激光錫焊中不沾錫是什么原因？

激光錫焊有非常多的優點。其能實現高精度焊接，光斑微小，定位精度高，可精準處理微小元件焊接，誤差極小。屬于非接觸式焊接，避免機械損傷與工具磨損，保障產品完整性并降低維護成本。焊接速度快，單個焊點耗時短，熱影響小，適合溫度敏感材料。且焊接質量優，焊點一致性好，無明顯缺陷，冶金結合佳。但是在焊接過程中也會出現一些問題，比如不沾錫的情況，這是什么原因呢?松盛光電來給大家解答。

焊接表面清潔度問題

氧化層的影響

被焊接的金屬表面如果存在氧化層，會嚴重阻礙焊錫的附著。例如，銅在空氣中容易氧化生成氧化銅(CuO)，鋁會生成氧化鋁(Al?O?)。這些氧化物的化學性質比較穩定，會阻止焊錫與金屬基體之間的冶金結合。以銅為例，氧化銅的熔點(約 1326℃)比銅(1083℃)高很多，在激光錫焊的溫度下(一般錫熔點為 232℃左右)，氧化銅很難熔化，從而使焊錫無法與下面的銅金屬良好接觸，導致不沾錫。

即使是錫本身，在儲存過程中如果表面被氧化，形成氧化錫(SnO?)，在焊接時也會影響其正常的熔化和附著。例如，在濕度較大的環境中存放的錫絲，表面氧化程度會加劇，焊接時就可能出現不沾錫的情況。

油污和雜質的干擾

焊接表面如果有油污、灰塵或其他雜質，也會導致不沾錫。例如，在機械加工后的金屬零件表面，可能會殘留有切削油。這些油污在激光焊接時會受熱分解產生氣體，阻止焊錫與金屬表面的接觸。而且，雜質的存在會使焊錫和金屬之間不能形成純凈的冶金結合界面，影響沾錫效果。

二、助焊劑因素

助焊劑缺失或失效

助焊劑在焊接過程中起著非常重要的作用，它能夠去除金屬表面的氧化物，降低焊錫表面張力，促進焊錫的流動和附著。如果沒有使用助焊劑或者助焊劑因長時間存放而失效，焊錫就很難附著在金屬表面。例如，助焊劑中的活性成分(如有機酸等)在長時間暴露于空氣中后會揮發或變質，其去除氧化物的能力下降，從而導致不沾錫。

對于一些免清洗助焊劑，如果在焊接后沒有及時進行下一個工藝步驟，助焊劑在空氣中停留時間過長，也可能會失效。比如，在某些高精度電子元件焊接后，如果放置在有腐蝕性氣體的環境中一段時間，助焊劑可能會被腐蝕，進而影響后續的沾錫性能。

助焊劑類型不適合

不同的焊接材料和焊接環境需要不同類型的助焊劑。例如，焊接不銹鋼時需要使用專門的不銹鋼助焊劑，因為不銹鋼表面有一層致密的鈍化膜，普通的助焊劑很難去除這層膜。如果使用了不適合的助焊劑，就無法有效地去除金屬表面的氧化物和雜質，導致不沾錫。

三、激光參數設置不當

激光功率不足

激光功率不夠會導致焊錫不能充分熔化。如果焊錫沒有完全熔化，它就無法在金屬表面流動并形成良好的連接。例如，對于一定直徑的錫絲(如 0.8mm)，如果激光功率低于正常熔化所需功率的 70%，焊錫可能只是表面部分熔化，無法滲透到金屬表面的縫隙中，從而出現不沾錫的現象。

此外，功率不足還可能導致焊接時間延長，使得金屬表面的氧化程度進一步加劇，同時也會增加熱量向周圍非焊接區域的擴散，影響焊接效果。

激光光斑尺寸和能量分布不合適

激光光斑尺寸過大或過小都會影響焊接質量。如果光斑尺寸過大，能量密度就會過低，使得焊錫不能快速有效地熔化。相反，光斑尺寸過小，雖然能量密度高，但可能會導致焊接區域受熱不均勻，部分焊錫熔化而其他部分仍然保持固態，無法形成完整的焊點，進而出現不沾錫的情況。

激光能量分布不均勻也會有類似的問題。例如，高斯分布的激光能量在光斑中心能量高，邊緣能量低，如果能量分布差異過大，會導致焊錫在光斑中心過度熔化，而邊緣熔化不足，不能很好地與金屬表面接觸，出現不沾錫的現象。

四、焊料和被焊接材料本身特性

焊料成分不合適

焊料的成分會影響其潤濕性和與被焊接材料的兼容性。例如，某些特殊用途的焊料可能含有較多的合金元素，這些元素如果與被焊接材料不能形成良好的合金體系，就會導致不沾錫。以錫 - 鉍(Sn - Bi)焊料為例，當焊接銅材料時，如果鉍元素在界面處不能與銅形成良好的冶金結合，就會出現不沾錫的情況。

被焊接材料的可焊性差

一些材料本身的可焊性就比較差，如某些陶瓷材料、部分高溫合金等。陶瓷材料由于其表面結構致密，沒有金屬的導電性和良好的導熱性，而且化學性質穩定，很難與焊錫形成冶金結合，所以在激光錫焊時容易出現不沾錫的情況。對于高溫合金，其表面可能存在一些特殊的涂層或者復雜的合金成分，這些因素都會降低其與焊錫的結合能力。