在电子产品的制造与组装过程中,焊接技术扮演着至关重要的角色。
通常情况下,焊接工艺主要可以分为两大类:即回流焊和波峰焊。
回流焊
该工艺的核心在于通过加热的方式,使预先涂布在焊盘上的焊锡膏融化,进而实现预先贴装在焊盘上的电子元器件的引脚或焊端与PCB板上的焊盘之间形成电气互连。这一过程促使元件两侧的焊料相互融合,并牢固地粘结在主板上,最终达到将电子元器件稳定焊接在PCB板上的目的。
采用回流焊工艺具有多方面的优势,例如温度控制相对容易,焊接过程中可以有效避免氧化现象的发生,同时制造成本的管控也更为便捷。
在回流焊的过程中,通常会将整个工艺划分为三个主要区域:预热区、加热区和冷却区。
波峰焊
波峰焊技术则是通过泵机将熔化的焊料喷射并形成焊料波峰,然后将需要焊接的电子元器件的引脚引导通过这些焊料波峰,从而完成电子元器件与PCB板之间的电气连接。
一台完整的波峰焊设备通常包含四个关键部分:喷雾系统、预热装置、锡炉以及冷却系统。
这两种焊接方式作为行业内的先进焊接技术,它们各自具有哪些独特的特点与区别呢?
波峰焊与回流焊的主要区别
1、焊接状态存在差异:
在波峰焊过程中,熔融的焊锡会形成特定的焊料波峰,这些波峰直接作用于元件进行焊接;而在回流焊中,则是通过高温热风形成回流,进而熔化焊锡对元件进行焊接。
(波峰焊示意图)
(回流焊示意图)
2、工艺流程不同:
波峰焊的工艺顺序通常包括先进行助焊剂的喷洒,随后经过预热、焊接以及冷却等阶段;而回流焊则主要经历预热、回流以及冷却这三个主要阶段。
在波峰焊操作中,PCB板在进入焊接区域之前并不带有焊料,而是由焊机产生的焊料波峰将焊料均匀涂布在需要焊接的焊盘上,从而完成焊接过程。从SMT(表面贴装技术)的角度来看,波峰焊可以被视为其中的一步。
相比之下,回流焊的PCB板在进入焊接区域之前已经预先涂布了焊料,焊接过程的主要目的就是通过加热使涂布的锡膏融化,进而实现焊接。
3、焊接形式存在不同:
回流焊工艺更适用于贴片电子元器件的焊接,而波峰焊则更常用于手插板和点胶板的焊接。
(图片来源于:视觉中国 )
此外,波峰焊对焊接元件的耐热性有着较高的要求,所有元件都必须能够承受焊接过程中的高温。值得注意的是,在经过波峰焊处理后,元件的表面不应该存在曾经使用过SMT锡膏的区域。因此,对于那些已经涂布了SMT锡膏的PCB板,通常只能采用回流焊进行焊接,而无法使用波峰焊。
工艺执行顺序
根据线路板组装的基本原理,我们可以了解到,组装的顺序通常是先安装体积较小的元件,再逐步安装体积较大的元件。
由于贴片元件的尺寸远小于插件元件,因此线路板的组装过程遵循从小到大的原则。基于这一原则,波峰焊和回流焊的工艺执行顺序应该是先进行回流焊,再进行波峰焊。
以下是回流焊和波峰焊的具体工艺流程。
1、回流焊接的具体工艺流程
回流焊主要应用于表面贴装板,其工艺流程相对复杂。
根据组装方式的不同,可以分为单面贴装和双面贴装两种类型。
A:单面贴装工艺流程:预涂锡膏 → 贴片(手工贴装或机器自动贴装) → 回流焊 → 检查及电测试。
B:双面贴装工艺流程:A面预涂锡膏 → 贴片(手工贴装或机器自动贴装) → 回流焊 → B面预涂锡膏 → 贴片(手工贴装或机器自动贴装)→ 回流焊 → 检查及电测试。
2、波峰焊的具体工艺流程
波峰焊的工艺流程通常包括以下步骤:将元件插入相应的元件孔中 → 预涂助焊剂 → 预烘 → 波峰焊 → 切除多余插件脚 → 检查。