激光焊锡工艺：LCD主板市场现状及加工应用

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。

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。

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。

来源：紫宸激光