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利用半导体激光软钎焊系统(LY-FCDL-WS90),采用Sn-Pb焊膏和Sn-Ag-Cu无铅焊膏,以纯铜板作为润湿、铺展试验的母材,研究了激光输出电流、加热时间、占空比对两种焊膏在纯铜板上润湿、铺展性的影响规律,借助扫描电子显微镜,对不同加热参数下得到的焊点形貌进行了分析。结果表明:采用半导体激光钎焊时,存在一个最佳激光输出电流值,不同激光加热时间对焊点显微组织和钎缝与基体之间的界面组织有显著影响,低频率下占空比对钎料的润湿性无显著影响。分别采用半导体激光焊与红外再流焊对SOP(Small Outline Package)器件进行了钎焊试验,利用微焊点强度测试仪对SOP焊点进行了抗拉强度的测试,研究了两种钎焊方法对SOP焊点力学性能的影响规律,借助扫描电子显微镜对焊点断口形貌进行了分析。研究结果表明:激光焊接速度影响SOP元器件焊点的抗拉强度,但Sn-Pb焊膏焊点的力学性能对焊接速度的敏感度远低于Sn-Ag-Cu焊膏焊点的力学性能。激光焊接存在着一个最佳焊接速度,激光焊接速度相对较慢时,焊点断口为微孔聚合型断裂,激光焊接速度加快时,焊点断裂的方式逐渐转变为韧窝型断裂、解理型断裂。激光光束的占空比对CR(Chip Resistors)焊点力学性能有显著影响,研究结果表明:采用脉冲激光加热,在低频率条件下,占空比为0.1时,CR焊点力学性能最佳,抗剪强度比连续激光可提高50%。断口SEM照片及能谱分析结果表明:占空比为0.1时,断口部分区域形貌为韧窝群,部分区域形貌为短而不连续的撕裂棱,断面略有起伏,断口兼有韧窝型断裂和准解理断裂;激光输出占空比为0.5时,断口的形貌的大部分区域界面比较光滑,且有空洞,属于脆性断裂。利用ANSYS软件模拟了在激光软钎焊过程中激光加热的非稳态条件下温度场对钎料铺展润湿的影响,模拟结果表明:随着加热时间的增加其等温线的宽度逐渐加宽,钎料铺展面积增加。加热时间达到0.9s时,加热区温度很快升高,加热时间达到1.5s后,温度趋于稳定。由此说明,激光软钎焊过程中,温度场变化对激光输出功率的变化非常敏感,激光输出功率的少量增加,就会引起加热区温度较大幅度的升高。