在科技飛速發(fā)展的今天，電子、電氣、數(shù)碼類產(chǎn)品已深度融入人們的生活，從日常使用的智能手機(jī)、電腦，到復(fù)雜的工業(yè)控制設(shè)備，每一個(gè)電子產(chǎn)品的誕生都離不開精密的制造工藝，而錫焊工藝更是其中不可或缺的一環(huán)。無論是 PCB 板主件，還是微小的晶振元件，絕大多數(shù)焊接都需在 300℃以下完成，以確保元器件的性能不受損害。隨著電子工業(yè)向芯片級封裝（IC 封裝）和板卡級組裝的不斷發(fā)展，錫基合金填充金屬焊接的應(yīng)用愈發(fā)廣泛。在這樣的行業(yè)背景下，激光錫焊以其獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢，逐漸成為電子電路焊接領(lǐng)域的焦點(diǎn)。

一、激光錫焊的基本原理與核心優(yōu)勢

激光錫焊，是一種以激光作為熱源，通過熔融錫料使焊件緊密貼合的釬焊方法。其工作原理是利用高能量密度的激光束瞬間照射焊接部位，將激光能量迅速轉(zhuǎn)化為熱能，使錫料快速熔化，實(shí)現(xiàn)焊件的連接。與傳統(tǒng)錫焊工藝，如波峰焊、回流焊和手工烙鐵焊相比，激光錫焊具有顯著的優(yōu)勢。

從加熱特性來看，激光錫焊加熱速度極快，熱輸入量小，熱影響區(qū)域也被控制在極小的范圍內(nèi)。傳統(tǒng)波峰焊是利用熔融的釬料循環(huán)流動的波峰面，與插裝有元器件的 PCB 焊接面相接觸完成焊接，在這個(gè)過程中，整個(gè) PCB 板都會受到熱量影響；回流焊則是將釬料膏或焊片事先放置在 PCB 焊盤之間，加熱后實(shí)現(xiàn)連接，同樣存在大面積熱傳導(dǎo)的問題。而激光錫焊的非接觸式加熱方式，能夠精準(zhǔn)地對焊接點(diǎn)進(jìn)行局部加熱，避免了對周邊元器件的熱損傷，這對于那些對溫度敏感的電子元件，如半導(dǎo)體芯片、傳感器等的焊接尤為重要。

在焊接精度方面，激光束可以聚焦到極小的光斑，能夠?qū)崿F(xiàn)焊接位置的精確控制。大研智造的激光錫球焊標(biāo)準(zhǔn)機(jī)，定位精度高達(dá) 0.15mm，最小焊盤尺寸可達(dá) 0.15mm，焊盤間距僅為 0.25mm，這種高精度的焊接能力，能夠滿足現(xiàn)代電子電路中日益精細(xì)化的焊接需求，有效減少虛焊、橋連等焊接缺陷。

此外，激光錫焊過程易于實(shí)現(xiàn)自動化，通過與自動化工作臺、視覺識別系統(tǒng)等配合，能夠?qū)崿F(xiàn)焊接過程的全自動化操作，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品一致性。同時(shí)，該工藝還可精確控制釬料的使用量，焊點(diǎn)質(zhì)量穩(wěn)定，并且大幅減少了釬焊過程中揮發(fā)物對操作人員的影響，更加符合環(huán)保和職業(yè)健康的要求。

二、激光錫焊的主要應(yīng)用形式

2.1 錫絲填充激光錫焊

送絲激光焊是激光錫焊的重要形式之一，它通過送絲機(jī)構(gòu)與自動化工作臺的配套使用，采用模塊化控制方式，實(shí)現(xiàn)自動送錫絲及出光焊接。其結(jié)構(gòu)緊湊，具備一次性作業(yè)的特點(diǎn)，只需一次性裝夾物料，便能自動完成焊接流程，廣泛適用于 PCB 電路板、光學(xué)元器件、聲學(xué)元器件、半導(dǎo)體制冷元器件及其他各類電子元器件的錫焊。在實(shí)際應(yīng)用中，如在 PCB 電路板上焊接小型電阻、電容等元件時(shí)，送絲激光焊能夠快速、精準(zhǔn)地完成焊接任務(wù)，焊點(diǎn)飽滿，與焊盤的潤濕性良好，保證了電路連接的可靠性。

2.2 錫膏填充激光錫焊

錫膏激光焊在電子電路焊接中也有著獨(dú)特的應(yīng)用場景。一方面，它常用于零配件的加固或者預(yù)上錫工作，例如對電子設(shè)備中屏蔽罩的邊角進(jìn)行高溫熔融加固，以及為磁頭觸點(diǎn)進(jìn)行上錫處理等；另一方面，在電路導(dǎo)通焊接方面，尤其是對于柔性電路板（FPC）的焊接效果十分出色。以塑料天線座的焊接為例，由于其不存在復(fù)雜電路，采用錫膏激光焊往往能達(dá)到理想的焊接效果。對于精密微小型工件，錫膏填充焊的優(yōu)勢更為明顯。通過精密點(diǎn)膠設(shè)備，可以精確控制微小的點(diǎn)錫量，且錫膏受熱均勻性較好，當(dāng)量直徑相對較小，不容易發(fā)生飛濺，從而實(shí)現(xiàn)良好的焊接效果。不過，由于激光能量高度集中，若錫膏質(zhì)量不佳，容易出現(xiàn)受熱不均導(dǎo)致爆裂飛濺的情況，濺落的錫珠可能造成短路，因此在使用時(shí)需采用防飛濺錫膏，以確保焊接質(zhì)量。

2.3 錫球填充激光錫焊

激光錫球焊是將錫球放置在錫球嘴中，通過激光加熱使其熔化后墜落到焊盤上，并與焊盤充分潤濕完成焊接。錫球作為無分散的純錫小顆粒，在激光加熱熔融后不會產(chǎn)生飛濺現(xiàn)象，凝固后的焊點(diǎn)飽滿圓滑，而且無需對焊盤進(jìn)行后續(xù)清洗或表面處理等附加工序，大大簡化了工藝流程。這種焊接方法在焊接細(xì)小焊盤及漆包線時(shí)，能夠展現(xiàn)出優(yōu)異的性能，例如在光模塊、精密傳感器等產(chǎn)品中，對于那些尺寸微小、間距狹窄的焊盤和纖細(xì)的漆包線連接，激光錫球焊能夠?qū)崿F(xiàn)高質(zhì)量的焊接，保證信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性和可靠性。大研智造的激光錫球焊標(biāo)準(zhǔn)機(jī)，在這方面表現(xiàn)卓越，其自主研發(fā)的噴錫球機(jī)構(gòu)配合全自產(chǎn)激光發(fā)生器，可針對不同直徑的錫球采用相應(yīng)參數(shù)，目前最小可噴射錫球直徑為 0.15mm，焊接頭采用高精密壓差傳感器及高速交流伺服電機(jī)，確保送球快速精準(zhǔn)，為激光錫球焊的應(yīng)用提供了強(qiáng)大的設(shè)備支持。

三、激光錫焊在電子電路焊接中的應(yīng)用領(lǐng)域

3.1 3C 電子領(lǐng)域

在 3C 電子行業(yè)，激光錫焊的應(yīng)用極為廣泛。從智能手機(jī)、平板電腦到筆記本電腦等產(chǎn)品，內(nèi)部眾多精密元器件的焊接都依賴于激光錫焊技術(shù)。例如，在手機(jī)主板的焊接中，像攝像頭模組、音圈馬達(dá)（VCM）模組、觸點(diǎn)支架、磁頭等精密微小元件，對焊接精度和可靠性要求極高。激光錫焊的精確性和非接觸特性，使其成為這些元件焊接的理想選擇。此外，手機(jī)中的 LOGO 焊接、Home 鍵焊接、馬達(dá)焊接、天線焊接、聽筒焊接、充電插口焊接等工序，都能通過激光錫焊實(shí)現(xiàn)高效、高質(zhì)量的生產(chǎn)，有效提升產(chǎn)品的性能和良品率。

3.2 光通信領(lǐng)域

在光通信領(lǐng)域，光模塊作為實(shí)現(xiàn)光信號與電信號轉(zhuǎn)換的核心器件，其內(nèi)部 ROSA（光接收組件）和 TOSA（光發(fā)射組件）的焊接質(zhì)量至關(guān)重要。ROSA 器件中的光電探測器需要將光學(xué)信號轉(zhuǎn)換成電子信號，內(nèi)部結(jié)構(gòu)精密，對焊接工藝要求苛刻。激光錫焊能夠憑借其高精度、低熱影響的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn) ROSA 器件軟帶與電路板之間的可靠連接，避免因焊接熱影響導(dǎo)致光電探測器性能下降。同時(shí)，在光模塊的其他部件焊接中，如光纖與電路板的連接、各類芯片的封裝焊接等，激光錫焊也發(fā)揮著關(guān)鍵作用，保障了光模塊在高速、長距離光通信中的穩(wěn)定運(yùn)行。

3.3 汽車電子領(lǐng)域

隨著汽車智能化、電動化的發(fā)展，汽車電子系統(tǒng)變得越來越復(fù)雜，對電子元器件的可靠性和穩(wěn)定性提出了更高要求。激光錫焊在汽車電子電路焊接中得到了廣泛應(yīng)用，如汽車發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)、車載娛樂系統(tǒng)、自動駕駛輔助系統(tǒng)等電路板上的元器件焊接。在這些應(yīng)用場景中，激光錫焊能夠滿足汽車電子對耐高溫、抗振動、高可靠性的要求，確保汽車在各種復(fù)雜環(huán)境下電子系統(tǒng)的正常工作。例如，汽車傳感器的焊接，需要保證在高溫、震動等惡劣條件下信號傳輸?shù)臏?zhǔn)確性，激光錫焊的低熱影響和牢固焊點(diǎn)能夠有效滿足這一需求。

3.4 其他領(lǐng)域

除了上述領(lǐng)域，激光錫焊還在軍工電子、航空航天、精密醫(yī)療設(shè)備等行業(yè)有著重要應(yīng)用。在軍工電子中，用于制造各類精密電子儀器和武器裝備的電子電路；在航空航天領(lǐng)域，應(yīng)用于衛(wèi)星、飛機(jī)等飛行器的電子控制系統(tǒng)和通信系統(tǒng)的焊接；在精密醫(yī)療設(shè)備方面，如心臟起搏器、體外診斷設(shè)備等內(nèi)部電子元件的焊接，都離不開激光錫焊技術(shù)。這些領(lǐng)域?qū)附淤|(zhì)量和可靠性的要求近乎苛刻，而激光錫焊的高精度、高穩(wěn)定性和可靠性，使其成為這些高端制造領(lǐng)域的首選焊接工藝。

四、激光錫焊技術(shù)面臨的應(yīng)用難點(diǎn)

盡管激光錫焊具有諸多優(yōu)勢，但在實(shí)際應(yīng)用中也面臨著一些技術(shù)難點(diǎn)。對于精密細(xì)微的錫焊任務(wù)，工件的定位裝夾難度較大，這給焊樣制作和量產(chǎn)帶來了挑戰(zhàn)。由于焊接對象尺寸微小，如何確保其在焊接過程中的精準(zhǔn)定位，避免因位置偏差導(dǎo)致焊接不良，是需要解決的關(guān)鍵問題。

激光焊接過程中缺乏有效的控溫保護(hù)措施，其高能量密度容易導(dǎo)致工件損傷。在 PCB 板錫焊時(shí)，如果基板及金屬嵌層結(jié)構(gòu)不佳，極容易出現(xiàn)燒板現(xiàn)象，導(dǎo)致樣品不良率升高，進(jìn)而增加生產(chǎn)成本，這使得許多客戶難以接受。

激光能量的高度集中還容易造成錫膏飛濺，在 PCB 板錫焊過程中，飛濺的錫珠可能引發(fā)短路問題，導(dǎo)致產(chǎn)品報(bào)廢，嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

對于軟線材類焊接對象，裝夾定位的一致性難以保證，這會導(dǎo)致焊樣的飽滿度及外觀存在較大差異，影響產(chǎn)品的整體品質(zhì)和穩(wěn)定性。

在精密錫焊中，常常需要進(jìn)行送絲填充錫料操作，但對于 0.4mm 線徑以下的錫絲，實(shí)現(xiàn)自動送絲較為困難，限制了激光錫焊在一些對細(xì)錫絲焊接有需求場景中的應(yīng)用。

五、激光錫焊的市場需求與發(fā)展前景

目前，激光錫焊在國內(nèi)外均取得了一定程度的發(fā)展，但總體而言，尚未實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的跨越和應(yīng)用拓展。然而，隨著市場需求的不斷變化，激光錫焊的發(fā)展前景十分廣闊。從市場需求來看，不僅在數(shù)量上呈現(xiàn)縱向增長趨勢，其橫向的應(yīng)用領(lǐng)域也在持續(xù)擴(kuò)展。以電子數(shù)碼類產(chǎn)品相關(guān)零部件的錫焊工藝需求為主導(dǎo)，涵蓋了汽車電子、光學(xué)元器件、聲學(xué)元器件、半導(dǎo)體制冷器件、安防產(chǎn)品、LED 照明、精密接插件、磁盤存儲元件等眾多行業(yè)。

在客戶群體方面，以蘋果公司為代表的高端電子產(chǎn)品制造商，其龐大的市場占有量和全球大規(guī)模采購，帶動了一大批供應(yīng)商企業(yè)的業(yè)務(wù)增長。這些企業(yè)在生產(chǎn)電子元器件過程中，錫焊是必不可少的工藝環(huán)節(jié)，為滿足蘋果公司對產(chǎn)品質(zhì)量和工藝的嚴(yán)格要求，紛紛尋求更先進(jìn)的焊接技術(shù)，激光錫焊作為一種高精度、高質(zhì)量的焊接工藝，成為了他們關(guān)注的焦點(diǎn)。例如，在存儲元器件行業(yè)，磁頭作為一種精密且工藝要求極高的存儲零部件，其數(shù)據(jù)排線一般為柔性 PCB，貼敷在鋼構(gòu)體上，一端陣列排布的微細(xì)點(diǎn)需預(yù)先上錫，傳統(tǒng)手工焊接方式不僅對操作人員水平要求高，而且無法量化工藝標(biāo)準(zhǔn)，生產(chǎn)不確定性大。因此，亟需激光錫焊這樣的新工藝來突破技術(shù)壁壘，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化和高效化。

從行業(yè)發(fā)展趨勢來看，隨著中國市場勞動力成本的上升以及技能型人才的稀缺，傳統(tǒng)錫焊領(lǐng)域?qū)θ斯さ男枨笾饾u向機(jī)械化作業(yè)轉(zhuǎn)變。激光錫焊能夠量化工藝參數(shù)，提升產(chǎn)品良品率，降低生產(chǎn)成本，保證生產(chǎn)作業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化，符合制造業(yè)自動化、智能化的發(fā)展方向。從目前客戶對激光錫焊焊樣的反饋情況來看，激光錫焊的普及已成為大勢所趨。在未來很長一段時(shí)間內(nèi)，激光錫焊有望迎來爆發(fā)式增長，形成龐大的市場體量，成為電子電路焊接領(lǐng)域的主流工藝。

大研智造作為行業(yè)內(nèi)的領(lǐng)先企業(yè)，憑借在激光錫焊技術(shù)領(lǐng)域的深厚積累和創(chuàng)新能力，為市場提供了高性能的激光錫球焊機(jī)。該設(shè)備集成了先進(jìn)的激光系統(tǒng)、精確的供球系統(tǒng)、高效的圖像識別及檢測系統(tǒng)等多個(gè)精密子系統(tǒng)，具備焊接速度快、品質(zhì)穩(wěn)定、熱應(yīng)力低、無需清洗等特點(diǎn)，最小焊盤尺寸達(dá) 0.15mm，定位精度高達(dá) 0.15mm，能夠滿足不同客戶在電子電路焊接中的多樣化需求。同時(shí)，大研智造擁有專業(yè)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)和生產(chǎn)基地，可根據(jù)客戶需求提供定制化生產(chǎn)服務(wù)，從設(shè)備選型、工藝設(shè)計(jì)到售后維護(hù)，為客戶提供全方位的支持，助力企業(yè)在激光錫焊應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)高效生產(chǎn)和技術(shù)升級，共同推動電子制造業(yè)向更高層次發(fā)展。

審核編輯 黃宇