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激光錫焊中焊點有氣孔是什么原因?如何處理?

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

激光錫焊產(chǎn)生焊點有氣孔的原因

(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,在激光加熱過程中,這些物質(zhì)會迅速汽化。例如,在電子元件焊接前,如果沒有對元件引腳進行充分清潔,引腳表面的微量油污或水分在激光照射下會變成氣體。由于激光錫焊過程相對較快,這些氣體來不及排出就會被困在焊料中,形成氣孔。

有機物殘留:部分焊件可能在制造過程中殘留有一些有機物,如塑料脫模劑等。當激光加熱時,這些有機物會分解并產(chǎn)生氣體,同樣容易在焊點中形成氣孔。

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,這些氣體在焊料熔化過程中逸出,進入焊料中形成氣孔。

(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,其中會含有一定量的水分。例如,焊錫膏在儲存不當?shù)那闆r下,吸收了空氣中的水分。在激光焊接過程中,這些水分會變成水蒸氣,導致焊點產(chǎn)生氣孔。

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

焊料流動性和粘度問題

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

粘度變化:在焊接過程中,焊料的粘度可能會因為溫度、成分變化等因素而改變。如果粘度突然增大,氣體可能在此時無法順利排出,進而形成氣孔。比如,焊料過度氧化后,其粘度可能會增加。

(三)焊接參數(shù)和工藝因素

激光功率和焊接時間不合理

激光功率過高:當激光功率過高時,焊料會迅速熔化并產(chǎn)生劇烈的汽化現(xiàn)象,在焊料內(nèi)部形成較多的蒸汽。如果焊接時間較短,這些蒸汽來不及排出就會形成氣孔。例如,在焊接小型電子元件時,過高的激光功率會使焊料在短時間內(nèi)產(chǎn)生大量蒸汽,而此時焊料還沒有充分流動來排出蒸汽。

焊接時間過短:焊接時間過短會導致焊料沒有足夠的時間來讓氣體排出。例如,在焊接較大的焊點時,需要一定的時間讓焊料充分熔化并使氣體有機會逸出。如果焊接時間不夠,氣體就會留在焊點中形成氣孔。

焊接速度過快:如果焊接速度過快,焊料在每個焊接點停留的時間過短。就像一陣風快速吹過水面,來不及讓水中的氣泡冒出來一樣。在這種情況下,氣體沒有足夠的時間從焊料中排出,從而導致焊點產(chǎn)生氣孔。

保護氣體使用不當

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

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

二、改善焊點有氣孔問題的措施

(一)焊件處理

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

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

(二)焊料管理

確保焊料質(zhì)量:選擇質(zhì)量好、干燥的焊料。對于焊錫膏,要注意儲存條件,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。

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

(三)優(yōu)化焊接參數(shù)和工藝

調(diào)整激光功率和焊接時間: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間。例如,對于容易產(chǎn)生氣孔的焊件和焊料組合,適當降低激光功率并延長焊接時間,讓氣體有足夠的時間從焊料中排出??梢酝ㄟ^試驗來確定最佳的參數(shù)組合,觀察焊點氣孔情況并進行調(diào)整。

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

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


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