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焊接裂痕的原因分析

UNM

2018/10/24
分析者端木精英队

扫描电镜（SEM/EDS）

激光焊接过程中，经常在焊接接头焊盘周边出现裂纹或者出现焊盘烧焦现象，如图1-1所示。这种失效模式也主要是因为激光焊接过程中，激光偏离了原来设定的路径，照射在焊盘周边。由于元器件的微小型化以及高集成度发展趋势，焊盘周边没有冗余的热设计，一旦激光光路偏移焊接接头焊盘中心，即会产生焊裂与裂痕。

现代激光焊接工艺已能实时对激光光路路径进行监测，出现偏离，及时进行人工调较。随着智能机器人在激光焊接工艺的引入，可以自动对激光光路进行实时监测和调较，这种失效模式一般通过调节焊接的激光的光路就可以解决。

激光焊接过程中，焊裂和裂痕往往还会出现在焊接接头的其它维度，因其出现位置与焊接接头不在同一水平面，往往具有一定的隐蔽性。如图1-2所示，焊接裂痕出现在焊接接头焊盘的垂直面侧。

这主要是元器件的封装往往采用透明玻璃质绝缘材料进行封装，以提高元器件的机械强度。但透明封装材料为激光光路传输提供了路径，从而光路一旦发生偏移，通过透明材料，产生折射，传输至其它热设计冗余不充分处，从而导致器件受损，产生焊裂和裂痕。此外，透明材质中封装的金属导线，由于其表明光滑有金属光泽，往往会为激光光路传输提供镜面，从而使激光产生反射，传输至不应照射之功能组件，产生焊裂与裂痕。
这种失效模式除了上面的激光光路便宜之外会产生这种失效模式之外。另外因为在激光光源的发出光源外面会用以集中激光光路的喷嘴一般用的是红宝石或者蓝宝石的喷嘴。但是激光光源会直接通过折射（如图1-3）等直接从喷嘴的边缘透出，会直接照射到不是焊接区域，从而也会导致这种失效。通过研究发现，把红宝石或蓝宝石的喷嘴更换为不能折射光材料的喷嘴可以有效消除这种失效模式。

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UNM

第1楼2018/10/24

应助达人

原创日，必须来一篇。

0

fengyonghe

第2楼2018/10/25

文字叙述还可以再简练些

0

UNM

第3楼2018/10/25

应助达人

谢谢冯老师的意见。
下次继续努力！
fengyonghe(fengyonghe) 发表:文字叙述还可以再简练些

0

WUYUWUQIU

第4楼2018/10/25

应助达人

焊盘烧焦是技术原因吗

0

沧海青城

第5楼2018/10/25

应助达人

这个是ct探伤吗

0

影子

第6楼2018/10/25

这个技术可以把断了的金手镯给免费焊上不？

0

wccd

第7楼2018/10/26

应助达人

金手镯哪里用得上激光焊接，真金不怕火炼，用火焰枪喷射熔焊即可，只是那些花纹雕饰会受影响。
影子(hyheying) 发表:这个技术可以把断了的金手镯给免费焊上不？

0

wccd

第8楼2018/10/26

应助达人

我倒是觉得介绍的越详细越好理解，比如代替红宝石和蓝宝石的材料有哪些没有看见？
fengyonghe(fengyonghe) 发表:文字叙述还可以再简练些

0

fengyonghe

第9楼2018/10/27

我的意思是说文字上还需斟酌，以最后一段为例作如下修改会更易于理解。
上述激光光路的成本较低，但会引起非焊接区电路损伤问题。这是由于制造激光喷咀用的是宝石材料，激光会在宝石内部通过折射辐射到非焊接区。为解决该问题，经过试验研究采用了新材料取代宝石，成功地解决了这一问题。
wccd(wccd) 发表: 我倒是觉得介绍的越详细越好理解，比如代替红宝石和蓝宝石的材料有哪些没有看见？

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symmacros

第10楼2018/10/30

应助达人

激光焊接也会出现偏差，原来以为激光很准确的。

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