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激光錫焊與回流焊接焊點(diǎn)對(duì)比分析

激光錫焊與回流焊接在焊點(diǎn)影響方面有顯著的差異,針對(duì)電子裝聯(lián)技術(shù)的特點(diǎn),奧萊光電對(duì)兩種焊接工藝在對(duì)焊點(diǎn)影響方面做以下對(duì)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(jí)別的焊接點(diǎn),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(duì)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(guò)整個(gè)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(duì)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(diǎn)裂紋的風(fēng)險(xiǎn)。

回流焊接:整個(gè)PCB板經(jīng)歷高溫循環(huán),熱影響區(qū)較大,對(duì)于熱敏感元件可能需要特別保護(hù)措施以防止熱損傷,長(zhǎng)期熱暴露也可能導(dǎo)致板翹曲。

三、材料適應(yīng)性:

激光錫焊:對(duì)材料兼容性廣泛,包括難以焊接的金屬,且對(duì)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(duì)使用錫膏的SMT組件,對(duì)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。

激光恒溫錫焊系統(tǒng)運(yùn)行流程圖示

四、生產(chǎn)效率與成本:

激光錫焊:?jiǎn)吸c(diǎn)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(duì)較低,但批量生產(chǎn)時(shí)效率和成本效益明顯,對(duì)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(guò)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。

六、潤(rùn)濕性:

激光錫焊:激光錫焊由于其高精度和自動(dòng)化程度,可以有效避免潤(rùn)濕不良的問(wèn)題,因?yàn)槠浼訜崴俣瓤?,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(wèn)題包括潤(rùn)濕不良,即焊點(diǎn)焊錫合金沒(méi)有很好地鋪展開來(lái),從而無(wú)法得到良好的焊點(diǎn)并直接影響到焊點(diǎn)的可靠性。潤(rùn)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。

激光錫焊焊接樣件圖示

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(diǎn),焊接位置可以精確控制,焊接過(guò)程是自動(dòng)化的,焊錫量可精確控制,焊點(diǎn)一致性好。

回流焊接:真空回流焊工藝中,器件焊點(diǎn)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(diǎn)橋連的風(fēng)險(xiǎn)。

結(jié)論:

綜上所述,激光錫焊與回流焊接各有優(yōu)勢(shì),選擇哪種焊接工藝需要根據(jù)具體的應(yīng)用場(chǎng)景和生產(chǎn)需求來(lái)決定。激光錫焊更適合于高精度、小批量、對(duì)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(shì),激光錫焊的應(yīng)用范圍有望進(jìn)一步擴(kuò)大。


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