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激光焊锡工艺:LCD主板市场现状及加工应用

来源:紫宸激光2023-03-18我要评论(0)

优质BGA锡球须具有真圆度、光亮度、导电和机械连线性能佳、球径公差微小、含氧量底等特点。其终端产品为数码相机、MP3、MP4、笔记本电脑、移动通信设备(手机、高频通信...

优质BGA锡球须具有真圆度、光亮度、导电和机械连线性能佳、球径公差微小、含氧量底等特点。其终端产品为数码相机、MP3、MP4、笔记本电脑、移动通信设备(手机、高频通信设备)、LED、LCD、DVD、电脑主机板、PDA、车载液晶电视、家庭影院(AC3系统)、卫星定位系统等消费性电子产品。据悉,在3C电子领域,全球对于锡球的需求每年高达百亿美金以上,中国更是世界上锡球使用量最大的国家,且需求量还在逐年攀升。这为锡球产品提供了广阔的应用市场及发展前景。

LCD主板激光焊锡工艺的应用市场现状



LCD主板市场现状



面板是显示器的主要组件,目前主要有LCD面板、Mini Led和OLED三种类型,其中LCD面板仍是目前主流应用。液晶显示器(LCD),其主要工作原理为通过驱动IC改变液晶层电压,调节液晶分子偏转角度以控制光线的通过和阻断,再利用彩色滤光片实现图形的输出。



LCD面板产业可以分为上游基础材料、中游面板制造以及下游终端产品。其中,上游基础材料包括:玻璃基板、滤光片、偏光片、液晶、驱动芯片等;中游是LCD液晶显示器产线;下游终端产品包括:电视、电脑、手机和其他消费类电子。



从全球LCD显示面板行业市场规模来看,据相关数据统计,2021年全球显示面板行业市场规模达到1392亿美元,其中LCD显示面板市场规模为973亿美元。预计2022年全球面板市场规模将会下降至1095亿美元,同比下滑21.40%,2023年市场规模将小幅回升至1156亿美元。



就国内LCD行业产能而言,根据中国电子材料行业协会统计,我国2021年LCD产能为20489万平方米,同比2020年增长16.42%,同时预计2025年我国LCD产能将达到28633万平方米,CAGR为8.73%。随着智能技术的发展,必将带动LCD行业主板的爆发式增长。

中国LCD显示面板产能情况.png



目前主流的LCD主板的焊接加工大多还在使用传统的手工烙铁焊工艺,人工成本高,生产效率慢,传统的焊接工艺导致产品合格率下降。自动温控激光焊接机完美解决了LED主板的量产问题。



激光焊接方法



LCD主板激光焊接机通过激光辐射加热工件表面,表面热量通过热传导向内部扩散,通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰值功率和重复频率等参数,使工件熔化,形成特定的熔池。由于其独特的优点,已成功应用于微、小型零件的精密焊接和薄壁板材的焊接中。



LCD主板激光焊接过程



LCD主板激光焊接机在将电子器件与电路板组装好并进入焊接工位后,在控制器的控制下,首先由视觉装置进行视觉定位焊接位置,然后通过送锡机构将焊料移动到上述焊接位置,激光焊接器发射激光至焊接位置,开始加热,同时温度控制器对焊接位置进行监控,测量焊料被激光照射后的温度,当温度增加到焊料熔化温度以上时,送锡机构开始按设定速度送出焊料,与此同时温度控制器监控焊接温度,当焊接温度高于设定温度时,则通过控制器降低激光焊接器输出功率,当焊接温度低于设定温度时,则增加激光焊接器输出功率,使得焊接温度始终保持在设定区域内,防止温度过高损坏工件,防止温度过低焊接无法完成。

锡球激光焊接过程



因激光焊接只对连接部位局部加热,对元器件本体没有任何的热影响,而且加热速度和冷却速度快,接头组织细密,可靠性高。同时激光锡球焊接又是非接触加工,不存在传统焊接产生的应力,无静电,对热影响较高的元器件非常友好。针对微小元器件,激光加工精度高,激光光斑可以达到微米级别,加工时间/功率程序控制,加工精度远高于传统电烙铁锡焊与HOT BAR锡焊,使用细小激光束替代烙铁头,在狭小空间同样可以操作等优势 ,因此激光锡焊工艺可广泛应用到LCD主板等消费性电子产品行业中。

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