激光錫焊工藝在PCB板鍍金中的應(yīng)用

為什么PCB板需要鍍金?隨著集成電路的集成度越來(lái)越高，IC腳越來(lái)越密集。然而，垂直噴錫技術(shù)很難將細(xì)焊盤(pán)吹平，這使得SMT貼裝變得困難。此外，噴錫板的使用壽命很短。而鍍金板正好解決了這些問(wèn)題：

1.提高導(dǎo)電性能：金屬如金具有良好的導(dǎo)電性能。通過(guò)鍍金，可以在PCB板的電路連接處形成金屬導(dǎo)電層，從而顯著提高電路的導(dǎo)電性能。這有助于降低電路連接處的電阻，減少信號(hào)損耗，并增強(qiáng)信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和可靠性。

2.防止氧化和腐蝕：金屬鍍層，特別是金層，具有出色的化學(xué)穩(wěn)定性，能夠抵抗氧化和腐蝕。鍍金可以保護(hù)PCB板免受外界環(huán)境中有害物質(zhì)的侵蝕，從而延長(zhǎng)其使用壽命。

3.增強(qiáng)焊接性能：金屬表面在焊接過(guò)程中可能會(huì)形成氧化層，這會(huì)影響焊接的質(zhì)量。而金屬鍍層，尤其是金層，能夠減少表面氧化層的厚度，從而提高焊接的可靠性和牢固性。此外，金屬鍍層還能提供更好的焊接接觸，降低焊接過(guò)程中的熱應(yīng)力，減少焊接缺陷的發(fā)生。

4.提高外觀質(zhì)量：金屬鍍層可以使PCB板看起來(lái)更加美觀，提升產(chǎn)品的整體質(zhì)量感，有助于增加產(chǎn)品的銷(xiāo)售價(jià)值。

理論上來(lái)說(shuō)，黃金是一種可焊性極佳的鍍層，但現(xiàn)實(shí)中，為什么可焊性極佳的鍍金件有時(shí)不如鍍錫或噴錫(熱浸鍍)件具有可焊性?原因如下：

(1)由于金鍍層的孔隙率較高，當(dāng)金鍍層較薄時(shí)，金鍍層與其基體鎳或銅之間容易因電位差而產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕，從而在金鍍層表面形成肉眼看不見(jiàn)的氧化層;

(2) 由于鍍金層易于吸附有機(jī)物質(zhì)(包括鍍金液中的有機(jī)添加劑)，因此很容易在其表面形成有機(jī)污染層。

良品與不良品焊接圖示

這兩種物質(zhì)都有可能大大降低鍍金層的可焊性，從而形成虛焊(所謂“虛焊”，通常是指焊接件表面由于金屬氧化物或有機(jī)污染物而無(wú)法充分潤(rùn)濕基金屬或鍍金金屬造成的焊接質(zhì)量缺陷)。

如今，電子產(chǎn)品的制造質(zhì)量越來(lái)越依賴(lài)于焊接質(zhì)量。虛焊是最影響電子產(chǎn)品工作可靠性的，在焊接質(zhì)量缺陷中排名第一。

虛焊現(xiàn)象原因復(fù)雜，影響廣泛，隱蔽性大，造成損失較大。在實(shí)際工作中，找到一個(gè)虛擬焊點(diǎn)往往需要大量的人力物力，根治措施涉及面廣，不容易建立穩(wěn)定長(zhǎng)期的解決方案。因此，虛擬焊接一直是電子行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。

隨著智能制造和自動(dòng)化生產(chǎn)的普及，許多制造商使用了各種不同的自動(dòng)焊錫系統(tǒng)。其中，激光焊錫技術(shù)廣泛應(yīng)用于PCBA。與傳統(tǒng)的壓焊和烙鐵焊接相比，在使用過(guò)程中(激光送絲、激光錫膏、激光錫球)幾乎沒(méi)有不良現(xiàn)象，如焊點(diǎn)精度低、虛焊、拉尖、漏焊、錫珠殘留等。激光焊接虛焊的主要原因是激光點(diǎn)在焊盤(pán)上停留時(shí)間不足或溫度過(guò)低，所以我們可以通過(guò)延長(zhǎng)激光點(diǎn)的停留時(shí)間或提高溫度來(lái)解決。

激光恒溫焊錫系統(tǒng)圖示

松盛光電激光錫焊系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：

1. 激光焊接只局部加熱連接部位，對(duì)基板與周邊部件的熱影響最少，可根據(jù)元器件引線的類(lèi)型實(shí)施不同的加熱規(guī)范獲得一致的焊接質(zhì)量。

2. 加熱速度快，冷卻速度快，接頭組織細(xì)密，可靠性高。

3. 非接觸性加工，不存在接觸焊接導(dǎo)致的應(yīng)力，無(wú)靜電。

4. 可以根據(jù)元件引線的類(lèi)型實(shí)施不同的加熱規(guī)格，以獲得一致的接頭質(zhì)量。

5.激光加工精度高，激光光斑可以達(dá)到微米級(jí)別，加工時(shí)間/功率程序控制，加工精度遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)烙鐵。可以在1mm以下的空間進(jìn)行焊接。加工精度遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)烙鐵錫焊和HOT BAR。

6.多種光路同軸，CCD定位，所見(jiàn)即所得，不需要反復(fù)矯正視覺(jué)定位。