做通信光模塊、陶瓷基板、大功率 IGBT 激光點(diǎn)焊的工藝工程師,應(yīng)該都有一段反復(fù)調(diào)試激光設(shè)備卻收效甚微的經(jīng)歷。
常規(guī) SAC 高溫錫膏拿來做激光定點(diǎn)焊接,光束瞬時(shí)高溫一照,錫膏直接炸裂飛濺,微小錫珠粘在元器件引腳、陶瓷基板表面,外觀檢驗(yàn)直接批量卡不良;就算勉強(qiáng)規(guī)避錫珠,冷卻后的焊點(diǎn)整體發(fā)灰暗沉,X-Ray 下還能看到細(xì)微氣孔,高低溫循環(huán)測試過后焊點(diǎn)強(qiáng)度大幅衰減,完全達(dá)不到通信產(chǎn)品高可靠標(biāo)準(zhǔn)。
很多人處理這類問題,只會一味下調(diào)激光功率、縮短光斑停留時(shí)間,或是加大氮?dú)獯祾吡髁浚僧a(chǎn)線一旦切換 0307、305 這類不同合金板材,爆錫、焊點(diǎn)氧化的問題又會卷土重來。長期跟進(jìn)各類激光焊接產(chǎn)線后我發(fā)現(xiàn),絕大多數(shù)調(diào)試手段都在彌補(bǔ)材料短板,通用錫膏的助焊劑抗瞬時(shí)熱沖擊能力、錫粉抗氧化規(guī)格,本就和激光極速升溫工況不匹配,再精細(xì)的設(shè)備參數(shù)調(diào)節(jié),也只能起到臨時(shí)緩解作用。
專門針對高溫合金激光焊接場景打造的佳金源 5RLJ 無鉛激光錫膏,剛好能解決這類長期困擾產(chǎn)線的焊接瑕疵,合金可選 0307、105、305、00507BN 多款高溫?zé)o鉛體系,錫粉粒度覆蓋 T3 至 T7,鹵素含量穩(wěn)定控制在 500ppm 以內(nèi),ROL0 松香型配方,不需要水洗,焊后殘留輕薄透明,適配大批量激光單點(diǎn)、激光固晶自動化產(chǎn)線。
它的錫粉生產(chǎn)全程采用進(jìn)口設(shè)備密閉氮?dú)忪F化,粉末表層氧化度控制在極低水平,激光瞬間上千度熱沖擊下,不會有大量氧化層剝落裹挾錫粉向外飛濺,從根源減少板面散落錫珠。區(qū)別于普通高溫錫膏單一低沸點(diǎn)助焊劑配方,5RLJ 復(fù)配高低沸點(diǎn)雙效活性劑,短時(shí)間激光照射過程中,高沸點(diǎn)成分持續(xù)發(fā)揮除氧作用,不會出現(xiàn)活性劑瞬間蒸發(fā)失效,焊盤、金屬引腳氧化層清理徹底,熔融錫液鋪展均勻,焊點(diǎn)成型光亮,不會出現(xiàn)大面積發(fā)灰氧化的現(xiàn)象。
不少同行容易忽略一個(gè)細(xì)節(jié),激光錫膏的印刷、點(diǎn)膠成型穩(wěn)定性,也會直接影響爆錫概率。普通高溫錫膏觸變性偏弱,鋼網(wǎng)印刷或針筒點(diǎn)膠后靜置片刻就會塌邊溢錫,單點(diǎn)錫膏堆積過厚,激光加熱時(shí)內(nèi)部溶劑集中爆發(fā),必然出現(xiàn)錫膏炸裂;5RLJ 添加專屬抗塌邊助劑,涂布后輪廓定型穩(wěn)定,放置一小時(shí)也不會向外擴(kuò)散,精準(zhǔn)控制單點(diǎn)位錫膏總量,大幅降低熱沖擊下爆錫的概率。
日常儲存和回溫的細(xì)節(jié),也會左右激光焊接成品良率,這點(diǎn)很多車間操作規(guī)范里都沒有細(xì)化。
這款激光錫膏同樣需要 2-10℃恒溫密封冷藏,每次取用后壓實(shí)鋁箔袋隔絕冷庫水汽,水汽藏在膏體內(nèi)部,激光高溫下會急劇膨脹,直接加劇錫珠飛濺。開封后必須室溫靜置回溫 2.5 小時(shí)以上,禁止熱風(fēng)、水浴快速加溫,回溫完成低速攪拌兩分鐘,膏體無油水分離再上機(jī)使用。
鋼網(wǎng)與激光參數(shù)搭配也不用大刀闊斧改造,常規(guī) 0.10~0.13mm 激光鋼網(wǎng)即可適配 T3、T4 粒度 5RLJ,陶瓷基板、微型芯片選用 T6、T7 超細(xì)粉末搭配 0.08mm 超薄鋼網(wǎng);激光焊接采用分段式加熱邏輯,先用低功率預(yù)烘排出膏體內(nèi)部溶劑,再提升功率完成熔融,避免一次性大功率直射造成爆錫,焊接工位持續(xù)通入低流量氮?dú)?,抑制高溫二次氧化,焊點(diǎn)光澤度、內(nèi)部致密度都會進(jìn)一步提升。
長期做激光高溫焊接的從業(yè)者心里都清楚,設(shè)備參數(shù)優(yōu)化治標(biāo)不治本,只要錫膏本身無法承受瞬時(shí)高溫沖擊、抗氧化能力不足,環(huán)境、來料輕微波動就會帶來批量不良。選用適配激光極速升溫工況的專用 5RLJ 高溫激光錫膏,配合標(biāo)準(zhǔn)化涂布與分段激光工藝,能穩(wěn)定消除爆錫、焊點(diǎn)發(fā)灰、內(nèi)部氣孔三類高頻缺陷,減少外觀返修與可靠性測試失效帶來的成本損耗。