激光焊锡工艺参数解析一览

　　激光焊锡的工艺参数是决定焊点质量的核心，核心参数包括激光功率、焊接时间（脉冲宽度）、离焦量，辅助参数含锡膏用量、保护气体参数，需根据焊点大小、基材类型、锡膏特性协同匹配，才能避免虚焊、过焊等缺陷。

　　一、核心工艺参数及解析

　　1. 激光功率

　　定义：单位时间内激光输出的能量，是熔锡的核心能量来源，单位通常为瓦特(W)。

　　解析：功率直接决定焊点能否达到锡膏熔点(如 SAC305 锡膏熔点 217℃)：

　　功率过低：锡膏未完全熔融，易出现虚焊，焊点导电性能差、力学强度低。

　　功率过高：局部温度过高，会导致过焊，可能造成基材(如插针、PCB 焊盘)氧化、变形，甚至烧毁周边塑料元件。

　　调整要点：

　　脉冲激光优先看 “峰值功率”(瞬时最大能量)，连续激光看 “平均功率”。

　　小焊点(直径<0.5mm)：功率 5-15W;大焊点(直径>1mm)：功率 15-50W(需结合设备功率范围)。

　　高反射基材(如铜、铝)：需提高 10%-20% 功率(或换蓝光激光，提升吸收率)。

　　2. 焊接时间(脉冲宽度)

　　定义：激光作用于焊点的时长，脉冲激光常用 “脉冲宽度”(ms)，连续激光用 “照射时间”(s)。

　　解析：时间决定能量输入的总量，需与功率协同控制：

　　时间过短：锡膏未充分润湿焊盘，焊点易出现 “冷焊”(表面粗糙、结合力差)。

　　时间过长：热积累导致基材过热，可能引发焊盘脱落、锡膏助焊剂碳化(残留黑色杂质)。

　　调整要点：

　　脉冲激光：单次脉冲宽度通常 10-100ms，复杂焊点(如多层焊盘)可分 “预热 - 熔锡 - 保温” 三阶段设置(如预热 30ms、熔锡 50ms、保温 20ms)。

　　避免 “低功率 + 长时间” 组合：易导致助焊剂提前挥发，锡膏失去活性，增加虚焊风险。

　　3. 离焦量

　　定义：激光焦点与焊点表面的距离，分为 “正离焦”(焦点在焊点上方)和 “负离焦”(焦点在焊点下方)。

　　解析：离焦量直接影响焊点的能量密度和光斑大小：

　　正离焦：光斑变大，能量密度降低，适合小焊点(如 0.1-0.3mm)，避免能量集中烧穿焊盘。

　　负离焦：光斑变小，能量密度升高，适合大焊点(如 0.5-2mm)或厚基材，确保熔深足够。

　　调整要点：

　　常规焊点：离焦量控制在 ±1-3mm(具体需按激光波长调整，如 1064nm 红外激光离焦范围稍大)。

　　试焊时优先固定离焦量(如正离焦 1mm)，再调整功率和时间，避免频繁变动导致光斑不稳定。

　　二、辅助工艺参数及解析

　　1. 锡膏用量

　　定义：覆盖在焊点表面的锡膏体积，通常通过钢网印刷(钢网厚度 0.1-0.2mm)或点胶阀控制。

　　解析：用量直接影响焊点形态：

　　用量过多：焊后残留锡珠，易导致相邻焊点 “桥连短路”(尤其间距<1mm 的焊点)。

　　用量过少：焊点填充不足，出现 “凹陷”，力学强度和导电性能下降。

　　调整要点：锡膏用量≈焊点体积的 85%-90%，试焊后观察焊点：饱满无溢出、无凹陷即为合适。

　　2. 保护气体参数

　　定义：焊接时通入的惰性气体(如氮气、氩气)，主要参数包括气体纯度、流量。

　　解析：核心作用是隔绝空气，防止焊点氧化：

　　纯度不足(如氮气纯度<99.99%)：焊点表面氧化发黑，接触电阻升高，影响导电性。

　　流量过低：保护范围不足;流量过高(>10L/min)：易吹散未熔锡膏，导致焊点缺料。

　　调整要点：

　　优先选氮气(成本低于氩气)，纯度≥99.99%，流量 5-8L/min。

　　气体喷嘴需贴近焊点(距离<5mm)，确保形成局部保护氛围。

　　三、参数匹配核心逻辑

　　按焊点大小匹配：小焊点(<0.5mm)→ 低功率(5-15W)+ 短时间(10-30ms)+ 正离焦;大焊点(>1mm)→ 高功率(15-50W)+ 长时间(50-100ms)+ 负离焦。

　　按锡膏类型匹配：高温锡膏(如 SAC305.217℃)→ 更高功率 / 更长时间;低温锡膏(如 SnBi，138℃)→ 降低功率 / 缩短时间，避免过焊。

　　按基材匹配：铜 / 镀镍基材(高反射)→ 提高 10%-20% 功率;铝基材(易氧化)→ 加强保护气体，延长预热时间去除氧化层。