激光焊錫機(jī)：激光與工件的角度對焊接有何影響

隨著電子產(chǎn)品日益小型化和高密度化，傳統(tǒng)焊接技術(shù)難以滿足精密要求。激光焊錫機(jī)以其局部加熱、非接觸式操作和高精度定位的優(yōu)勢脫穎而出。它能有效保護(hù)熱敏感元件，確保焊接質(zhì)量，特別適用于微小間距和復(fù)雜結(jié)構(gòu)的PCB，被廣泛的集成到現(xiàn)代電子生產(chǎn)線上，支持快速換型和靈活生產(chǎn)，極大提高了效率和產(chǎn)品一致性，為電子制造業(yè)帶來了顯著的技術(shù)進(jìn)步。

在電子生產(chǎn)線的自動(dòng)化加工中，你是否也有遇到這樣的情景或問題？在自動(dòng)激光焊錫機(jī)給電路板上的工件焊接時(shí)，激光需與工件保持一定的傾角（比如激光頭與工件夾角30°），這種情況激光與工件的角度對焊接效果有較大的影響。下面跟著紫宸激光探討一下激光和工件的角度對焊接的影響有多大吧！

1.能量吸收與反射角度

當(dāng)激光垂直于工件表面時(shí)，激光能量能夠最大程度地被錫膏或焊點(diǎn)吸收。這是因?yàn)榇怪比肷鋾r(shí)，根據(jù)光學(xué)原理，反射損失相對較小。例如，對于一些高反射率的金屬表面（如銅），垂直的激光束能夠使更多的能量用于熔化錫膏，而不是被反射掉。

當(dāng)激光器與工件夾角為 30° 時(shí)，反射率會(huì)增大。根據(jù)菲涅爾反射定律，隨著入射角的增大，反射光的比例會(huì)增加。這樣一來，實(shí)際用于焊接的有效激光能量就會(huì)減少，可能導(dǎo)致錫膏熔化不充分或者焊接時(shí)間延長才能達(dá)到相同的焊接效果。

2.能量分布對焊點(diǎn)的影響

垂直照射時(shí)，激光能量在焊點(diǎn)區(qū)域分布相對均勻。這種均勻的能量分布有助于形成規(guī)則、飽滿的焊點(diǎn)。激光能量可以集中在需要焊接的部位，使錫膏能夠在合適的溫度和能量下均勻熔化，與工件表面的金屬良好地融合。

當(dāng)激光以 30° 角入射時(shí)，能量分布不均勻。激光在焊點(diǎn)上會(huì)產(chǎn)生一個(gè)傾斜的能量分布，可能導(dǎo)致焊點(diǎn)一側(cè)熔化過度，而另一側(cè)熔化不足。比如在焊接微小的電子元件引腳時(shí)，這種不均勻的能量分布可能會(huì)使引腳一側(cè)的錫堆積，而另一側(cè)出現(xiàn)虛焊的情況，嚴(yán)重影響焊接質(zhì)量。

3.對焊接精度的影響

垂直焊接有利于精確控制激光焦點(diǎn)位置。在電路板這種對精度要求很高的工件焊接中，焦點(diǎn)位置準(zhǔn)確可以確保激光能量正好作用在焊點(diǎn)處。可以精確控制錫膏的熔化范圍和深度，對于焊接微小的電子元件，如芯片引腳等，能夠保證焊接的準(zhǔn)確性和可靠性。

當(dāng)激光與工件夾角為 30° 時(shí)，焦點(diǎn)位置的控制難度增加。因?yàn)榧す馐膬A斜，焦點(diǎn)在工件上的位置和垂直入射時(shí)不同，并且由于角度的存在，在焊接過程中微小的位移可能會(huì)導(dǎo)致焦點(diǎn)偏離焊點(diǎn)，從而影響焊接效果。例如，在進(jìn)行高精度的表面貼裝元件（SMD）焊接時(shí)，這種焦點(diǎn)位置的偏差可能會(huì)導(dǎo)致焊接短路或者開路等問題。

所以，在激光焊錫機(jī)焊接電路板工件時(shí)，激光與工件的角度（如 30° 夾角）通常會(huì)使焊接效果比垂直焊接差。不過在一些特殊的工藝需求下，例如需要在一定角度下對特殊形狀的元件進(jìn)行焊接，并且通過調(diào)整功率等參數(shù)來彌補(bǔ)角度帶來的不利影響時(shí)，也可以實(shí)現(xiàn)較好的焊接效果。

激光焊錫機(jī)的工作流程如下：

1、將待焊接的電路板或電子元件放置在工作臺上，并固定好位置，確保焊接部位精準(zhǔn)對位。

2、通過編程設(shè)定好激光焊錫機(jī)的焊接參數(shù)，如激光功率、焊接時(shí)間、光斑大小等，使其適配不同的焊接任務(wù)。

3、啟動(dòng)設(shè)備后，激光發(fā)生器產(chǎn)生高能量密度的激光束，經(jīng)光學(xué)聚焦系統(tǒng)聚焦后照射到焊錫材料上，瞬間將焊錫熔化，使其浸潤并連接電子元件與電路板的焊點(diǎn)，完成焊接過程。

4、最后，對焊接好的產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)量檢測，確保焊點(diǎn)質(zhì)量符合要求，進(jìn)入下一道工序。

它廣泛應(yīng)用于電子行業(yè)產(chǎn)品的pcb、線材焊接。對于細(xì)間距元件、芯片級封裝（CSP）、球柵陣列（BGA）等，激光焊錫機(jī)能夠提供精確的焊接點(diǎn)，確保連接可靠。由于其局部加熱特性，激光焊接可以有效減少對周圍元件的熱沖擊，特別適合焊接如晶體管、電容等對溫度敏感的組件。在需要極高精度的場合，例如醫(yī)療設(shè)備、航空電子等領(lǐng)域，激光焊錫機(jī)也能夠滿足嚴(yán)格的公差要求。且易于與自動(dòng)化生產(chǎn)線集成，支持快速換型和靈活調(diào)整，適應(yīng)多品種小批量生產(chǎn)模式。