浅析激光锡焊在电子互连领域中的应用

2019-08-26 09:27

可靠性杂坛

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激光锡焊技术应用难点

传统的锡焊，包括波峰焊、回流焊、手工烙铁锡焊能解决的焊锡工艺问题激光锡焊可以逐渐取代，但像贴片锡焊（主要为回流焊），目前激光焊工艺还不适用，由于激光自身的一些特点，也使得激光锡焊工艺更加复杂，具体归纳为：

1）对于精密细微锡焊，工件定位装夹困难，焊样及量产存在难度；

2）激光高能量密度易导致工件损伤，尤其对于PCB板锡焊，基板及金属嵌层结构不好极容易烧板，样品不良率高以致成本高昂使客户无法接受；

3）激光的能量高度集中易造成锡膏的飞溅，在PCB板锡焊中极易造成短路导致产品报废；

4）对于软线材类，装夹定位一致性不好，焊样饱满度及外观差异性大；

5）精密锡焊往往有送丝填充锡料的要求，0．4 mm线径以下的锡丝自动送丝困难。

激光锡焊市场需求概况

激光锡焊在国内国外都有不同程度的发展，尽管经过这些年的发展，始终没有大的跨越和应用拓展，不得不说这是焊接应用的一个软肋。

然而市场需求不断变化，不但存在纵向数量的增长，而且横向的应用领域也在不断的扩展，以电子数码类产品相关零部件锡焊工艺需求为主导。

涵盖其他各行业零部件锡焊工艺需求，包括汽车电子、光学元器件、声学元器件、半导体制冷器件、安防产品、LED照明、精密接插件、磁盘存储元件等；就客户群来说，其中以苹果客户产品相关零部件衍生出相关锡焊工艺需求为主导，包括其上游产业链也相继寻找激光锡焊工艺解决方案，总体来看，激光锡焊在目前及未来很长的时间将会有惊人的爆发式增长和较为庞大的市场体量。

全球经济疲软的当下，苹果公司一枝独秀，其数码电子产品的庞大市场占有量及全球巨量大规模采购带动了一大批企业的业务增长，这些企业主要的产品就是电子元器件，锡焊是其生产工艺中必不可少的环节。

亟待工艺突破性需求

包括苹果公司供应商这样的企业，由于生产的产品是最新最高端的设计，在量产过程中会碰到棘手的工艺问题，亟需改进和完善。

一个很典型的领域就是存储元器件行业，磁头是一种极其精密和工艺要求非常高的存储零部件，磁头的数据排线一般为柔性PCB，贴敷在钢构体上，其一端阵列排布的微细点需预先上锡，微小上锡量只能显微镜观察下完成，并且对焊接的效果要求极其严格。

传统的焊接方式是手工焊，对操作人员的焊接水平要求非常高，劳动力资源的稀缺及流动性给生产造成极大不确定性，况且也无法量化工艺标准（没有工艺参数，完全依靠人为感官判断焊后效果），因此亟需新的焊接工艺来克服技术壁垒。

工艺升级及拓展性需求

激光锡焊能量化工艺参数、提升良品率、降低成本，保证生产作业标准化。

随着中国市场劳动力成本的提升以及技能型人才的稀缺，对传统锡焊领域人工需求慢慢转化为机械化作业需求，激光锡焊将突破传统工艺，引领风骚。从目前客户焊样的情况看，激光锡焊普及也是大势所趋。

结论

由于激光锡焊具有传统锡焊无可比拟的优势，必将在电子互联领域得到更加广泛的应用，具有巨大的市场潜能。