科普：微电子行业必不可少的激光锡焊

随着电子元器件的精、薄、短、小、差异化发展，传统的工艺已经越来越无法满足超细小化电子基板、多层化的点状零件焊接需求。激光锡焊以「非接触焊接、无静电、可实时质量控制」等技术优势逐渐成为弥补传统焊接工艺不足的新技术，并得到了行业的广泛应用。随着市场的要求更多，激光锡焊技术也为电子产业带来更多的发展空间。

激光锡焊原理是利用激光作为加热光源，传输光纤与激光焊接头相互配合，将激光聚焦于焊接区域，激光辐射能转换成热能，熔化锡材，完成焊接。

激光焊接按照锡料状态分为锡膏、锡丝以及锡球激光焊。相比传统波峰焊、回流焊、手工烙铁锡焊等锡焊工艺， 激 光 锡 焊  的 激 光 光 源 主 要 为 半 导 体 光 源（808-980nm）。由于半导体光源属近红外波段，具有良好热效应，其特有的光束均匀性与激光能量的持续性，对焊盘的均匀加热、快速升温效果显著，具有焊接效率高、焊接位置可精确控制、焊点一致性好等优势， 非常适合小微型电子元器件、结构复杂电路板及 PCB 板等微小复杂结构零件的精密焊接。

电子行业是国家战略性发展产业，时下，消费电子行业存量市场空间依然非常大；一方面，个人电脑、平板电脑、智能手机都已经开始进入红海的竞争格局，随之而来的将是各自产品在技术创新上的突破，从而带来新的技术应用和工艺变革。另外，随着技术进一步的创新，在消费电子领域也涌现出一批新产品。如智能手表、智能手环为代表的可穿戴设备、AR/VR、消费无人机等，这些新兴的消费电子产品发展迅猛。

锡联万物。当下，市场正朝着纵向数量的增长和横向应用领域的扩展，随之而来的是市场对电子元器件需求的增长， 锡焊是其生产工艺中必不可少的环节， 因此，包括上游产业链也相继寻找激光锡焊工艺解决方案。相信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。

1.激光锡膏焊

激光锡膏焊是以激光为热源加热锡膏融化的激光焊接技术。通过将锡膏涂覆在焊盘上，采用激光加热将锡膏熔化然后凝固形成焊点， *** 作比较简单。但由于锡膏是由小颗粒锡珠组合成，在激光光斑作用的边缘由于热量较低导致部分锡珠没有完全熔化而形成残留，对电路板有造成短路的风险，因此，激光锡膏焊尽量采用防飞溅锡膏以避免飞溅的锡珠造成短路。

激光锡膏焊一般应用在微小型的精密零件、工件的加固以及预上锡方面，此外，也适用于电路导通焊接，对于柔性电路板的焊接效果非常好，比如塑料天线座，因其不存在复杂电路，通过锡膏焊往往能达到不错的效果。

2.激光锡丝焊接

激光预热焊件后，自动送丝机构将锡丝送到指定位置后，激光将低于焊件的焊料熔化完成焊接。

激光送丝焊接具有结构紧凑、一次性作业的特点，焊点饱满，与焊盘润湿性好，尤其适合PCB电路板、光学元器件、声学元器件、半导体制冷元器件等集成电路板及其单一电子元器件锡焊。

联赢激光自主研发的 PCB 锡焊倒挂焊接台 是专为 SMT 行业相关 PCB 板激光送丝锡焊工序定制，既支持上下游工序设备的无缝衔接自动生产，也支持手动人工上下料，实现焊接工位的精确快速定位和激光功率的稳定输出，送锡精准且与激光加热协调运作。该设备整机效率高、维护少、焊点质量牢固可靠、成形美观，能帮助客户有效提高焊接质量及效率。

另外，UW这里也要提醒大家， 材料预热、送丝熔化及抽丝离开三个步骤的精准实施是决定激光送丝焊焊接是否完美的关键点。 比方说，预热 PCB 焊盘时，温度一定要严格控制，温度高会对 PCB 焊盘及现有电子元件造成损伤，温度低无法起到预热效果。送丝和离丝速度要快，送丝速度慢，会产生激光烧灼 PCB 的现象，离丝速度慢则会出现多余焊丝堵住送丝嘴的现象。

3. 激光锡球焊

激光锡球焊分为喷球焊接和植球焊接，是一种全新的锡焊贴装工艺。这种工艺的主要优点是能实现极小尺寸的互连，熔滴大小可小至几十微米。能将容器中的锡球通过特制的单锡珠分球系统转移至喷射头，通过激光的高脉冲能量，瞬间熔化置于喷射头上的锡球，再利用惰性气体压力将熔化后的锡料，喷射到焊点表面，形成互联焊点。

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、数据线焊点组装等细小焊盘及漆包线锡焊。

联赢激光自主研发的锡球喷射焊接台采用双工位工作模式，最大限度利用锡球出射头提高焊接效率， 出球速度最快达 3 球/s 。焊接部分搭载直线电机结合送料研磨模组实现短距离平稳启停、长间距快速响应。高标准的重复定位精度保证产品焊接一致性、稳定性。此外，该设备 *** 作简便，焊接过程中无需工具接触，避免了工具与器件表面接触而造成器件表面损伤， 满足精密电子元器件焊接要求的同时，能帮助客户极大程度提高产能。

时下，国内微电子企业PCB、FPCB板主件、晶振元件、倒装芯片等制造过程已经越来越多地使用激光锡焊。具体表现在微电子封装和组装中，激光锡焊已经用于高密度引线表面贴装器件的回流焊、热敏感和静电敏感器件的回流焊、选择性再流焊、BGA 外引线的凸点制作、Flip chip 的芯片上凸点制作、BGA 凸点的返修、TAB 器件封装引线的连接、摄像头模组、VCM音圈马达、CCM、FPC、连接器、天线、传感器、电感、硬盘磁头、扬声器、喇叭、光通讯元器件、热敏元件、光敏元件等传统方式难以焊接的产品上。

在锡焊领域，联赢激光将同轴温度反馈、异形光斑等核心技术应用到其中，拥有激光锡焊实验平台能力、激光锡焊焊后检测能力及DOE验证能力，拥有锡膏焊接头、锡球焊接头、锡丝焊接头、温控仪、送丝机、点胶阀、锡丝（0.3-1.2mm）、锡球（0.1-2.0mm）、锡膏（低、中、高温）等激光锡焊专用焊接部件，并积累大量应用案例。

目前，联赢激光锡焊设备及相关解决方案已广泛应用到汽车制造、消费电子、光通讯、五金家用、航天航空、传感器等行业。

作为智能激光焊接专家，联赢激光自创立以来，始终坚持从实际产业需求出发，紧紧围绕激光焊接开发系列设备及自动化产线，经过16年潜心研发与技术积淀，在动力电池、汽车制造、光通讯、锡焊、塑料焊等近三十个应用领域新工艺、新技术层出不穷，能针对客户不同需求，为客户提供量身定制的激光焊接及自动化解决方案。

激光焊接机又常称为激光焊机、能量负反馈激光焊接机、雷射焊接机、镭射焊机、激光冷焊机、激光氩焊机、激光焊接设备等。按其工作方式常可分为激光模具烧焊机（手动激光焊接设备）、自动激光焊接机、首饰激光焊接机、激光点焊机、光纤传输激光焊接机、振镜焊接机、手持式焊接机等，专用激光焊接设备有传感器焊机、矽钢片激光焊接设备、键盘激光焊接设备。

可焊接图形有：点、直线、圆、方形或由AUTOCAD软件绘制的任意平面图形。

一.光纤传输激光焊接机是将高能激光束耦合进入光纤，远距离传输后，通过准直镜准直为平行光,再聚焦于工件上实施焊接的一种激光焊接设备。对焊接难以接近的部位，施行柔性传输非接触焊接，具有更大的灵活性。光纤传输激光焊接机激光束可实现时间和能量上的分光，能进行多光束同时加工，为更精密的焊接提供了条件。

二.光纤激光焊接机主要特点

1.光纤传输激光焊接机选配CCD摄像监视系统，方便观察和精确定位。

2.光纤传输激光焊接机焊斑能量分布均匀，具有焊接特性所需要的最佳光斑。

3.光纤传输激光焊接机适应各种复杂焊缝，各种器件的点焊，以及1mm以内薄板的缝焊。

4.光纤传输激光焊接机采用英国进口陶瓷聚光腔体，耐腐蚀、耐高温，腔体寿命（8-10)年,氙灯寿命800万次以上。

5.可定制专用的自动化工装夹具,实现产品的批量生产。

三.光纤激光焊接机主要应用:

光纤传输激光焊接机应用于光通信器件、IT、医疗、电子、电池、光纤耦合器件、显像管电子q、金属零件、手机振动马达、钟表精密零件、汽车钢片等的精密焊接。

四.光纤激光焊接机应用领域

制造业应用：激光焊接机在国内外汽车制造中的应用广泛。曾经在日本以CO2激光焊机替代了闪光对焊的进行钢制业轧钢卷材的连接，在超薄板焊接的研究中，比如板厚100微米以下的箔片，没有办法熔焊，但通过有特殊输出功率波形的YAG激光焊得以成功，显示了激光焊的广阔前途。

粉末‍冶金领域：科学技术不断发展，许多工业技术对材料都有特殊的要求，传统技术制造的材料已不能满足要求了。激光焊接机进入粉末冶金材料加工领域，为粉末冶金材料的应用带来了新的发展前景，比如采用粉末冶金材料连接中常用的钎焊的方法焊接金刚石，因为结合强度低，热影响区宽尤其是无法适应高温及强度要求高而引起钎料熔化脱落，采用激光焊接机能够提高焊接强度以及耐高温性能。

3.电子工业激光焊接机在电子工业中，得到了广泛的应用。因为激光焊接热影响区小，加热集中迅速、热应力低，因而正在集成电路和半导体器件壳体的封装中，显示出独特的优越性，在真空器件研制中，激光焊接也得到了应用。传感器或温控器中的d性薄壁波纹片厚度在0.05-0.1mm，采用传统焊接方法很难解决，TIG焊容易焊穿，等离子稳定性不好，影响因素多而采用激光焊接效果很好，受到广泛的应用。

汽车工业

焊接生产已大规模出现在汽车制造业，成为汽车制造业突出的成就之一。很多汽车制造厂采用了激光焊接和切割工艺。高强钢激光焊接装配件因其优良性能在汽车车身制造中使用得越来越多。因为汽车工业批量大、自动化程度高，激光焊接设备将向大功率、多路式方向发展。

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