选择哪种焊接技术?回流焊 vs 波峰焊:优缺点与应用范围分析
2024-12-11 15:19:53 380
当我们谈论现代电子产品制造时,“回流焊”和“波峰焊”是两个不可绕过的专业术语。这两种焊接技术在电子产业中扮演着至关重要的角色,它们各自针对不同的元件类型和生产需求,提供了高效的解决方案。但相信依然有许多人并不了解什么是“回流焊”和“波峰焊”,接下来就让我们一起探索这两种焊接技术,了解它们的特性和应用。
一、什么是波峰焊
波峰焊主要是针对下面需要插件焊接的场景。第一步就需要将器件的引脚全都插入到通孔中。
接着,PCB板被传送带运送到融化的锡水槽上方。
利用电动泵或电磁泵将熔化的焊料(比如铅锡的合金)喷流成设计要求的波峰,当然,这些波峰只出现在需要焊接的部位。波峰和焊接引脚接触后,温度降低,进而残留在引脚后固化,连接引脚和焊盘。也就完成了焊接,并且这种方式由于重力和附着力的原因,很容易焊接出完美的“人”字形焊点。
回流焊原理
回流焊是一种通过加热使预先放置在电路板上的焊锡膏融化,从而形成电气连接的方法。焊锡膏是由微小的焊锡颗粒和助焊剂组成的糊状物,在元件引脚和PCB焊盘之间施加后,整个组装好的电路板会通过一个温度受控的加热炉,使得焊锡膏熔化并冷却固化,形成牢固且导电良好的焊点。
回流焊的应用
主要用于表面贴装技术(SMT, Surface Mount Technology)中的细间距元件焊接。
适用于双面SMT板,因为可以精准控制温度,避免对已经焊接的一面造成影响。
对于高密度、小型化的电子产品,如手机、计算机主板等非常适用。
回流焊的优点
可以实现自动化生产,提高效率。
焊接质量好,适合精密元器件。
减少了手工焊接中可能出现的人为错误。
回流焊的缺点:
设备成本较高。
需要精确控制温度曲线,以确保所有焊点都能达到最佳焊接效果。
不太适合大尺寸或厚重的元件。
二、什么是回流焊
随着PCB复杂度越来越高,功能需求日益膨胀,但是电子设备是越做越薄越做越小,板子上的器件密度越来越高,传统的插接尺寸大,高度太高,对于集成封装的发展趋势是背道而驰的。一种解决办法就是用尺寸更小,更薄的表面贴片器件(Surface Mounted Devices,SMD)。这样贴装的密度就大幅上升了,厚度也能够精准控制了。
所谓的回流焊(Reflow Soldering,RS)有点类似于风枪加热,它主要是针对表贴元件。
首先是在焊盘上涂抹锡膏,这个过程需要一个叫钢网,这个钢网贴合在PCB上,在需要涂抹锡膏的位置镂空出来,刷锡膏的时候就恰好能刷到所需要的焊盘上了。
接者,我们放置贴装的元件和芯片。
然后回流焊依靠热气流对焊点的加热,致使前面涂抹焊盘上的焊锡膏重新回到流体状(流动的状态),胶体助焊剂在一定的高温气流下发生物理反应实现焊接。
PCB的两侧都有器件,这个两面板,回流焊怎么焊接呢?处理两面板的回流焊也很简单,那就是先A面(正面),后B面(背面)的流程。经过两次回流焊,这个双层板就焊接好啦。
假如需要焊接的PCB中,既有插件又有表贴件,那先做哪一个呢? 答案是:先回流焊后波峰焊。因为有两方面的原因,回流焊是需要刷钢网的,如果先做了波峰焊,那么插件凸起,将无法刷钢网。再有就是如果先做了波峰焊,一般波峰焊的插件都比较大,放置回流焊表贴器件的时候,可能空间上有阻挡,无法正确的贴片。
波峰焊的原理
波峰焊是通过让电路板穿过一个流动的、连续的焊锡波峰来完成焊接的过程。在这个过程中,电路板的底部接触到液态焊锡,焊锡会在重力作用下爬上元件引脚和PCB焊盘之间的空隙,然后冷却形成焊点。为了保证焊接质量,通常会在焊接前喷涂助焊剂,并且在焊接后进行清洗去除残留物。
波峰焊的应用
适用于通孔插装技术(THT, Through-Hole Technology)中的元件焊接。
常见于较大、较重的元件以及需要较强机械连接的情况。
也用于一些不适合高温回流焊的敏感元件。
波峰焊的优点
适合大批量生产,特别是对于那些具有较多通孔元件的产品。
操作相对简单,初期投资较低。
对元件大小和形状的要求不如回流焊严格。
波峰焊的缺点
焊接精度相对较低,可能不适合细间距元件。
容易产生桥连、虚焊等问题,后续可能需要人工检查和修复。
环保性较差,因为涉及到大量的助焊剂使用和清洗过程。
三、回流焊和波峰焊的区别
回流焊和波峰焊首先使用的场景不太一样,回流焊特别适用于表面贴装技术(SMT)中的电子元器件,如贴片电阻、贴片电容、贴片IC等。波峰焊:更适用于插脚式电子元器件,如DIP封装的集成电路、连接器、电阻电容等。二者的优缺点也很明显,回流焊的优点是适用于高精度、高密度的电子元器件焊接,焊接质量稳定可靠。缺点是设备成本较高,对操作人员的技术要求也较高。波峰焊恰恰与之相反,它的优点是设备成本相对较低,操作简便,适用于大规模生产。缺点也显而易见,对于小型化、精密化的电子元器件焊接效果可能不如回流焊。
“回流焊”和“波峰焊”作为电子产品制造中的两种核心焊接技术,各自凭借独特的工艺特点和服务场景,共同支撑着现代电子工业的发展。这两种技术既相互补充又各有侧重,在实际应用中往往结合使用,以满足多样化的生产需求。因此,正确选择和运用回流焊与波峰焊技术,对于提高产品质量、降低生产成本及增强市场竞争力至关重要。