激光錫焊怎么控制溫度

溫度的控制對激光錫焊質(zhì)量有著決定性作用。松盛光電來詳細給大家介紹一下溫度的控制對激光錫焊的影響，以及如何選擇設(shè)定合適的問題來應對不同的焊接加工工藝。

焊錫材料本身的熔點

對于傳統(tǒng)的含鉛焊錫(如 Sn63Pb37)，其熔點大約在 183℃。在實際激光錫焊過程中，為了確保焊錫能夠充分熔化并良好地流動，焊接溫度一般會設(shè)置在熔點以上 10 - 30℃，也就是 193 - 213℃左右。這樣可以使焊錫順利地填充焊點間隙，形成可靠的連接。

無鉛焊錫的熔點相對較高。例如，常見的 Sn - 3.0Ag - 0.5Cu 無鉛焊錫，熔點在 217 - 220℃之間。激光錫焊時，溫度通常要比熔點高 20 - 50℃，大概在 237 - 270℃，這是因為無鉛焊錫的流動性相對較差，需要更高的溫度來保證其能有效地浸潤焊接表面。

不同焊接對象的要求

　　電子元器件焊接

在焊接小型、精密的電子元器件(如芯片引腳、微型電阻電容等)時，由于這些元器件對溫度比較敏感，溫度過高可能會損壞元器件。一般溫度控制在焊錫熔點以上 10 - 20℃比較合適。例如，對于無鉛焊錫焊接手機芯片引腳，溫度可設(shè)置在 230 - 240℃左右，這樣既能保證焊錫熔化，又能最大程度地減少對芯片性能的影響。

如果是焊接 PCB(印刷電路板)上的較大焊點(如插件孔焊接)，溫度可以適當提高，以確保焊錫能夠充分填充整個焊點區(qū)域。但通常也不宜超過焊錫熔點以上 50℃，以防止對電路板上的其他元件造成熱損傷。

汽車電子焊接

汽車電子設(shè)備通常需要在較為惡劣的環(huán)境下工作，對焊接質(zhì)量和可靠性要求很高。在焊接汽車電子控制單元(ECU)、傳感器等部件時，溫度控制要精確，一般在焊錫熔點以上 20 - 30℃左右。例如，使用無鉛焊錫焊接汽車傳感器，溫度可以設(shè)置在 240 - 250℃，以保證焊點有足夠的強度和良好的導電性，能夠承受汽車運行過程中的振動、溫度變化等情況。

醫(yī)療器械焊接

醫(yī)療器械的焊接對溫度的要求最為嚴格，因為焊接質(zhì)量直接關(guān)系到醫(yī)療器械的安全性和有效性。在焊接心臟起搏器、胰島素泵等植入式醫(yī)療器械的電子部件時，溫度波動范圍要盡可能小。一般采用的溫度范圍是焊錫熔點以上 10 - 15℃，且整個焊接過程中的溫度控制精度可能需要達到 ±3℃，以確保醫(yī)療器械的生物相容性和電氣性能。

焊接工藝和設(shè)備特點

激光功率和脈沖特性：如果激光設(shè)備的功率較大或者采用脈沖激光模式，焊接溫度可以相對設(shè)置得低一些。因為高功率或脈沖激光能夠在短時間內(nèi)提供足夠的能量使焊錫熔化，減少了長時間加熱導致的溫度累積。例如，在脈沖激光錫焊中，脈沖寬度、峰值功率等參數(shù)會影響焊接溫度，通過合理設(shè)置這些參數(shù)，可以在較低的平均溫度下完成焊接。

加熱速度和熱傳導特性：激光錫焊的加熱速度很快，熱傳導對焊接溫度也有影響。當焊接材料的熱導率較高(如銅)時，熱量會迅速傳導出去，可能需要適當提高焊接溫度。相反，對于熱導率較低的材料(如一些塑料封裝的電子元件)，可以使用相對較低的溫度。同時，激光加熱的速度快，能夠在短時間內(nèi)使局部溫度升高，這就要求在設(shè)置溫度時要充分考慮熱傳導和熱積累的影響，避免焊點周圍的材料受到過多的熱影響。

因為溫度對激光錫焊有著如此重要的作用，溫控系統(tǒng)也就應運而生。松盛光電自主研發(fā)的紅外測溫儀器，溫控范圍100℃-400℃。可以實現(xiàn)焊點溫度的恒定控制，并且可以直接輸入設(shè)定溫度，并具有實時的溫度反饋系統(tǒng)，以確保焊接過程中的溫度穩(wěn)定性和準確性。另外，這些系統(tǒng)的溫度誤差控制在±在5℃以內(nèi)，響應速度為20μs，能有效地監(jiān)測和調(diào)節(jié)焊接溫度，從而保證焊接質(zhì)量和效率。