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激光錫焊中焊點(diǎn)有氣孔是什么原因?如何處理?

激光錫焊有很多優(yōu)點(diǎn),高效,快速等等。但是在激光錫焊的過(guò)程中,可能因?yàn)檫@樣或者那樣的原因,造成焊接點(diǎn)存在氣孔。松盛光電來(lái)給大家介紹一下激光錫焊焊點(diǎn)氣孔存在的原因及相應(yīng)的解決方案,來(lái)了解一下吧。

激光錫焊產(chǎn)生焊點(diǎn)有氣孔的原因

(一)焊件因素

焊件表面存在揮發(fā)性物質(zhì)

油污和水分:如果焊件表面有油污或水分,在激光加熱過(guò)程中,這些物質(zhì)會(huì)迅速汽化。例如,在電子元件焊接前,如果沒(méi)有對(duì)元件引腳進(jìn)行充分清潔,引腳表面的微量油污或水分在激光照射下會(huì)變成氣體。由于激光錫焊過(guò)程相對(duì)較快,這些氣體來(lái)不及排出就會(huì)被困在焊料中,形成氣孔。

有機(jī)物殘留:部分焊件可能在制造過(guò)程中殘留有一些有機(jī)物,如塑料脫模劑等。當(dāng)激光加熱時(shí),這些有機(jī)物會(huì)分解并產(chǎn)生氣體,同樣容易在焊點(diǎn)中形成氣孔。

焊件材料本身特性

多孔性材料:如果焊件是多孔性材料,如某些金屬粉末冶金制品,其內(nèi)部的孔隙中可能含有空氣或其他氣體。在激光錫焊時(shí),這些氣體在焊料熔化過(guò)程中逸出,進(jìn)入焊料中形成氣孔。

(二)焊料因素

焊料內(nèi)部氣體含量高

受潮的焊料:焊料如果受潮,其中會(huì)含有一定量的水分。例如,焊錫膏在儲(chǔ)存不當(dāng)?shù)那闆r下,吸收了空氣中的水分。在激光焊接過(guò)程中,這些水分會(huì)變成水蒸氣,導(dǎo)致焊點(diǎn)產(chǎn)生氣孔。

焊料本身含氣:一些焊料在生產(chǎn)過(guò)程中可能會(huì)混入氣體,如在攪拌或鑄造過(guò)程中沒(méi)有充分排氣,使得焊料內(nèi)部存在微小氣泡。當(dāng)焊料熔化時(shí),這些氣泡會(huì)膨脹并留在焊點(diǎn)中形成氣孔。

焊料流動(dòng)性和粘度問(wèn)題

流動(dòng)性差:焊料的流動(dòng)性對(duì)氣體排出有重要影響。如果焊料流動(dòng)性差,在熔化過(guò)程中,氣體不容易從焊料中逸出。例如,當(dāng)焊料的成分不符合要求或者溫度不夠時(shí),焊料會(huì)比較粘稠,氣體難以在其中移動(dòng),從而被困在焊點(diǎn)中形成氣孔。

粘度變化:在焊接過(guò)程中,焊料的粘度可能會(huì)因?yàn)闇囟?、成分變化等因素而改變。如果粘度突然增大,氣體可能在此時(shí)無(wú)法順利排出,進(jìn)而形成氣孔。比如,焊料過(guò)度氧化后,其粘度可能會(huì)增加。

(三)焊接參數(shù)和工藝因素

激光功率和焊接時(shí)間不合理

激光功率過(guò)高:當(dāng)激光功率過(guò)高時(shí),焊料會(huì)迅速熔化并產(chǎn)生劇烈的汽化現(xiàn)象,在焊料內(nèi)部形成較多的蒸汽。如果焊接時(shí)間較短,這些蒸汽來(lái)不及排出就會(huì)形成氣孔。例如,在焊接小型電子元件時(shí),過(guò)高的激光功率會(huì)使焊料在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生大量蒸汽,而此時(shí)焊料還沒(méi)有充分流動(dòng)來(lái)排出蒸汽。

焊接時(shí)間過(guò)短:焊接時(shí)間過(guò)短會(huì)導(dǎo)致焊料沒(méi)有足夠的時(shí)間來(lái)讓氣體排出。例如,在焊接較大的焊點(diǎn)時(shí),需要一定的時(shí)間讓焊料充分熔化并使氣體有機(jī)會(huì)逸出。如果焊接時(shí)間不夠,氣體就會(huì)留在焊點(diǎn)中形成氣孔。

焊接速度過(guò)快:如果焊接速度過(guò)快,焊料在每個(gè)焊接點(diǎn)停留的時(shí)間過(guò)短。就像一陣風(fēng)快速吹過(guò)水面,來(lái)不及讓水中的氣泡冒出來(lái)一樣。在這種情況下,氣體沒(méi)有足夠的時(shí)間從焊料中排出,從而導(dǎo)致焊點(diǎn)產(chǎn)生氣孔。

保護(hù)氣體使用不當(dāng)

保護(hù)氣體流量過(guò)大:保護(hù)氣體在焊接過(guò)程中主要是為了防止焊料氧化,但如果流量過(guò)大,會(huì)在焊接區(qū)域形成強(qiáng)烈的氣流。這種氣流可能會(huì)干擾焊料的正常熔化和凝固過(guò)程,使氣體更容易被困在焊料中形成氣孔。

保護(hù)氣體不純:如果保護(hù)氣體中含有雜質(zhì)氣體,如氧氣、水分等,這些雜質(zhì)氣體可能會(huì)與焊料發(fā)生反應(yīng)或者在焊料中形成氣泡,導(dǎo)致焊點(diǎn)出現(xiàn)氣孔。

二、改善焊點(diǎn)有氣孔問(wèn)題的措施

(一)焊件處理

清潔焊件表面:在焊接前,使用適當(dāng)?shù)那鍧崉?如酒精、丙酮等)徹底清潔焊件表面,去除油污、水分和有機(jī)物殘留。例如,對(duì)于電子元件引腳,可以用蘸有酒精的棉球仔細(xì)擦拭,確保表面干凈。對(duì)于有脫模劑殘留的塑料焊件,可以采用專門(mén)的清洗液進(jìn)行清洗。

處理多孔性材料:如果焊件是多孔性材料,可以在焊接前對(duì)其進(jìn)行預(yù)熱處理,使材料內(nèi)部的氣體在預(yù)熱過(guò)程中盡量排出?;蛘卟捎谜婵蘸附拥姆绞?,減少材料內(nèi)部氣體對(duì)焊點(diǎn)的影響。

(二)焊料管理

確保焊料質(zhì)量:選擇質(zhì)量好、干燥的焊料。對(duì)于焊錫膏,要注意儲(chǔ)存條件,避免受潮。例如,將焊錫膏存放在干燥的環(huán)境中,并且在使用前檢查其是否有受潮跡象,如發(fā)現(xiàn)焊錫膏變稀或有結(jié)露現(xiàn)象,應(yīng)停止使用。

改善焊料流動(dòng)性:通過(guò)選擇合適的焊料成分和添加適當(dāng)?shù)闹竸﹣?lái)改善焊料的流動(dòng)性。例如,在焊料中添加一些能夠降低表面張力的成分,使焊料在熔化時(shí)更容易讓氣體排出。同時(shí),要注意控制焊接溫度,確保焊料在合適的溫度范圍內(nèi)保持良好的流動(dòng)性。

(三)優(yōu)化焊接參數(shù)和工藝

調(diào)整激光功率和焊接時(shí)間:根據(jù)焊件的材料、大小和焊料的類型等因素,合理調(diào)整激光功率和焊接時(shí)間。例如,對(duì)于容易產(chǎn)生氣孔的焊件和焊料組合,適當(dāng)降低激光功率并延長(zhǎng)焊接時(shí)間,讓氣體有足夠的時(shí)間從焊料中排出??梢酝ㄟ^(guò)試驗(yàn)來(lái)確定最佳的參數(shù)組合,觀察焊點(diǎn)氣孔情況并進(jìn)行調(diào)整。

控制焊接速度:放慢焊接速度,使焊料在每個(gè)焊接點(diǎn)有足夠的時(shí)間來(lái)讓氣體排出。但也要注意焊接速度不能過(guò)慢,以免影響生產(chǎn)效率。例如,在焊接有多條引腳的芯片時(shí),適當(dāng)放慢速度,確保焊料中的氣體能夠順利逸出。

正確使用保護(hù)氣體:選擇高純度的保護(hù)氣體,并合理調(diào)整其流量。通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)確定最佳的保護(hù)氣體流量,既能有效防止焊料氧化,又能避免因氣流對(duì)焊料造成干擾而產(chǎn)生氣孔。例如,在焊接貴金屬焊件時(shí),使用氬氣作為保護(hù)氣體,從較低的流量開(kāi)始測(cè)試,逐漸調(diào)整,找到合適的流量范圍。


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