激光錫焊中焊點(diǎn)為什么會(huì)暗淡無光？

激光錫焊已經(jīng)是非常成熟的工藝，已經(jīng)有不少的廠商都在選擇激光錫焊，因?yàn)榧す忮a焊有諸多的優(yōu)勢。在激光錫焊實(shí)際的生產(chǎn)過程中，有可能會(huì)遇到焊點(diǎn)暗淡無光的情況。松盛光電來給大家介紹焊點(diǎn)為什么會(huì)出現(xiàn)暗淡無光以及解決方案，來了解一下吧。

一、氧化問題

焊接過程中的氧化

在激光錫焊過程中，如果焊接環(huán)境中的氧氣含量較高，錫在高溫下容易與氧氣發(fā)生反應(yīng)。錫的表面會(huì)形成一層氧化錫(SnO?)。例如，當(dāng)焊接溫度達(dá)到錫的熔點(diǎn)(232℃)及以上時(shí)，錫原子變得活躍，氧氣分子會(huì)與錫原子結(jié)合。氧化錫是一種比較穩(wěn)定的化合物，它會(huì)覆蓋在焊點(diǎn)表面，使得焊點(diǎn)失去金屬原本的光澤，呈現(xiàn)出暗淡的外觀。

即使在有保護(hù)氣體(如氮?dú)?的情況下，如果保護(hù)氣體的流量不足、純度不夠或者保護(hù)范圍不全面，也會(huì)導(dǎo)致部分錫被氧化。比如，在焊接復(fù)雜形狀的工件時(shí)，保護(hù)氣體可能無法完全覆蓋焊接區(qū)域，邊緣部分的錫就容易氧化。

焊料本身的氧化

錫焊料如果在儲(chǔ)存過程中沒有得到妥善的保存，其表面可能已經(jīng)有了一層氧化膜。當(dāng)進(jìn)行激光焊接時(shí)，這層氧化膜可能沒有被完全去除，進(jìn)而影響焊點(diǎn)的光澤。例如，在濕度較高的環(huán)境下存放的錫焊料，其表面氧化程度會(huì)加快，而且氧化層可能會(huì)比較厚。

二、激光參數(shù)設(shè)置不合理

激光功率問題

如果激光功率過高，會(huì)使錫焊料過度熔化甚至汽化。當(dāng)錫過度汽化后，在焊點(diǎn)冷卻凝固的過程中，其微觀結(jié)構(gòu)會(huì)變得粗糙。這是因?yàn)槠蟮腻a重新凝固時(shí)，原子排列不像正常凝固那樣規(guī)則，從而影響焊點(diǎn)表面的平整度和光澤度。例如，當(dāng)激光功率超出合適范圍 20% - 30% 時(shí)，焊點(diǎn)表面就會(huì)出現(xiàn)明顯的不平整和暗淡現(xiàn)象。

相反，激光功率過低會(huì)導(dǎo)致焊料熔化不充分。這樣會(huì)使得焊點(diǎn)內(nèi)部有未完全熔化的焊料顆粒，焊點(diǎn)表面也會(huì)高低不平，從而失去光澤。

激光脈沖寬度和頻率問題

不合適的激光脈沖寬度和頻率會(huì)影響焊料的熔化和凝固過程。如果脈沖寬度過長，會(huì)使焊料在高溫下停留時(shí)間過長，可能導(dǎo)致焊料中的某些成分過度反應(yīng)或者揮發(fā)。而頻率過高或過低，會(huì)影響焊料的熱傳遞和熔化的均勻性，導(dǎo)致焊點(diǎn)表面質(zhì)量下降，出現(xiàn)暗淡無光的情況。例如，對(duì)于一些精細(xì)的電子元件焊接，需要較窄的脈沖寬度和合適的頻率來保證焊點(diǎn)的質(zhì)量。如果脈沖寬度設(shè)置為正常情況的 2 倍，焊點(diǎn)就可能因?yàn)闊嵊绊懚ス鉂伞?/p>

三、焊接材料特性及兼容性

焊料成分差異

不同成分的錫焊料其物理和化學(xué)性質(zhì)有所不同。除了錫之外，焊料中可能還含有其他合金元素，如鉛、銀、銅等。這些合金元素的比例會(huì)影響焊料的熔點(diǎn)、流動(dòng)性和表面張力等特性。例如，含鉛量較高的焊料在激光焊接后，焊點(diǎn)可能會(huì)因?yàn)殂U的分布不均勻等情況而影響光澤。當(dāng)鉛在焊點(diǎn)表面富集時(shí)，由于鉛的外觀和錫有所不同，會(huì)使焊點(diǎn)看起來暗淡。

與被焊接材料的兼容性

焊料與被焊接材料(如銅、鋁等)之間的兼容性也很重要。如果焊料與被焊接材料的潤濕性不好，在焊接過程中不能很好地融合，會(huì)導(dǎo)致焊點(diǎn)表面不平整。例如，當(dāng)錫焊料焊接鋁材料時(shí)，如果沒有使用合適的助焊劑來改善潤濕性，焊點(diǎn)就容易出現(xiàn)缺陷，表面光澤度也會(huì)受到影響。因?yàn)楹噶喜荒茉阡X表面良好地鋪展，凝固后的焊點(diǎn)表面就會(huì)有類似橘皮狀的不平整，從而顯得暗淡無光。