大研智造丨激光锡球钎焊机：总线板焊接中的非接触式加热解决方案

  总线板为双面插装板，经过回流焊、波峰焊、和手工焊等主要生产环节，工序较多且分散，各工序生产节拍存在比较大差异，平均生产周期为一周。双面插装的设计结构决定了多芯端子无法通过波峰焊完成焊接，有必要进行手工焊接，效率低下，焊接质量不稳定，品质管控难度大，影响产品整体可靠性，存在比较大的质量隐患。

  针对目前存在的问题，本文从提升多芯端子引线焊点的品质着手，通过试验分析，激光锡球钎焊方式填锡率较高，焊接效果较好，满足品质管控要求。双工位激光焊接不但可以提升多芯端子的焊接效率，也可兼容焊接常规元器件，为后续产品的拓展留有一定的裕量。

  多芯端子属于大热熔元件，引线数量多，密度高，间距小。采用传统的手工锡焊进行焊接，热功率补偿不足，易出现大量焊接不良现象；若增加焊接时间，还容易对 PCB 板和元器件本体造成热损伤；操作的流程中相邻引线的焊点之间极易发生“桥连”，均增加了返修成本；整体焊接效率低、一致性差，且受人员技能与情绪等不可控因素影响。

  激光锡球钎焊使用激光作为高效热源，恒温加热锡球，高纯氮气在锡球融化的瞬间将其喷射到焊盘上，形成标准焊点。无锡珠飞溅、无锡渣生成、无助焊剂残留，可免清洗；这种非接触式加热方式，只对局部加热，避免了对周围元件的热损伤。

  选用激光波长 900 nm ~1200 nm，功率大于150 W，锡球直径为 1500 um，焊接精度±0.05 mm，可焊接厚 2.5 mm 内的 PCB 板，焊接一个34芯端子耗时约 17 s。焊接速度快，焊点饱满，无气孔，无桥连，焊接美观，表面清洁，焊后无需处理。

  X- RAY 透视成像技术已成为 PCBA 检测的重要手段之一，使得电子器件生产制造品质检测方式更为丰富。依据标准对样品焊点进行X- RAY 检查，激光锡球钎焊焊点填锡率高，未发现明显缺陷及不良。插装通孔填锡率大于90%，满足透锡率超过75%的标准要求；焊点良品率大于 98%，焊点内部无气孔，无未熔合现象，焊接质量高。激光锡球钎焊后有连续的IMC 层形成，厚度在 0.7 nm～1.6 μm 之间，整体均匀，无太薄或太厚现象，焊接良好，良好的 IMC 对焊接可靠性至关重要。

  尽管激光锡球钎焊技术具有非常明显优势，但在实际应用中也面临设备成本、操作复杂性等挑战。大研智造提供全面的客户服务和技术上的支持，确保客户能够充分的利用激光焊锡机的潜力。我们的服务包括：

  1. 成本效益：通过自主技术创新和优化设计，集研发生产销售服务为一体的大研智造大大降低了激光焊接设备的采购、运行和维护成本，能够明显降低生产所带来的成本，提升产品市场竞争力。

  2. 定制解决方案：大研智造提供定制化的激光锡焊解决方案，按照每个客户的具体应用场景进行个性化设计，确保焊接技术与客户的真实需求的完美匹配。

  3. 专业技术上的支持：大研智造拥有一支由焊接领域专家组成的技术团队，为客户提供全方位的技术上的支持和服务，确保客户能够充分的利用激光锡焊技术的潜力。

  综上所述，激光锡球钎焊相比于手工焊，在润湿性、爬锡等有均明显提升，焊接质量高；定位精度高，可精确控制焊点，相邻焊点之间无桥连现象；热影响区小，PCB 板变形小，也不会损伤周边元件；微米级的焊接精度，可实现高精度点焊，极大地提高了焊点的疲劳寿命；通孔填锡率高，焊点可靠性高；IMC 层连续且均匀，厚度值满足品控要求；无需助焊剂，焊点清洁度高，免二次清洗；焊接速度快，效率高，一致性好，摆脱了人员技能与情绪等不可控因素的影响，可有效缩短生产周期。

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