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激光焊接技术在PCB电路板制造中的优势和

发布时间:2024/1/28 13:06:14   

  PCB电路板是印刷电路板(PrintedCircuitBoard)的简称,是电子工业的重要部件之一,几乎用于所有的电子产品,主要作用是实现各个元件之间的电气互连。PCB由绝缘底板、连接导线和装配焊接电子元件的焊盘组成,具有导电线路和绝缘底板的双重作用。金密激光将从PCB电路板可以激光焊接吗?PCB激光焊接有什么优势呢?在PCB激光焊接时难点及解决办法、PCB电路板激光焊接应用领域等的四个方面进行介绍。

  PCB电路板可以激光焊接吗?

  PCB焊接是指将电子元件与PCB焊盘连接起来的过程,通常使用烙铁、焊料和助焊剂等工具和材料。随着电子产品的小型化、高密度化和高性能化的发展趋势,PCB也趋向于超细小化、多层化和复杂化,这就对PCB焊接提出了更高的要求。传统的PCB焊接工艺已经难以满足一些特殊的应用场合,例如超细小的电子基板、多层的电装零件、狭窄的空间和高温敏感的元件等。为了解决这些问题,激光焊接技术应运而生。激光焊接是一种非接触式的焊接加工方式,利用激光辐射加热工件表面,使其局部熔化并形成特定的熔池,从而实现连接。激光焊接可以通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰值功率和重复频率等参数,精确地控制加热区域和时间,避免对周围元件造成过热或损伤。

  因此,PCB电路板可以激光焊接。

  PCB电路板激光焊接优势

  激光焊接在PCB加工中具有以下优势:

  1.精度高,可实现微米级的定位和加工;

  2.灵活性强,可在任何角度和方向上进行照射和操作;

  3.速度快,可提高生产效率和质量;

  4.可靠性高,可形成均匀、牢固和美观的焊点;

  5.成本低,可节省材料、能源和人力资源。

  PCB电路板激光焊接有什么难点,怎么解决?

  虽然激光焊接在PCB电路板加工中具有明显的优势,但也存在一些难点和挑战,主要有以下几方面:

  1.激光焊接对焊接材料的选择有较高的要求,需要考虑焊料的熔点、润湿性、氧化性、热膨胀系数等因素,以及焊料与基材、元件的相容性和可靠性;

  2.激光焊接对焊接参数的控制有较高的精度,需要根据不同的工件材料、形状、尺寸、元件密度等因素,合理地选择激光功率、脉冲宽度、重复频率、扫描速度、焦距等参数,以避免过热或不足热造成的缺陷;

  3.激光焊接对焊接位置的定位有较高的精确度,需要利用视觉系统或其他传感器,实现对微小元件和复杂电路的精确识别和跟踪,以保证激光束与焊点的对准;

  4.激光焊接对焊接环境的控制有较高的要求,需要考虑激光束与空气中水分、氧气等物质的相互作用,以及激光束与其他元件或反射物的干扰,以防止氧化或损伤。

  为了解决这些难点,可以采取以下一些方法:

  1.选择合适的焊料和焊剂,根据不同的基材和元件,选择具有良好润湿性和低氧化性的无铅锡丝或药芯锡丝,以及适合激光焊接的无水乙醇或水溶性助焊剂;

  2.优化激光焊接参数,根据不同的工件特性,采用脉冲激光或连续激光,调节激光功率密度和脉冲时间,实现热导焊或深熔焊,控制加热区域和时间;

  3.引入智能化视觉系统,利用高分辨率摄像头或激光传感器,结合图像处理和机器学习算法,实现对微小元件和复杂电路的自动识别和定位,以及对激光束与焊点的实时校正;

  4.改善激光焊接环境,采用惰性气体保护或真空环境,减少空气中水分、氧气等物质对激光束和工件的影响,以及采用防护罩或隔离装置,避免激光束与其他元件或反射物的干扰(如金密激光手套箱设备)。

  PCB电路板激光焊接有哪些应用领域?

  PCB电路板激光焊接作为一种高效、精密、可靠的新型焊接工艺,已经在电子行业得到了广泛的应用,尤其是在微小型的精密零件、工件的加固、预上锡、电路导通等方面,显示出了明显的优势。

  PCB电路板激光焊接的应用领域主要包括以下几个方面:

  1.消费电子领域:随着消费电子产品的智能化、轻薄化、多功能化的趋势,对PCB电路板的精度、复杂度、可靠性等要求也越来越高,传统的焊接工艺已经难以满足。激光焊接可以实现对微小元件和复杂电路的精确连接,提高产品的性能和品质。例如,智能手机、平板电脑、智能手表、智能手环等可穿戴设备、AR/VR设备、消费无人机等新兴的消费电子产品,都需要采用激光焊接来完成PCB电路板的组装和连接。

  2.汽车电子领域:随着汽车行业的智能化、电动化、网联化的发展,汽车电子系统的数量和复杂度也不断增加,对PCB电路板的质量和稳定性提出了更高的要求。激光焊接可以实现对汽车电子元器件的高效、高质量、高可靠性的焊接,提高汽车的安全性和舒适性。例如,汽车仪表盘、导航系统、雷达系统、传感器系统、控制系统等,都需要采用激光焊接来完成PCB电路板的制作和安装。

  3.通信领域:随着5G时代的到来,通信技术也在不断进步,对通信设备的性能和效率提出了更高的要求。激光焊接可以实现对通信设备中的PCB电路板的快速、精确、低损耗的焊接,提高通信信号的传输质量和速度。例如,基站设备、卫星设备、光纤设备、无线设备等,都需要采用激光焊接来完成PCB电路板的连接和封装。

  4.医疗领域:随着医疗技术的发展,医疗器械也在不断创新,对PCB电路板的精密度、灵活性、耐腐蚀性等要求也越来越高。激光焊接可以实现对医疗器械中的PCB电路板的无损伤、无污染、无变形的焊接,提高医疗器械的功能和安全性。例如,金密激光为合作伙伴焊接的心脏起搏器和人工耳蜗等植入式医疗器械,都需要采用激光焊接来完成PCB电路板的制造和安装。

  综上所述,PCB电路板激光焊接是一种高效、精密、可靠的新型焊接工艺,已经在电子行业的多个领域得到了广泛的应用,如消费电子、汽车电子、通信、医疗等。PCB电路板激光焊接的发展趋势是不断创新激光焊接技术,提高激光焊接的效率、精度、稳定性、可控性等,满足不同材料、元件密度等因素的焊接需求;同时,优化激光焊接环境,采用惰性气体保护或真空环境(如金密激光的无水无氧手套箱设备),可以减少空气中水分、氧气等物质对激光束和工件的影响。PCB电路板激光焊接是一种具有广阔前景和巨大潜力的新型焊接工艺,值得进一步的研究和推广。



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