激光恒温锡焊

焊接技术在现代工业生产中一直发挥着至关重要的作用。近年来，备受关注的激光锡焊已成为焊接技术领域的一股新力量。今天，松盛光电将深入了解激光锡焊的工艺原理、方法和参数设置，并探索其在各个领域的应用场景。

激光锡焊的工艺原理

同轴测温视觉单聚焦激光锡焊头图示

激光锡焊的工艺原理主要是利用激光作为加热光源，通过传输光纤与激光焊接头的配合，将激光聚焦于焊接区域。焊接区域吸收激光能量迅速加热熔化焊料，然后停止激光冷却焊接区域，焊料凝固，形成焊点，因为只局部加热焊接区域，整个部件的其他部分几乎不受加热影响，焊接激光照射时间通常只有数百毫秒。非接触焊接对焊盘没有机械应力影响，空间利用率较高。在这个过程中，激光辐射能转换成热能，使锡材迅速熔化，从而完成焊接。

激光锡焊工艺方法及参数设置

各种金属吸收率图示

激光焊锡的工艺方法和参数设置对焊接质量至关重要。在选择激光锡焊系统时，应考虑激光功率、波长、焦距、焊接速度/时长、温度模式还是功率模式等参数，并根据具体的焊接材料进行相应的调整。在实际焊接中，还需要考虑焊接材料的涂层、表面状态、导热性、透过率和吸收率等因素，以确保焊接点质量的稳定性和可靠性。

1、激光功率

光纤激光自出现以来具有独特的技术特点：光波导传输，灵活与机器人合作，适合大规模生产;使用寿命长，半导体激光经过5万小时循环试验，适合长期连续生产;结构简单，易于生产、组装和维护，与硬光路专业精密组装调试相比，光纤激光生产一般普通人员，生产组装要求低，易于大规模生产;光电转换效率高，普通光纤激光转换效率一般为25-30%(976nm泵浦技术方案光电转化率为40%以上)，是CO2的3倍以上，使得运营成本低。

2、光斑大小

光束斑点的大小是激光焊接中最重要的变量之一，因为它决定了功率密度。光束焦点衍射极限光斑的大小可以根据光衍射理论计算，但由于聚焦透镜像差的存在，实际光斑大于计算值。最简单的测量方法是等温度轮廓，即用相纸烧焦，穿透聚丙烯板，测量焦点和穿孔直径。通过测量实践，掌握激光功率和光束作用的时间。

3、料吸收值

激光材料的吸收取决于材料的一些重要性能，如吸收率、反射率、导热率、熔化温度、蒸发温度等，其中最重要的是吸收率。

影响激光束吸收率的因素包括两个方面：一是材料的电阻系数。通过对材料抛光表面吸收率的测量，发现材料吸收率与电阻系数的平方根成正比，电阻系数随温度而变化;其次，材料的表面状态(或光洁度)对光束吸收率有重要影响，对焊接效果有明显影响。

松盛光电激光恒温锡焊系统特点

激光焊与烙铁焊对比图示

1.激光加工精度较高，光斑点径最小0.1mm，可实现微间距贴装器件，Chip部品的焊接。

2.短时间的局部加热，对基板与周边部件的热影响最少，可根据元器件引线的类型实施不同的加热规范获得一致的焊接质量。

3.无烙铁头的消耗，不需要更换加热器，实现高效率连续作业。

4.激光加工精度高，激光光斑可以达到微米级别，加工时间/功率程序控制，加工精度远高于传统烙铁。可以在1mm以下的空间进行焊接。

5.多种光路同轴，CCD定位，所见即所得，不需要反复矫正视觉定位。

6.非接触性加工，不存在接触焊接导致的应力，无静电。

7.激光为绿色能源，最洁净的加工方式，无耗品，维护简单，操作方便;

8.进行无铅焊接时，无焊点裂纹。

激光锡焊应用案例分析

1.激光锡焊在汽车电子领域的应用

在汽车电子领域，激光锡焊广泛应用于电子线束、传感器、控制模块等部件的焊接。激光焊接可实现高精度焊接，提高汽车电子产品的可靠性和耐久性。

2.激光锡焊在电流传感器中的应用

在电流传感器领域，激光锡焊接用于连接传感器电极和电路板之间的焊点。激光焊接不仅可以提高焊接接头的可靠性和精度，还可以减少焊接热对传感器的影响，从而提高传感器的性能和稳定性。

3.激光锡焊在光伏新能源领域的应用

在光伏新能源领域，激光锡焊广泛应用于太阳能传感器和逆变器储能单板的制造中。激光焊接可提高逆变器电源管的焊接转换效率和稳定性，减少材料浪费和能耗，优化逆变器尺寸，提高生产效率和经济效益。

总结

激光锡焊作为一种新型焊接技术，具有高效、准确、无损的优点，已广泛应用于许多领域。未来，随着激光技术的不断发展，我相信激光焊接将在更多领域发挥更重要的作用，为工业生产带来更多的便利和贡献。为工业制造业提供更准确、高效、节能的焊接技术。