激光恒温锡焊

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浅谈激光锡球焊的原理及其应用特点

日期:2023-07-08    作者:松盛激光    来源:whlaser.cn    点击数:

焊锡球是现代化三种激光焊锡工艺中的主要技术方式之一,与激光锡丝、锡膏一起为中、微小电子领域的重要加工工艺。武汉松盛光电作为国内首批从事激光焊锡应用研发的企业,一直致力于激光锡丝、锡膏及锡球焊接技术的突破和产业化应用。核心产品具备“高焊接精度、高效能、非接触式、绿色无污染”等特性。下面以激光焊锡球工艺,了解一下焊锡球是怎么炼成的?还有焊锡球的应用及特点。

01焊锡球是怎么炼成的

 

锡球的制作以四氯化锡为原料,经蒸馏提纯后,水解为氢氧化锡,再通入氢气进行还原,得到高纯锡成品。主要用作化合物半导体掺杂元素、高纯合金、超导焊料等。制造工艺普遍采用两种,即定量裁切法和真空喷雾法。前者对直径较大的焊球较适用,后者更适用于小直径焊球,也可用于较大直径焊球。对锡球的物理、电气性能要求主要有密度、固化点、热膨胀系数、凝固时体积改变率、比热、热导率、电导率、电阻率、表面张力、抗拉强度、抗疲劳寿命及延伸率等。除此以外,锡球的直径公差、真圆度、含氧量也被看作是目前锡球质量水平竞争的关键指标。

 

02锡球的种类

根据锡球中锡的含量,可以分为普通焊锡球(Sn的含量从2%-100%)和含Ag焊锡球(常见的产品含Ag量为1.5%、2%或3%)。

 

根据熔点,锡球可以分为低温焊锡球(含铋或铟类,熔点温度为95℃~135℃)、高温焊锡球(熔点为186℃~309%)和耐疲劳高纯度焊锡球(常见产品的熔点为178℃和183℃)。

 

锡球还可以分为有铅锡球和无铅焊锡球(成分中的铅含量要小于0.1%)。

 

03激光焊锡球的应用

 

从节材方面来看:在传统焊锡工艺中大都使用烙铁头提供所需能量,但随着BGA锡球是用来代替IC元件封装结构中的引脚,从而满足电性互连以及机械连接要求的一种连接件。其工艺技术广泛应用在数码、智能通讯电子、卫星定位系统等消费电子产品。

激光焊锡球的应用主要集中在微电子和军工电子制造行业。具体包括:高清摄像模组、手机数码相机软板连接点焊接、精密声控器件、数据线焊点组装焊接、传感器焊接、航空航天高精密电子产品焊接等领域。

 

此外,激光锡球焊接系统也广泛应用于其他行业,例如晶圆、光电子产品、MEMS、传感器生产、BGA、HDD(HGA。HSA)等高精密部件、高精密电子的焊接。

 

在整个过程中,焊点与焊接主体均未接触,这解决了焊接过程中因接触而带来的静电威胁。由于锡球内不含助焊剂,激光加热熔融后不会造成飞溅,凝固后饱满圆滑,对焊盘不存在后续清洗或表面处理等附加工序。且锡量恒定,分球焊接速度快、精度高,尤其适合高清摄像头模组及精密声控器件。

 

04产品特点

松盛光电桌面式高精密激光锡球焊接系统

松盛光电桌面式高精密激光锡球焊接系统,该系统采用915半导体激光器,与工控系统高度集成于工作台机柜,搭配植球机构实现锡球与激光焊接同步,配双龙门系统,实现高效自动焊接,大大提高生产效率,能够满足精密级元器件比如摄像头模组、VCM漆包线圈模组和触点盆架等加锡焊接需求,具有一定范围的特殊应用性。具有以下应用特性:

 

1.高灵活的锡球选择, 从100微米到1800微米;

 

2.高性能的出球速度,每秒8颗球;

 

3.优越的产出---每小时7200个点;

 

4.无需助焊剂、无污染、无飞溅,最大限度保证电子器件寿命;

 

5.良率在99.5% 以上,焊接精度控制在±5μm以内。