激光焊錫中虛焊是什么產生的？應該怎么解決？

激光焊錫是發展的非常成熟的一種焊接技術，但是在一些參數控制不好的情況下，依然會產生一些焊接問題，比如說虛焊的問題。松盛光電來給大家介紹一下激光錫焊中虛焊問題產生的原因及其解決方案。

什么是虛焊?

虛焊是指在焊接過程中，焊料與焊件表面沒有形成良好的金屬間化合物，只是簡單地依附在焊件表面，從外觀上看似乎已經焊接，但實際上焊接點的機械強度和電氣性能都不能滿足要求。

虛焊會導致電子產品的可靠性降低。在機械方面，虛焊的焊點可能無法承受正常的應力，容易在產品的使用、運輸過程中出現焊點脫落的情況。在電氣方面，虛焊會使電路的連接電阻增大，可能導致信號傳輸不暢、發熱嚴重，甚至引起斷路，使整個電子設備出現故障。

產生虛焊的原因是什么？

材料方面

焊件表面處理不佳

焊件表面如果存在油污、氧化層等污染物，會阻礙焊料與焊件之間的良好接觸。例如，在電子元器件引腳表面如果有一層薄薄的油污，激光錫焊過程中，焊料很難與引腳的金屬表面真正融合，就容易形成虛焊。

氧化層的存在也會產生類似問題。像銅引腳在空氣中容易氧化生成氧化銅，其化學性質比較穩定，激光產生的熱量可能無法有效破壞氧化層，使焊錫不能與銅良好結合。

焊料質量問題

焊料的純度、成分不符合要求可能導致虛焊。例如，錫鉛焊料中如果雜質含量過高，會影響焊料的流動性和潤濕性。當雜質使焊料的熔點升高或降低其表面張力時，在激光焊接過程中，焊料就不能很好地在焊件表面鋪展，從而產生虛焊。

設備參數方面

激光功率不合適

激光功率過低時，焊料不能充分熔化。比如，在焊接一些小型精密電子元件時，需要精確控制激光功率。如果功率不足，焊料只是部分熔化，無法與焊件形成有效的金屬間化合物，導致虛焊。

激光功率過高可能會使焊料過度飛濺或者焊件表面金屬被過度熔化、氧化，也不利于良好焊接。例如，在焊接印刷電路板(PCB)時，過高的激光功率可能會損壞電路板的銅箔線路，同時使焊料飛濺到周圍區域，而焊點處焊料不足，產生虛焊。

焊接時間不合理

焊接時間過短，焊料不能完全熔化和潤濕焊件。例如，對于較厚的焊件或者焊點，如果激光作用時間不夠，焊料內部還未完全熔化就結束焊接，就會出現虛焊。

焊接時間過長可能導致焊料過度氧化、蒸發或者焊件變形等問題。以焊接一個帶有塑料外殼的電子元件為例，過長時間的激光作用可能會使塑料外殼受熱變形，同時焊料質量下降，產生虛焊。

工藝操作方面

焊件之間的配合間隙不當

當焊件之間的間隙過大時，焊料難以填充整個間隙。例如，在將一個芯片焊接到 PCB 板上時，如果芯片引腳與 PCB 板焊盤之間的間隙過大，激光焊接過程中，焊料不能充分填充間隙，導致虛焊。

間隙過小也會有問題，可能會使焊料無法正常流動到焊接部位，或者在焊接過程中產生氣泡，影響焊接質量。

焊接位置不準確

如果激光照射位置偏離了焊接區域的中心或者關鍵部位，會導致焊料熔化不均勻。例如，在焊接微小的 BGA(球柵陣列)封裝芯片時，激光需要精確對準芯片的焊點，如果稍有偏差，就可能使部分焊點虛焊。

發生虛焊的問題該怎么辦?

材料處理

對焊件表面進行清潔和預處理是關鍵。可以使用化學試劑(如酒精、助焊劑等)清洗焊件表面的油污，采用機械打磨或化學方法去除氧化層。例如，在焊接前，用砂紙輕輕打磨銅引腳表面，然后用酒精清洗，這樣可以有效提高焊件表面的可焊性。

選擇質量合格的焊料，確保焊料的純度、成分和性能符合焊接要求。

設備參數優化

根據焊件的材料、尺寸等因素，精確調整激光功率和焊接時間。可以通過實驗和工藝優化來確定最佳的參數組合。例如，對于不同厚度的銅箔電路板，先進行小批量的試焊，根據試焊結果調整激光功率和焊接時間，直到獲得良好的焊接效果。

工藝改進

控制焊件之間的配合間隙在合理范圍內。在設計和制造過程中，對元器件引腳與焊盤的尺寸公差進行嚴格控制。例如，在生產 PCB 板時，確保焊盤的尺寸精度，使芯片引腳能夠與焊盤有合適的間隙。

采用高精度的定位設備和焊接工裝，保證激光焊接位置的準確性。例如，使用視覺定位系統，在焊接前對焊接位置進行精確校準，確保激光能夠準確照射到焊點上。