
在電子制造領(lǐng)域,貼片式元器件(SMD)的焊接質(zhì)量直接決定著電子產(chǎn)品的可靠性與性能。隨著元器件尺寸不斷微型化、組裝密度持續(xù)提高,傳統(tǒng)回流焊與波峰焊技術(shù)已逐漸觸及精度與熱控制的極限。在此背景下,激光錫焊工藝正以“光”的速度,為高精度電子組裝領(lǐng)域帶來一場靜默而深刻的技術(shù)變革。

一、傳統(tǒng)挑戰(zhàn)與激光破局
貼片式元器件,從微小的0201電阻電容到復(fù)雜的QFP、BGA芯片,其焊接面臨諸多挑戰(zhàn):焊點微型化要求極高的定位精度;熱敏感元件(如某些傳感器、連接器)要求局部精準加熱;密集焊點易產(chǎn)生橋連或虛焊;對PCB及周邊元器件的熱影響需降至最低。傳統(tǒng)焊接方式因其熱傳導(dǎo)的彌散性,在應(yīng)對這些精細要求時常力有不逮。
激光錫焊以其獨特的優(yōu)勢破局而出。該工藝利用高能量激光束(通常為光纖激光或半導(dǎo)體激光)作為熱源,通過非接觸方式,將光能精準作用于焊盤或引腳處的錫材(錫絲、錫膏或預(yù)成形錫片),使其瞬間熔化并潤濕連接面,冷卻后形成可靠焊點。其核心魅力在于極高的空間分辨率(光斑直徑可達微米級)與毫秒級的瞬時控溫能力。
二、激光錫焊的核心優(yōu)勢解析
1.極致精準,熱影響區(qū)最小化:激光束可通過精密光學(xué)系統(tǒng)聚焦于極小的點,實現(xiàn)真正的局部加熱。這對于引腳間距細微(如0.3mm以下)的QFP芯片、圍欄式連接器以及PCB局部補焊至關(guān)重要。它能有效避免對相鄰熱敏感元器件造成損傷,顯著提升產(chǎn)品良率。
2.無接觸應(yīng)力,適應(yīng)復(fù)雜結(jié)構(gòu):非接觸加工方式消除了工具接觸帶來的物理應(yīng)力或位移風(fēng)險,特別適用于已裝配的柔性電路、立體結(jié)構(gòu)件或微型化模組內(nèi)部的返修與組裝。
3.工藝參數(shù)數(shù)字化,一致性卓越:激光功率、照射時間、光斑形狀與掃描路徑均可通過軟件精確編程和控制。這使得每個焊點的熱輸入高度一致,極大提升了焊接過程的可重復(fù)性與產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性,便于實現(xiàn)數(shù)字化生產(chǎn)和追溯。
4.材料適用性廣:不僅能處理常規(guī)Sn-Ag-Cu無鉛焊料,也能適用于含鉍等特殊合金,以及對溫度極為敏感的低溫焊料。
5.綠色與高效:作為清潔能源,激光焊接無需助焊劑或僅需微量,減少了清洗工序與化學(xué)污染;其高速高效的特點尤其適合高附加值產(chǎn)品的精密焊接與選擇性焊接。
三、在貼片式元器件焊接中的典型應(yīng)用
1.精密連接器與端子焊接:廣泛應(yīng)用于汽車電子、通信設(shè)備中板對板(Board-to-Board)、線對板(Wire-to-Board)等精密連接器的引腳焊接,解決傳統(tǒng)方式易導(dǎo)致的塑料殼體變形或引腳共面性差的問題。
2.熱敏感及異形元件焊接:對于貼片式溫度傳感器、MEMS器件、微型天線、屏蔽罩等,激光錫焊能提供“外科手術(shù)式”的加熱,保護元件本體性能。
3.高密度互連(HDI)與局部焊接:在手機攝像頭模組、穿戴設(shè)備主板等空間極度受限的場合,對特定點位進行精準焊接或補焊。
4.混合技術(shù)與模塊組裝:在含有貼片元件與通孔元件(THT)的混合技術(shù)板上,激光可作為選擇性焊接的有效工具,完成通孔元件的引腳焊接而不影響周邊貼片元件。
5.返修與修復(fù):針對BGA芯片個別焊點、QFP芯片引腳橋連等缺陷,激光可進行精準重熔修復(fù),是高端電子維修的利器。
四、工藝考量與發(fā)展趨勢
成功實施激光錫焊需綜合考量多項因素:根據(jù)焊點材料與尺寸優(yōu)化激光波長(常見808-980nm近紅外);設(shè)計匹配的光路與送錫系統(tǒng)(同軸或旁軸送絲);開發(fā)智能溫控與過程監(jiān)控(如集成紅外測溫與視覺對位);以及應(yīng)對高反射率表面(如金、銀鍍層)的工藝策略。

松盛光電激光恒溫錫焊實時溫度反饋系統(tǒng),CCD同軸定位系統(tǒng)以及半導(dǎo)體激光器所構(gòu)成;獨創(chuàng)PID在線溫度調(diào)節(jié)反饋系統(tǒng),能有效的控制恒溫焊錫,有對焊錫對象的溫度進行實時高精度控制等特點,確保焊錫良品率與精密度。作為國內(nèi)激光恒溫錫焊技術(shù)的原創(chuàng)者,松盛光電在二十余年的發(fā)展歷程中,構(gòu)建了以全方位技術(shù)服務(wù)為核心價值的經(jīng)營模式。公司超越單純的設(shè)備組件供應(yīng)商,為客戶提供從售前打樣到售后支持的全流程解決方案,并通過武漢、蘇州、深圳三地辦事處,確保服務(wù)響應(yīng)及時高效,徹底解決客戶后顧之憂。
結(jié)語
激光錫焊并非意在全面取代成熟的大批量回流焊技術(shù),而是在對精度、熱控制及靈活性要求極高的領(lǐng)域,提供了一種不可替代的解決方案。它代表了電子微組裝技術(shù)從“宏觀熱處理”向“微觀能量局域化操控”的演進方向。隨著5G通信、人工智能、高性能計算和先進汽車電子等產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展,貼片式元器件的復(fù)雜性與集成度只增不減,激光錫焊這門“光之藝術(shù)”,必將以其獨有的精準與柔性,在尖端電子制造的畫卷上,勾勒出愈加璀璨的線條,穩(wěn)固支撐起下一代電子產(chǎn)品創(chuàng)新與可靠的基石。