激光锡焊中不沾锡是什么原因？

激光锡焊有非常多的优点。其能实现高精度焊接，光斑微小，定位精度高，可精准处理微小元件焊接，误差极小。属于非接触式焊接，避免机械损伤与工具磨损，保障产品完整性并降低维护成本。焊接速度快，单个焊点耗时短，热影响小，适合温度敏感材料。且焊接质量优，焊点一致性好，无明显缺陷，冶金结合佳。但是在焊接过程中也会出现一些问题，比如不沾锡的情况，这是什么原因呢?松盛光电来给大家解答。

焊接表面清洁度问题

氧化层的影响

被焊接的金属表面如果存在氧化层，会严重阻碍焊锡的附着。例如，铜在空气中容易氧化生成氧化铜(CuO)，铝会生成氧化铝(Al₂O₃)。这些氧化物的化学性质比较稳定，会阻止焊锡与金属基体之间的冶金结合。以铜为例，氧化铜的熔点(约 1326℃)比铜(1083℃)高很多，在激光锡焊的温度下(一般锡熔点为 232℃左右)，氧化铜很难熔化，从而使焊锡无法与下面的铜金属良好接触，导致不沾锡。

即使是锡本身，在储存过程中如果表面被氧化，形成氧化锡(SnO₂)，在焊接时也会影响其正常的熔化和附着。例如，在湿度较大的环境中存放的锡丝，表面氧化程度会加剧，焊接时就可能出现不沾锡的情况。

油污和杂质的干扰

焊接表面如果有油污、灰尘或其他杂质，也会导致不沾锡。例如，在机械加工后的金属零件表面，可能会残留有切削油。这些油污在激光焊接时会受热分解产生气体，阻止焊锡与金属表面的接触。而且，杂质的存在会使焊锡和金属之间不能形成纯净的冶金结合界面，影响沾锡效果。

二、助焊剂因素

助焊剂缺失或失效

助焊剂在焊接过程中起着非常重要的作用，它能够去除金属表面的氧化物，降低焊锡表面张力，促进焊锡的流动和附着。如果没有使用助焊剂或者助焊剂因长时间存放而失效，焊锡就很难附着在金属表面。例如，助焊剂中的活性成分(如有机酸等)在长时间暴露于空气中后会挥发或变质，其去除氧化物的能力下降，从而导致不沾锡。

对于一些免清洗助焊剂，如果在焊接后没有及时进行下一个工艺步骤，助焊剂在空气中停留时间过长，也可能会失效。比如，在某些高精度电子元件焊接后，如果放置在有腐蚀性气体的环境中一段时间，助焊剂可能会被腐蚀，进而影响后续的沾锡性能。

助焊剂类型不适合

不同的焊接材料和焊接环境需要不同类型的助焊剂。例如，焊接不锈钢时需要使用专门的不锈钢助焊剂，因为不锈钢表面有一层致密的钝化膜，普通的助焊剂很难去除这层膜。如果使用了不适合的助焊剂，就无法有效地去除金属表面的氧化物和杂质，导致不沾锡。

三、激光参数设置不当

激光功率不足

激光功率不够会导致焊锡不能充分熔化。如果焊锡没有完全熔化，它就无法在金属表面流动并形成良好的连接。例如，对于一定直径的锡丝(如 0.8mm)，如果激光功率低于正常熔化所需功率的 70%，焊锡可能只是表面部分熔化，无法渗透到金属表面的缝隙中，从而出现不沾锡的现象。

此外，功率不足还可能导致焊接时间延长，使得金属表面的氧化程度进一步加剧，同时也会增加热量向周围非焊接区域的扩散，影响焊接效果。

激光光斑尺寸和能量分布不合适

激光光斑尺寸过大或过小都会影响焊接质量。如果光斑尺寸过大，能量密度就会过低，使得焊锡不能快速有效地熔化。相反，光斑尺寸过小，虽然能量密度高，但可能会导致焊接区域受热不均匀，部分焊锡熔化而其他部分仍然保持固态，无法形成完整的焊点，进而出现不沾锡的情况。

激光能量分布不均匀也会有类似的问题。例如，高斯分布的激光能量在光斑中心能量高，边缘能量低，如果能量分布差异过大，会导致焊锡在光斑中心过度熔化，而边缘熔化不足，不能很好地与金属表面接触，出现不沾锡的现象。

四、焊料和被焊接材料本身特性

焊料成分不合适

焊料的成分会影响其润湿性和与被焊接材料的兼容性。例如，某些特殊用途的焊料可能含有较多的合金元素，这些元素如果与被焊接材料不能形成良好的合金体系，就会导致不沾锡。以锡 - 铋(Sn - Bi)焊料为例，当焊接铜材料时，如果铋元素在界面处不能与铜形成良好的冶金结合，就会出现不沾锡的情况。

被焊接材料的可焊性差

一些材料本身的可焊性就比较差，如某些陶瓷材料、部分高温合金等。陶瓷材料由于其表面结构致密，没有金属的导电性和良好的导热性，而且化学性质稳定，很难与焊锡形成冶金结合，所以在激光锡焊时容易出现不沾锡的情况。对于高温合金，其表面可能存在一些特殊的涂层或者复杂的合金成分，这些因素都会降低其与焊锡的结合能力。