激光锡球焊喷嘴的精度决定不同精密电子的生产

目前，激光已被大量应用到工业生产中，尤其是用于金属的焊接、切割、打孔、标记以及表面处理等方面。激光焊接技术正逐步取代传统的焊接技术，这主要得益于在生产中激光焊接具有焊接速度快、易于被光学系统引导、精度高、变形小、对工件产生较低热应力等特点。

而激光喷球焊接作为激光工艺中一种全新的锡焊贴装工艺。这种工艺的主要优点是能实现极小尺寸的互连，熔滴大小可至几十微米。能将容器中的锡球通过特制的单锡珠分球系统转移至喷嘴，通过激光的高脉冲能量，瞬间熔化置于喷嘴上的锡球，再利用惰性气体压力将熔化后的锡料，喷射到焊点表面，形成互联焊点。

但是，目前市场上传统的焊锡喷嘴功能性都比较单一，使用起来也非常不便，传统的焊锡喷嘴普遍存在清洗频率高，使用寿命短的缺点。紫宸激光作为国内较早从事激光焊锡应用领域的设备厂家，为解决传统焊接喷嘴的问题，经过多年的研发提供一种激光锡球焊接喷嘴的应用方案。

一、紫宸激光锡球焊接机

激光锡球焊接机的喷嘴朝向待加工产品的一端喷口，喷口处的尺寸略小于锡球的尺寸，使得喷嘴的喷口处能够卡住锡球，在喷嘴对准待加工产品需要焊接的位置后，通过激光使锡球液化，并落至待加工产品上，实现焊接。在相关技术中，使锡球液化的过程中，部分液化锡容易溅射或者残留至喷嘴的内壁上，造成锡球的损耗。另外，待冷却后，液化锡将重新凝固，并长久残留在喷嘴的内壁上，将导致下一个锡球的定位将存在一定偏差。从而增加了焊球喷嘴的清洗频率，从某种定义上讲，越精细的锡球喷嘴，清洗的频率也会越高。

激光锡球喷嘴包括：本体，所述本体的内部中空，形成进球通道，本体对应进球通道的一端形成喷口，进球通道用于传输锡球至喷口，喷口用于卡住锡球；本体形成有斜面，斜面由本体的外壁延伸至所述本体对应喷口处的部分内壁，以使内壁形成缺口，当喷口卡住锡球时，缺口使所述锡球部分裸露，用于减少所述本体的内壁与锡球之间的接触面积。

根据本技术实施例的高精度激光锡球喷嘴，至少具有如下有益效果：斜面由本体的外壁延伸至喷口处的内壁，使喷口处的内壁形成缺口，当喷口卡住锡球时，锡球通过缺口部分裸露，减少锡球与本体的内壁之间的接触面积，从而，当锡球被液化时，能够减少液化锡溅射或者残留在内壁上的锡量，减少锡球的损耗。

二、激光锡球焊接机中锡球与喷嘴的对应尺寸

一般来说，喷锡球机构中锡球喷嘴的尺寸与锡球大小存在一定的对应关系，大致情况如下：

1.喷嘴内径较小（0.1mm - 0.3mm）：通常对应锡球直径在 0.2mm - 0.4mm 左右的锡球。这种小尺寸的锡球和喷嘴常用于对焊接精度要求极高的电子元件焊接，比如芯片封装中的精细焊接、微小传感器的焊接等。较小的喷嘴能够更好地控制锡球的喷射方向和落点，确保锡球准确地焊接到微小的焊盘或连接部位上。

2.喷嘴内径中等（0.3mm - 0.7mm）：适合使用锡球直径为 0.4mm - 0.8mm 左右的锡球。这是比较常用的锡球尺寸范围，适用于一般的电子电路板焊接、电子连接器焊接等。在这种情况下，喷嘴的尺寸需要与锡球尺寸相匹配，以保证锡球能够顺利通过喷嘴并且在焊接过程中能够形成良好的焊点。

3.喷嘴内径较大（0.7mm - 1.2mm 及以上）：可能需要锡球直径在 0.8mm - 1.5mm 甚至更大的锡球。较大的锡球常用于对焊接强度要求较高、焊接面积较大的场合，例如一些大型电子设备的主板焊接、功率器件的焊接等。较大的喷嘴可以容纳较大的锡球，并且能够提供足够的锡量来满足焊接需求。

不过，以上只是大致的对应关系，实际应用中还需要根据具体的焊接工艺要求、设备性能等因素进行选择和调整。

三、锡球激光焊接机的优势

1.激光加热、熔滴过程快速，可在0.2s内完成 ；

2.在焊嘴内完成锡球熔化，无飞溅 ；

3.不需助焊剂、无污染，较大限度保证电子器件寿命 ；

4.激光喷射锡球直径可实现0.06-2mm之间各种大球、小球的焊接，符合集成化、精密化发展趋势 ；

5.可通过锡球大小的选择完成不同焊点的焊接 ；

6.焊接质量稳定，良品率高 ；配合CCD定位系统适合流水线大批量生产需求。