激光錫焊中焊縫堆積的原因是什么？怎么處理？

焊縫堆積是在激光錫焊中可能遇到的問題，如果在生產工藝中遇到了焊縫堆積的情況，先要找到引起焊縫堆積的因素，再針對性的進行處理。松盛光電來給大家解答焊縫堆積的原因及相應的解決方案。

焊縫堆積的原因

　錫料供給過多

送錫裝置參數問題：如果自動送錫裝置的送錫速度過快或者送錫量設置過大，就會導致焊縫處錫料堆積。例如，在一些自動化激光錫焊設備中，送錫電機的轉速沒有根據焊點大小和焊接速度進行精確調整，使得單位時間內供給的錫料超過了焊縫實際能夠容納的量。

錫料形狀和尺寸影響：當使用的錫絲直徑過大或者錫膏的粘度較低時，也容易造成焊縫堆積。比如，對于精細的電子元件焊接，本應使用直徑較小(如 0.5mm)的錫絲，但錯用了 1mm 直徑的錫絲，在相同的送錫速度下，就會有更多的錫料進入焊縫，導致堆積。

激光能量分布不均

光斑特性不良：激光光斑能量分布不均勻，例如光斑中心能量過高，邊緣能量過低，會使錫料在光斑中心過度熔化。在焊接過程中，這部分過度熔化的錫料會向四周流動，但由于邊緣能量不足，錫料無法及時被重新熔化和均勻分布，從而堆積在焊縫附近。

光學系統問題：如果激光焊接設備的光學系統(如透鏡、反射鏡等)有污垢、損壞或者焦距調節不當，會影響激光的能量傳遞和分布。例如，透鏡表面有灰塵，會使激光發生散射，改變光斑的能量分布，導致焊縫堆積。

焊接速度與錫料熔化速度不匹配

速度過慢：當焊接速度過慢時，在每個焊點處錫料熔化后有足夠的時間堆積。比如在焊接印刷電路板(PCB)的過程中，焊接速度設置為每秒 1 個焊點，而錫料熔化速度較快，使得錫料在焊點處不斷積累，形成堆積。

熔化速度過快：如果激光功率過高或者錫料的熔點較低，會導致錫料熔化速度過快。在這種情況下，即使焊接速度正常，錫料也可能會因為來不及擴散而堆積在焊縫處。

焊縫堆積的不良影響

外觀質量下降

焊縫堆積會使焊點外觀不平整，表面粗糙。對于一些對外觀要求較高的電子產品，如智能手機、平板電腦等，這種不良的外觀會影響產品的整體質量和市場競爭力。例如，在手機主板焊接中，堆積的焊縫可能會使主板看起來不整潔，給消費者留下產品質量不佳的印象。

電氣性能受影響

過多的錫料堆積可能會導致短路。在高密度的 PCB 焊接中，相鄰的焊點或線路之間距離較近，堆積的錫料很容易連接到相鄰的導電部分，造成短路故障，從而影響電子設備的正常運行。

機械性能改變

焊縫堆積會改變焊點的形狀和應力分布。不均勻的錫料堆積可能會導致焊點在受到外力作用時，應力集中在堆積部分，降低焊點的抗剪切和抗拉伸強度，使焊點更容易損壞。

焊縫堆積的解決方案

控制錫料供給

校準送錫裝置：對自動送錫裝置進行精確校準，根據焊點大小、焊接速度和錫料類型等因素，合理調整送錫速度和送錫量。例如，在焊接小型芯片引腳時，通過實驗確定合適的送錫速度，一般可以將送錫速度設置為每秒 0.5 - 1mm(根據錫絲直徑)，并根據實際焊接情況進行微調。

選擇合適的錫料規格：根據焊接需求選擇合適直徑的錫絲或粘度合適的錫膏。對于精細焊接，優先選用直徑較小的錫絲，如 0.3 - 0.5mm。如果使用錫膏，要選擇粘度能夠滿足焊接工藝要求的產品，避免錫膏在焊縫處過度流淌。

優化激光能量分布

調整光斑能量分布：使用能量均勻分布的激光光斑?？梢酝ㄟ^在光路中添加勻光器等光學元件來改善光斑能量分布。例如，采用微透鏡陣列勻光器，能夠將激光光斑的能量分布變得更加均勻，使錫料均勻熔化，減少堆積。

維護光學系統：定期清潔和檢查激光焊接設備的光學系統。用專業的光學清潔工具和溶劑清洗透鏡、反射鏡等光學元件，確保其表面干凈、無損傷。同時，要正確調節光學系統的焦距，保證激光能量準確地聚焦在焊縫上，以獲得良好的焊接效果。

匹配焊接速度和錫料熔化速度

合理設置焊接速度：通過實驗和經驗，找到焊接速度和錫料熔化速度的最佳匹配點。在保證錫料能夠充分熔化并形成良好焊點的前提下，適當提高焊接速度。例如，在焊接 FPC(柔性電路板)時，根據錫料的熔點和設備的激光功率，將焊接速度從每秒 0.5 個焊點提高到每秒 1 - 1.5 個焊點，同時觀察焊縫的形成情況，避免錫料堆積。

控制錫料熔化速度：根據焊接情況合理調整激光功率和錫料類型，控制錫料的熔化速度。如果發現錫料熔化速度過快，可以適當降低激光功率或者更換熔點稍高的錫料。例如，在焊接一些對溫度敏感的元器件時，將激光功率從 5W 降低到 4W，同時選擇熔點稍高的錫 - 銀 - 銅合金錫料，以減緩錫料熔化速度，防止焊縫堆積。