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激光焊接在微电子行业中是必不可少的2023-11-13

随着电子元器件向精密、薄、短、小、差异化方向发展，传统工艺已越来越不能满足超细电子基板和多层点状零件进行焊接的需要。激光焊接以其“非接触焊接、无静电、可实时控制质量”等技术优势，逐渐成为弥补传统焊接工艺不足的新技术，在业界得到了广泛的应用。随着市场需求的增加，激光焊接技术也给电子行业带来了更大的发展空间。
 
激光焊接定义：
激光焊接的原理是利用激光作为加热光源。传输光纤与激光焊接头相互配合，使激光聚焦在焊接区域。将激光辐射能转化为热能，熔化锡材料，完成焊接。
激光焊接按锡材料的状态分为锡膏、锡丝和锡球激光焊接。与传统的波峰焊、回流焊、手工烙铁焊等焊接工艺相比，激光焊接的激光光源主要是半导体光源（808—980nm）。由于半导体光源属于近红外波段，具有良好的热效应。其独特的光束均匀性和激光能量可持续性对焊盘的均匀加热和快速加热有显著效果。具有焊接效率高、焊接位置控制精确、焊点一致性好等优点，非常适用于小微电子元器件、复杂电路板、PCB板等小型复杂结构件的精密焊接。
  
电子产业是国家战略性发展产业。目前来看，消费电子行业的股市空间还是很大的。一方面，个人电脑、平板电脑、智能手机都已经开始进入红海的竞争格局。随之而来的将是各自产品技术创新的突破，从而带来新的技术应用和工艺变革。此外，随着技术创新的进一步深入，消费电子领域也涌现出一批新产品。如以智能手表和智能手环为代表的可穿戴设备、AR/VR、消费级无人机等。这些新兴的消费电子产品发展迅速。
目前，市场正走向纵向的量增长和横向的应用领域的扩展，随之而来的是电子元器件市场需求的增长。焊是其生产过程中必不可少的环节。因此，包括上游产业链也在寻找激光焊接工艺解决方案。相信在今后相当长的一段时间内，激光焊接将有惊人的爆发式增长和相对较大的市场量。
1. 激光锡丝焊接。
激光预热焊件后，自动送丝机构将锡丝送至指定位置，激光熔化焊件下方焊料，完成焊接。

激光锡丝焊具有结构紧凑、一次性操作、焊点充分、与焊盘润湿性好等特点。特别适用于PCB线路板、光学元件、声学元件、半导体制冷元件等集成电路板。单电子元器件的焊接。
由力自动化自主研发的PCB焊锡机是针对SMT行业PCB板的激光送丝焊接工艺而专门定制的。支撑上下游工艺设备的无缝自动化生产，也支撑人工上下料实现焊接。工台精确快速的定位和稳定的激光功率输出，确保了准确的送锡，并与激光加热协调运行。该设备整体效率高，维护量少，焊点质量牢固可靠，外形美观。可以帮助客户有效提高焊接质量和效率。
 
2. 激光锡球焊接。
激光锡球焊接分为喷焊球焊接和锡球放置焊接，是一种新型的钎焊放置工艺。这种工艺的主要优点是，它可以实现非常小尺寸的互连，液滴尺寸小到几十微米。它可以将容器中的锡球通过一个特殊的单锡珠球分离系统转移到注射头。激光器的高脉冲能量可以瞬间熔化放置在喷射头上的锡球，然后利用惰性气体压力将熔化的锡材料熔化，喷到焊点表面，形成互连焊点。
由于锡球不含助焊剂，激光加热熔化后不会引起飞溅，凝固后饱满光滑。没有额外的过程，如后续的清洁或表面处理的垫。且锡量恒定，分球焊接速度快，精度高。特别适用于高清摄像模组、精密声控器件、数据线焊点组装等小型焊盘和漆包线的焊接。
 
3. 激光锡膏焊接。
激光锡膏焊接是利用激光作为热源加热焊膏并使其熔化的激光焊接技术。通过将锡涂敷在焊盘上，利用激光加热使膏体熔化，然后固化形成焊点。操作比较简单。然而，由于锡膏是由锡珠的小颗粒组成的，一些锡珠由于激光光斑边缘的低热而不完全熔化，形成残留，这可能导致电路板短路。因此，应尽可能少地使用激光锡膏焊接。使用防飞溅锡膏，避免焊珠飞出造成短路。

激光锡膏焊一般应用于微型精密零件、工件强化和预镀锡。此外，它还适用于电路传导焊接。对塑料天线座等柔性电路板有非常好的焊接效果，因为它不容易将有复杂的电路，通过锡膏焊接往往可以取得良好的效果。
 
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