激光焊錫常見問題有哪些？應該怎么解決

激光錫焊在不斷地發(fā)展，一是技術進步，精度更高，光斑尺寸更小，滿足微小元件焊接;溫度控制更精準，保障焊點質量;焊接速度加快，提升生產效率。二是設備性能提升，自動化與智能化增強，可自動調整參數(shù)、自我診斷和遠程監(jiān)控，且系統(tǒng)穩(wěn)定性提高，減少故障與維護成本。三是應用拓展，在電子行業(yè)廣泛深入，也用于汽車、航空航天、醫(yī)療等領域。四是環(huán)保節(jié)能，減少助焊劑使用和污染，能源利用高效。五是與新材料新工藝融合，拓展發(fā)展空間。但是，激光錫焊也會存在一些問題，松盛光電來給大家介紹一下激光錫焊在生產過程中可能遇到的問題并相應的解決方案。

虛焊問題

問題表現(xiàn)及影響：虛焊是指焊錫與焊件表面沒有形成良好的金屬間化合物，只是簡單地依附在表面。從外觀上看，焊點表面粗糙、不光滑，可能存在縫隙。這種焊點的機械強度和導電性都很差，在產品使用過程中，虛焊部位容易出現(xiàn)斷路，導致電子產品功能失效、汽車電子系統(tǒng)故障或醫(yī)療器械信號傳輸中斷等嚴重后果。

產生原因：

焊接溫度不足是常見原因之一。如果激光功率過低或者焊接時間過短，焊錫無法充分熔化并浸潤焊件表面，就容易產生虛焊。例如，在焊接電子元器件引腳時，若激光功率設置比實際需求低 10% - 20%，就可能出現(xiàn)虛焊情況。

焊件表面清潔度不夠也會導致虛焊。如果焊件表面存在油污、氧化層等雜質，焊錫難以與焊件形成良好的冶金結合。比如在潮濕環(huán)境下儲存的金屬焊件，其表面很容易形成氧化膜，阻礙焊錫的附著。

焊錫材料質量不佳，如焊錫絲內部助焊劑分布不均勻或者含量不足，也會影響焊錫的流動性和浸潤性，從而引發(fā)虛焊。

解決方法：

調整激光焊接參數(shù)。適當增加激光功率或延長焊接時間，但要注意避免溫度過高損壞焊件。例如，在出現(xiàn)虛焊后，可以每次以 5% - 10% 的幅度增加激光功率，同時觀察焊點狀態(tài)，直到虛焊問題解決。

對焊件表面進行預處理。在焊接前，使用合適的清潔劑(如酒精、專用金屬清潔劑等)清潔焊件表面，去除油污和氧化層。對于有氧化層的金屬，可以采用機械打磨或化學酸洗等方法進行處理。

檢查焊錫材料質量，確保使用合格的焊錫絲，并且助焊劑含量和分布符合要求。如果助焊劑不足，可以考慮更換焊錫絲或者在焊接過程中適當添加助焊劑。

焊錫飛濺問題

問題表現(xiàn)及影響：焊錫飛濺是指在激光焊錫過程中，焊錫以小顆粒狀向四周飛濺。這不僅會浪費焊錫材料，還可能導致周圍的電子元器件短路、被污染，嚴重影響產品的質量和可靠性。例如，在印刷電路板(PCB)焊接中，飛濺的焊錫顆?？赡軙湓谙噜彽暮更c或元件引腳上，造成電氣短路。

產生原因：

焊接溫度過高是主要原因之一。當激光功率過大或者焊接時間過長時，焊錫會過度熔化，液態(tài)焊錫在表面張力和激光沖擊等因素的作用下產生飛濺。比如，激光功率超出合適范圍 20% - 30% 時，飛濺現(xiàn)象就會明顯增加。

焊錫量過多也會導致飛濺。如果在焊接時供給的焊錫超過了焊點能夠容納的量，多余的焊錫在熔化后容易飛濺出來。

焊件表面不平整或者存在較大的縫隙，在激光加熱過程中，焊錫流動不均勻，也可能引發(fā)飛濺。

解決方法：

優(yōu)化激光焊接參數(shù)。降低激光功率或者縮短焊接時間，以減少焊錫的過度熔化。每次調整幅度可以為 10% - 15%，并通過試驗確定最佳參數(shù)。

控制焊錫供給量。根據焊點的大小和形狀，精確計算所需的焊錫量，避免焊錫過多?？梢允褂米詣铀徒z裝置，通過調節(jié)送絲速度來精準控制焊錫量。

對焊件表面進行預處理，保證其平整度。對于有縫隙的焊件，可以先采用填充材料進行填充，或者調整焊件的裝配方式，使焊錫能夠均勻流動，減少飛濺的可能性。

焊點外觀不良問題

問題表現(xiàn)及影響：焊點外觀不良包括焊點表面不光滑、有氣孔、形狀不規(guī)則等情況。外觀不良的焊點可能會影響產品的美觀度，更重要的是，這些焊點的質量和可靠性也可能存在問題。例如，有氣孔的焊點可能會降低機械強度和導電性，形狀不規(guī)則的焊點可能在承受外力時容易斷裂。

產生原因：

焊接過程中的氣體夾雜是產生氣孔的主要原因。這可能是由于焊件表面的水分、油污在高溫下汽化，或者焊錫中的助焊劑分解產生氣體，而這些氣體沒有及時排出，就會殘留在焊點中形成氣孔。

焊錫流動不均勻會導致焊點形狀不規(guī)則。這可能是因為激光加熱不均勻、焊件表面張力不均勻或者焊錫供給方向不合理等因素引起的。

冷卻速度不合適也會影響焊點外觀。如果冷卻速度過快，焊錫凝固過程中可能會產生收縮裂紋，使焊點表面不光滑;而冷卻速度過慢，可能會導致焊錫過度流淌，改變焊點的預期形狀。

解決方法：

確保焊件表面清潔、干燥，避免水分和油污的殘留。同時，選擇質量好、助焊劑分解產生氣體少的焊錫材料。在焊接過程中，可以適當調整激光功率和焊接時間的配合，使焊錫能夠在充分熔化的同時，有足夠的時間讓氣體排出。

優(yōu)化激光加熱的均勻性。可以通過調整激光光斑的大小、形狀和能量分布來實現(xiàn)。例如，使用光束整形技術，使激光能量更加均勻地分布在焊點區(qū)域。同時，合理安排焊錫供給方向，使焊錫能夠在焊件表面均勻流動，形成規(guī)則的焊點。

控制冷卻速度。對于容易產生收縮裂紋的焊件，可以采用緩冷措施，如在焊接完成后，通過熱風吹拂或者將焊件放置在保溫環(huán)境中，使焊點緩慢冷卻。但要注意避免冷卻速度過慢導致的其他問題。

焊接強度不足問題

問題表現(xiàn)及影響：焊接強度不足表現(xiàn)為焊點在受到較小的外力作用時就出現(xiàn)脫落、斷裂等情況。在電子產品中，這可能會導致元器件松動，影響設備的正常運行;在汽車和醫(yī)療器械等對可靠性要求較高的產品中，焊接強度不足更是嚴重的安全隱患。

產生原因：

焊錫與焊件之間沒有形成良好的冶金結合是主要原因。這可能是由于焊接溫度不合適、焊件表面處理不當或者焊錫材料與焊件材料不兼容等因素導致的。例如，在異種金屬焊接時，如果沒有選擇合適的焊錫合金，就很難形成高強度的焊點。

焊點的形狀和尺寸不符合要求也會影響焊接強度。如果焊點過小、過薄或者形狀不合理，其承載能力就會降低。

焊接后的殘余應力也會削弱焊接強度。例如，在快速冷卻過程中，焊點與焊件之間由于熱膨脹系數(shù)不同，可能會產生較大的應力，導致焊點內部出現(xiàn)微裂紋，降低強度。

解決方法：

確保焊接溫度合適，使焊錫與焊件能夠充分發(fā)生冶金反應。對于不同的焊件材料組合，要選擇合適的焊錫合金，通過試驗確定最佳的焊接參數(shù)。同時，加強焊件表面處理，提高焊錫與焊件的結合能力。

優(yōu)化焊點設計，根據焊件的受力情況和使用要求，確定合理的焊點形狀和尺寸。在焊接過程中，要保證焊錫能夠充分填充焊點區(qū)域，例如通過控制焊錫供給量和激光加熱范圍來實現(xiàn)。

采取措施減少焊接殘余應力?？梢圆捎妙A熱焊件、控制冷卻速度等方法。例如，在焊接前將焊件預熱到一定溫度，使焊接過程中的溫度梯度減小，從而降低殘余應力。在冷卻過程中，采用緩慢冷卻或者分階段冷卻的方式，也有助于減少應力對焊接強度的影響。

還有可能其他問題：

?焊縫堆積?：焊縫填充過量，導致焊縫過高，原因可能是送絲速度過快或焊接速度過慢。

?焊偏?：焊縫金屬未在接頭結構中心凝固，原因可能是焊接定位不準確或填充焊時光束與焊絲對位不精準。

?焊縫凹陷?：焊縫金屬表面出現(xiàn)凹陷，原因可能是焊接光斑位置偏離中心點，導致部分母材熔化。

?焊縫中斷或粗細不均?：焊接過程中出現(xiàn)焊縫中斷或粗細變化，原因可能是送絲不穩(wěn)定或光束輸出不連續(xù)。

?氣孔?：焊縫表面出現(xiàn)氣孔，原因可能是焊縫表面清潔不徹底或鍍鋅層揮發(fā)。

?焊瘤?：焊縫軌跡變化大時，轉角處易出現(xiàn)焊瘤或成型不均，原因可能是焊縫軌跡變化大，示教不均勻。

?焊錫不流動?：原因是焊前處理不當，如元件引腳有油污或生銹，或者焊接時溫度不夠。

雖然激光錫焊可能會有這樣或者那樣的問題，但是大部分問題可以通過調整技術參數(shù)來解決。松盛光電提供激光錫焊系統(tǒng)解決方案，幫助更多的合作伙伴，創(chuàng)造更大的價值。