊锡粉末粒度分布相对较宽,这在传统回流焊中影响不大,因为加热过程足够长,不同粒度的焊锡颗粒有足够的时间熔化。其粒度范围可能在 5 - 45μm 左右。

焊接效果不同

激光焊接锡膏:

焊点质量:能够形成高质量的焊点。由于其特殊的成分和适应激光焊接的特性,焊点外观光滑、饱满,很少出现锡珠和虚焊现象。在对微小焊点(如间距小于 0.3mm 的芯片引脚焊接)的焊接中,激光焊接锡膏可以保证焊点的精度和可靠性,有利于提高电子产品的性能和稳定性。

金属间化合物层:在激光焊接过程中,激光焊接锡膏与焊件之间形成的金属间化合物层厚度相对较薄且均匀。这是因为激光的快速加热和冷却过程使得原子扩散时间较短,形成的化合物层能在保证良好的冶金结合的同时,不会因化合物层过厚而影响焊点的机械性能。

普通锡膏:

焊点质量:如果用于激光焊接,焊点质量往往较差。容易出现锡珠,这是因为普通锡膏在激光快速加热时,助焊剂不能有效抑制锡膏的飞溅。而且可能会出现虚焊,因为其成分不能保证在激光焊接的短时间内焊锡与焊件表面充分润湿和结合。

金属间化合物层:在激光焊接情况下,使用普通锡膏可能会导致金属间化合物层厚度不均匀,部分区域可能过厚,这会降低焊点的抗疲劳性能和机械强度。


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