1.激光软钎焊

激光软钎焊主要用于印制电路板的焊接，尤其在表面安装技术SMT（Surface mount Technology）中用于片状元件的组装。激光软钎焊的主要优点是：

1）局部加热，热影响区小，元件不易产生热损伤，可在热敏元件附近施焊。

2）非接触加热，不需任何辅助工具，可在双面印制板上进行双面装配后同时焊接。

3）重复操作稳定性好，激光功率和照射时问易于控制，成品率高。

4）光容易实现分光，通过半透镜、反射镜、棱镜、扫描镜等可对激光进行空问上的分割，能实现多点同时焊。

5）波长为1.06_μm的激光可用光纤传输，可达性好，灵活性好。

6）聚光性好，易于实现多工位装置的自动化。

激光钎焊使用连续CO2激光器和Nd3+：YAG激光器时，二者问的特性比较见表20-4。由于Nd³⁺：YAG激光可用光纤传输，钎料对其反射率又比CO₂激光低，且光学系统廉价，因而被广泛采用。

表20-4 yAG激光器和CO₂激光器特性的比较

在SMT中进行激光软钎焊时，激光束对材料主要有三种作用方式：光点移动法、线状光束照射法以及扫描法。

1）光点移动法激光钎焊，其示意图如图20-50所示。激光束光点对准所焊部位，使钎料熔化，产生一定范围的流动，直至钎料覆盖整个连接区。

图20-50 光点移动法激光钎焊示意图

光点移动，既可移动光束，也可移动工件。移动光源时多采用机器人，移动工件时可采用数控工作台。

光点移动法激光钎焊所需激光功率较小，一般15W左右，每个焊点所需时问为20～40ms。激光输出的通断由谐振腔内的光快门控制。

2）线状光束照射法激光钎焊，如图20-51所示。该方法采用柱面透镜将光束聚焦为线状，集成电路一侧的若干引线经一次激光照射即可完成钎焊，因而缩短了焊接时问。若将激光束分割为平行的两束光，则一次可完成两侧引线元件的焊接，而对于四向引线元件，仅需二次激光照射。

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图20-51 线状光束法激光钎焊示意图

3）扫描法激光钎焊，如图20-52所示。YAG激光经光纤传输后通过电动机带动反射镜实现往复扫描。这种方法是把局部加热的激光束变成了线状光束后，照射到若干个部位进行钎焊。

扫描法激光钎焊与其他激光钎焊相比，其主要优点是：

1）缩短了钎焊时问。

2）对元件的热损伤小，尤其是高度集成器件的树脂膜很薄，温度超过150～170℃时树脂产生裂纹，此时，该方法的优点显得特别突出。

3）加热均匀，通过对振镜的反馈控制可实现匀速扫描。

4）能适应各种元器件，通过电控可对不同元器件照射位置及长度进行快速变换，这比采用快门法的效率高。

5）适宜于钎焊自动化，激光功率、辐照时问等参数易于控制，且易于重复。

图20-52 扫描法激光钎焊示意图

a）扫描方式原理 b）扫描光学系统

6）具有自定位效果。由于所有钎焊部位同时加热，利用熔融钎料的表面张力，可将元器件引线拉向正中位置。

2.激光硬钎焊

激光硬钎焊在有色金属的连接中优越性较大，目前，对Ag、Ni、Cu、Au和Al基材料的硬钎焊获得了良好的效果。

图20-53是激光加丝硬钎焊示意图。焊接时聚焦光斑直径、离焦量、钎丝位置都十分重要，只有正确选择，才能保证过程的正常进行。

图20-53 激光加丝硬钎焊示意图