激光焊锡中常见的问题及解决方案

激光锡焊持续发展，主要体现在以下几个方面：

.其一，技术不断进步，精度更高，光斑尺寸更小，能够满足微小元件焊接需求；温度控制更为精准，确保焊点质量；焊接速度加快，提高生产效率。

其二，设备性能得以提升，自动化与智能化水平增强，可自动调整参数、自我诊断并实现远程监控，系统稳定性提高，故障与维护成本降低。

其三，应用领域不断拓展，在电子行业广泛深入应用的同时，也涉足汽车、航空航天、医疗等领域。

其四，具备环保节能特性，减少助焊剂使用和污染，能源利用高效。

其五，与新材料、新工艺融合，拓展发展空间。然而，激光锡焊也存在一些问题，诺菲尔将为大家介绍激光锡焊在生产过程中可能遇到的问题及相应解决方案。激光锡焊在现代工业生产中有着广泛的应用前景，尽管在生产过程中会面临多种问题，但通过分析原因并采取相应解决措施，可有效保障焊接质量。

关于虚焊问题： 问题表现及影响：虚焊是指焊锡与焊件表面未形成良好的金属间化合物，只是附着于表面。外观上焊点表面粗糙、不光滑，可能存在缝隙。这种焊点机械强度和导电性差，在产品使用过程中，虚焊部位易出现断路，致使电子产品功能失效、汽车电子系统故障或医疗器械信号传输中断等严重后果。 产生原因： 焊接温度不足是常见原因。若激光功率过低或焊接时间过短，焊锡不能充分熔化并浸润焊件表面，就易产生虚焊。例如，在焊接电子元器件引脚时，若激光功率比实际需求低10% - 20%，就可能出现虚焊。 焊件表面清洁度不够也会引发虚焊。若焊件表面存在油污、氧化层等杂质，焊锡难以与焊件形成良好的冶金结合。例如在潮湿环境下储存的金属焊件，其表面易形成氧化膜，阻碍焊锡附着。 焊锡材料质量不佳，如焊锡丝内部助焊剂分布不均或含量不足，也会影响焊锡的流动性和浸润性，从而导致虚焊。 解决方法： 调整激光焊接参数。适当增加激光功率或延长焊接时间，但要注意避免温度过高损坏焊件。例如，出现虚焊后，可每次以5% - 10%的幅度增加激光功率，同时观察焊点状态，直至虚焊问题解决。 对焊件表面进行预处理。焊接前，使用合适的清洁剂（如酒精、专用金属清洁剂等）清洁焊件表面，去除油污和氧化层。对于有氧化层的金属，可采用机械打磨或化学酸洗等方法处理。 检查焊锡材料质量，确保使用合格的焊锡丝，且助焊剂含量和分布符合要求。若助焊剂不足，可考虑更换焊锡丝或在焊接过程中适当添加助焊剂。

焊锡飞溅问题： 焊锡飞溅问题主要由焊接温度过高、焊锡量过多、焊件表面不平整或存在缝隙引起，相应的解决方法是优化激光焊接参数、控制焊锡供给量和对焊件表面进行预处理。焊点外观不良问题的产生与焊接过程中的气体夹杂、焊锡流动不均匀和冷却速度不合适有关，可通过确保焊件表面清洁干燥、优化激光加热均匀性和控制冷却速度来改善。 问题表现及影响：焊锡飞溅是指在激光焊锡过程中，焊锡以小颗粒状向四周飞溅。这不仅浪费焊锡材料，还可能使周围的电子元器件短路、被污染，严重影响产品的质量和可靠性。例如，在印刷电路板(PCB)焊接中，飞溅的焊锡颗粒可能落在相邻的焊点或元件引脚上，造成电气短路。 产生原因： 焊接温度过高是主要原因之一。当激光功率过大或焊接时间过长时，焊锡会过度熔化，液态焊锡在表面张力和激光冲击等因素作用下产生飞溅。例如，激光功率超出合适范围20% - 30%时，飞溅现象会明显增加。 焊锡量过多也会导致飞溅。若焊接时供给的焊锡超过焊点可容纳的量，多余的焊锡熔化后容易飞溅出来。 焊件表面不平整或者存在较大缝隙，在激光加热过程中，焊锡流动不均匀，也可能引发飞溅。 解决方法： 优化激光焊接参数。降低激光功率或者缩短焊接时间，以减少焊锡的过度熔化。每次调整幅度可为10% - 15%，并通过试验确定最佳参数。 控制焊锡供给量。根据焊点大小和形状精确计算所需焊锡量，避免焊锡过多。可使用自动送丝装置，通过调节送丝速度精准控制焊锡量。 对焊件表面进行预处理，保证其平整度。对于有缝隙的焊件，可先采用填充材料填充，或者调整焊件装配方式，使焊锡能够均匀流动，减少飞溅可能性。

焊点外观不良问题： 问题表现及影响：焊点外观不良包括焊点表面不光滑、有气孔、形状不规则等情况。外观不良的焊点可能影响产品美观度，更重要的是，这些焊点的质量和可靠性可能存在问题。例如，有气孔的焊点可能降低机械强度和导电性，形状不规则的焊点在承受外力时可能容易断裂。

产生原因： 焊接过程中的气体夹杂是产生气孔的主要原因。这可能是由于焊件表面的水分、油污在高温下汽化，或者焊锡中的助焊剂分解产生气体，而这些气体未及时排出，就会残留在焊点中形成气孔。 焊锡流动不均匀会导致焊点形状不规则。这可能是由于激光加热不均匀、焊件表面张力不均匀或者焊锡供给方向不合理等因素引起的。 冷却速度不合适也会影响焊点外观。若冷却速度过快，焊锡凝固过程中可能产生收缩裂纹，使焊点表面不光滑；而冷却速度过慢，可能导致焊锡过度流淌，改变焊点预期形状。

解决方法： 确保焊件表面清洁、干燥，避免水分和油污残留。同时，选择质量好、助焊剂分解产生气体少的焊锡材料。在焊接过程中，可适当调整激光功率和焊接时间的配合，使焊锡充分熔化的同时，有足够时间让气体排出。 优化激光加热的均匀性。可通过调整激光光斑的大小、形状和能量分布来实现。例如，使用光束整形技术，使激光能量更均匀地分布在焊点区域。同时，合理安排焊锡供给方向，使焊锡能在焊件表面均匀流动，形成规则焊点。 控制冷却速度。对于易产生收缩裂纹的焊件，可采用缓冷措施，如在焊接完成后，通过热风吹拂或者将焊件放置在保温环境中，使焊点缓慢冷却，但要注意避免冷却速度过慢导致的其他问题。

焊接强度不足问题： 问题表现及影响：焊接强度不足表现为焊点在受到较小外力作用时就出现脱落、断裂等情况。在电子产品中，这可能导致元器件松动，影响设备正常运行；在汽车和医疗器械等对可靠性要求较高的产品中，焊接强度不足更是严重的安全隐患。 产生原因： 焊锡与焊件未形成良好的冶金结合是主要原因。这可能是由于焊接温度不合适、焊件表面处理不当或者焊锡材料与焊件材料不兼容等因素导致的。例如，在异种金属焊接时，若未选择合适的焊锡合金，很难形成高强度焊点。 焊点的形状和尺寸不符合要求也会影响焊接强度。若焊点过小、过薄或者形状不合理，其承载能力会降低。 焊接后的残余应力也会削弱焊接强度。例如，在快速冷却过程中，焊点与焊件之间由于热膨胀系数不同，可能产生较大应力，导致焊点内部出现微裂纹，降低强度。 解决方法： 确保焊接温度合适，使焊锡与焊件能充分发生冶金反应。对于不同的焊件材料组合，选择合适的焊锡合金，通过试验确定最佳焊接参数。同时，加强焊件表面处理，提高焊锡与焊件的结合能力。 优化焊点设计，根据焊件受力情况和使用要求，确定合理的焊点形状和尺寸。在焊接过程中，要保证焊锡能充分填充焊点区域，例如通过控制焊锡供给量和激光加热范围来实现。 采取措施减少焊接残余应力。可采用预热焊件、控制冷却速度等方法。例如，在焊接前将焊件预热到一定温度，使焊接过程中的温度梯度减小，从而降低残余应力。在冷却过程中，采用缓慢冷却或者分阶段冷却的方式，也有助于减少应力对焊接强度的影响。

还有其他可能的问题： ‌焊缝堆积‌：焊缝填充过量，致使焊缝过高，原因可能是送丝速度过快或焊接速度过慢。 ‌焊偏‌：焊缝金属未在接头结构中心凝固，原因可能是焊接定位不准确或填充焊时光束与焊丝对位不精准。 ‌焊缝凹陷‌：焊缝金属表面出现凹陷，原因可能是焊接光斑位置偏离中心点，导致部分母材熔化。 ‌焊缝中断或粗细不均‌：焊接过程中出现焊缝中断或粗细变化，原因可能是送丝不稳定或光束输出不连续。 ‌气孔‌：焊缝表面出现气孔，原因可能是焊缝表面清洁不彻底或镀锌层挥发。 ‌焊瘤‌：焊缝轨迹变化大时，转角处易出现焊瘤或成型不均，原因可能是焊缝轨迹变化大，示教不均匀。 ‌焊锡不流动‌：原因是焊前处理不当，如元件引脚有油污或生锈，或者焊接时温度不够。

虽然激光锡焊可能存在诸多问题，但大部分问题可通过调整工艺参数解决。诺菲尔提供激光锡焊系统解决方案，助力更多合作伙伴创造更大价值。

焊接强度不足问题的原因包含焊锡与焊件未形成良好冶金结合、焊点形状和尺寸不符合要求以及焊接后的残余应力，相应解决办法为确保焊接温度合适、优化焊点设计和采取措施减少焊接残余应力。此外，还存在焊缝堆积、焊偏、焊缝凹陷、焊缝中断或粗细不均、气孔、焊瘤、焊锡不流动等其他问题，其原因各异，但大部分问题可通过调整工艺参数解决。诺菲尔提供的激光锡焊系统解决方案，有助于合作伙伴应对这些问题，从而在电子、汽车、航空航天、医疗等众多领域发挥激光锡焊的优势，实现更大价值。