比较回流焊和波峰焊，您会发现回流焊通常最适合 SMT 生产线，尤其是在处理表面贴装元件时。波峰焊通常更适合通孔元件，但有些生产线两种方法都用。成本很重要——波峰焊可以为大批量生产节省成本，而回流焊则需要更多投资和专用模板。您还应该考虑速度以及需要焊接的元件类型，以选择合适的方法。
要点
- 回流焊是表面贴装器件 (SMD) 和高密度电路板的理想选择。它能更好地控制温度并减少氧化，从而获得更牢固的焊点。
- 波峰焊最适合通孔技术 (THT) 元件。它对于大批量生产具有成本效益，并为更大的元件提供可靠的焊点。
- 选择方法时，请考虑您的电路板设计和元件类型。对于 SMT 元件占比超过 80% 的电路板，请使用回流焊；对于 THT 占比较大的电路板，请使用波峰焊。
- 回流焊炉需要更高的初始投资和维护成本。波峰焊的设置成本更低，维护更简单，因此更具成本效益。
- 为了最大限度地减少缺陷，请优化您的焊接工艺。使用合适的温度曲线和优质的回流焊材料，并确保波峰焊的助焊剂使用得当。
焊接方法
回流焊
您会发现回流焊是将表面贴装器件 (SMD) 连接到印刷电路板 (PCB) 的最常用方法。该工艺使用回流焊炉加热电路板并熔化焊膏，从而形成牢固的电气连接。该工艺的工作原理如下：
- 将焊膏涂抹在 PCB 焊盘上。
- 将 SMD 元件放置在焊膏上。
- 将电路板放入回流焊炉中。
- 回流焊炉按照精确的温度曲线分阶段加热电路板。
- 焊料熔化并形成焊点。
- 电路板冷却，将元件锁定到位。
提示：铅基焊料的熔点约为 183°C，而无铅焊料则需要更高的温度，最高可达 250°C。回流焊炉采用升温、保温和峰值阶段，以避免损坏元件。
波峰焊
波峰焊最适合通孔技术 (THT) 元件。在这种方法中，您将 PCB 板通过一波熔融的焊料。焊料通过孔向上流动，将引脚连接到电路板。主要步骤包括：
- 将焊料放入大型熔池中熔化。
- 清洁元件和 PCB。
- 将 PCB 放置在传送带上。
- 将电路板移至波峰焊上方。
- 焊接后清洁电路板。
波峰焊的常见缺陷包括焊锡桥接、元件翘起和焊球。您可以通过控制焊锡温度、使用足够的助焊剂以及彻底清洁表面来减少这些问题。
主要区别
下表列出了主要焊接方法的比较：
| 焊接方式 | 描述 | 应用 | 优点 | 弊端 |
|---|---|---|---|---|
| 回流焊 | 在炉子中加热 SMD 和焊膏 | SMT生产线 | 快速、精确、适合大规模运行 | 需要特殊设备 |
| 波峰焊 | 将 PCB 送过熔融的焊锡波 | THT，混合技术 | 快速、均匀的接头 | 不适用于细间距 SMD |
| 手工焊接 | 使用烙铁进行手工焊接 | 原型设计、维修 | 灵活、精确 | 大批量处理速度慢 |
| 选择性焊接 | 针对特定 PCB 区域 | 混合 SMD/THT 板 | 精准、灵活 | 复杂的设置 |
比较回流焊和波峰焊，您会发现回流焊适合 SMT 生产线，而波峰焊适合 THT 或混合生产线。每种方法都有独特的步骤、设备和最佳用例。
回流焊与波峰焊优缺点
比较回流焊和波峰焊，您会发现每种工艺的工作原理及其优势存在明显差异。回流焊使用热风或红外线加热来熔化焊膏并连接表面贴装元件。波峰焊使用熔融焊料的波浪来连接通孔元件，有时也用于连接混合技术电路板。
下表列出了每种方法的主要优缺点：
| 方式 | 优点 | 弊端 |
|---|---|---|
| 回流焊 | 提高焊接质量 减少氧化 改善热管理 |
氮气实施成本高 设置和维护复杂 高纯度氮气供应有限 |
| 波峰焊 | 高质量焊点 降低人工成本 精确的工艺控制 |
对 SMT 元件的适用性有限 可能产生热应力 桥接和阴影问题 环境问题 初始设备成本 助焊剂残留物 能耗 |
您会发现，回流焊可以更好地控制温度并减少氧化。这可以实现更高质量的焊接，尤其适用于细间距元件。但是，如果您需要氮气和更复杂的维护，则可能会面临更高的成本。有时，您可能会在回流焊中观察到墓碑状缺陷，但回流焊也能改善润湿性，并改善密集电路板的效果。
波峰焊非常适合通孔元件，并且可以降低人工成本。对于大批量生产，波峰焊可以获得牢固的焊接接头和快速的工艺流程。但是，这种方法不适用于细间距SMT元件。您还可能遇到桥接、阴影以及由于助焊剂残留而导致的额外清洁问题。
注意：波峰焊的设置成本通常低于回流焊炉。回流焊炉需要更专业且更昂贵的设备，尤其是在高性能组装方面。
何时使用
您应该根据电路板设计、元件类型和生产需求在回流焊炉和波峰焊之间进行选择。
- 当您构建包含许多表面贴装器件的电路板时，请使用回流焊。这种方法是大多数 SMT 生产线的标准配置。例如，智能手机制造商使用回流焊炉来处理带有细间距元件的高密度 PCB。他们需要精确的温度控制来保护敏感芯片，并希望减少焊料的使用。在一个案例中，一家公司在改用回流焊后，PCB 密度提高了 40%，热故障率降低了 60%。
- 如果您的电路板主要由通孔元件组成，或者混合了 THT 和部分 SMT，则请选择波峰焊。这种方法最适合中等复杂度的设计和大批量生产。您可以节省设备成本，并获得连接器、大型元件和功率器件的可靠焊接。
- 对于混合技术的电路板，您可以两种方法都使用。您可以先将 SMT 元件通过回流焊炉进行焊接，然后再对通孔元件进行波峰焊。
以下是一些帮助您做出决定的关键点：
- 回流焊在 SMT 组件中更为常见，尤其是在大批量生产中。
- 波峰焊在 SMT 中不太常见，但对于 THT 和混合线路来说仍然很重要。
- 回流焊需要更高的初始投资，但对于复杂的高密度电路板来说效果更佳。
- 波峰焊适合较简单的电路板，并有助于降低设备成本。
提示：如果您使用细间距 SMT 元件或需要高可靠性，回流焊通常是更好的选择。对于大型连接器或电源元件，波峰焊可能更适合您。
在比较回流焊和波峰焊时，请务必根据您的产品需求、预算和生产目标来选择合适的方法。
决策因素
元件兼容性
选择焊接方法时，需要根据元件选择合适的焊接工艺。回流焊最适合表面贴装元件 (SMD)。现代 PCB 上经常可以看到这些元件。以下是适合每种焊接方法的元件类型：
- 回流焊适用于：
- 大多数表面贴装元件 (SMD)
- 封装下有引脚的元件，例如 QFN 和 BGA
- 波峰焊最适合：
- 通孔器件，例如连接器和大型电容器
- 某些表面贴装元件，尤其是电阻器和电容器等无源元件
对于大多数通孔元件，应避免使用回流焊。波峰焊可以更好地处理这些元件。如果您的电路板同时使用 SMD 和通孔元件，则可能需要两种方法。
效率与成本
您希望生产线平稳运行并控制在预算之内。比较回流焊和波峰焊时，请考虑设置成本、速度和维护成本。
| 因素 | 回流焊 | 波峰焊 |
|---|---|---|
| 初始设置成本 | 更高 | 更低 |
| 生产速度 | 快速进行SMT | 快速进行THT |
| 维护 | 更频繁，更昂贵 | 频率较低，更简单 |
回流焊炉的购买和维护成本更高。其复杂的系统需要定期检查。波峰焊设备成本更低，维护需求也更少。如果您计划进行大批量 SMT 生产，回流焊炉可以节省每块电路板的焊接时间。对于大批量 THT 封装，波峰焊高效且经济实惠。
💡 提示：如果您选择回流焊炉，请做好更高的维护成本规划。它们的高级功能需要更多关注。
质量与可靠性
您需要可靠的焊点和最少的缺陷。每种方法都有各自的质量挑战。
- 回流焊会导致诸如立碑效应、焊锡桥接和空洞等问题。您可以通过优化温度曲线、使用优质焊膏以及遵循 PCB 设计规则来减少这些问题。
- 波峰焊可能导致桥接、阴影或助焊剂残留。仔细的工艺控制和清洁有助于防止这些问题。
制造商通常认为，对于细间距 SMD，回流焊具有更高的可靠性。波峰焊可为通孔元件提供牢固的焊接，但可能不适合微小或复杂的 SMT 布局。
注意：良好的工艺控制和定期检查可以提高这两种方法的质量。
建议
最适合 SMT 生产线
如果您运行 SMT 生产线，回流焊通常可获得最佳效果。此方法可有效处理高密度电路板和细间距元件。您可以为大多数表面贴装器件实现牢固可靠的焊接。为了充分利用回流焊炉，请遵循以下最佳实践：
- 校准和维护回流焊设备
定期检查回流焊炉的温区、传送带速度和气流。这可以保持工艺稳定。 - 选择合适的焊膏
选择适合您应用的焊膏。查看助焊剂类型和合金成分。 - 优化 PCB 回流焊设计
设计电路板时要考虑制造因素。使用一致的焊盘尺寸，并避免热质量差异过大。 - 为每个组件创建回流焊温度曲线
为每个 PCB 布局设置自定义温度曲线。使用温度曲线测量工具进行测量和调整。 - 管理湿敏元件
小心处理 MSL 级元件。根据需要储存和烘烤，以防止出现爆米花等缺陷。 - 控制清洁度和操作
保持工作台面清洁。定期清洁钢网以避免缺陷。 - 使用在线检测和反馈回路
添加 AOI 和 X 射线检测，以便及早发现问题。利用反馈改进工艺。
💡 提示：当电路板上 SMT 元件占比超过 80% 且需要高贴装密度时，回流焊效果最佳。
最适合 THT 或混合线路
当您的电路板主要使用通孔元件或 THT 和 SMT 混合时，波峰焊是最佳选择。此方法可为大型连接器和功率器件提供牢固的焊点。您可以快速处理多块电路板，使其成为大批量生产的理想选择。以下是一些最佳实践和要点：
- 将 PCB 预热至 100-120°C。此步骤可减少热冲击并促进焊料更好地流动。
- 使用免清洗或水溶性助焊剂。优质的助焊剂可改善润湿性并防止氧化。
- 使用耐热胶带或保形涂层。保护您的 SMT 元件免受波峰的影响。
- 波峰焊每小时可处理数百块电路板。您可以获得大型元件的可靠焊点。
- 此方法采用成熟的技术。您可以遵循既定的最佳实践来获得一致的结果。
- 对于混合技术电路板，您需要一个两步工艺。这会增加生产时间和成本。
- 遮蔽会增加复杂性和成本。您必须保护敏感元件免受波峰的影响。
⚠️ 注意：如果工艺控制不当，波峰焊可能会导致热冲击或桥接。请务必检查遮蔽和预热步骤。
选择合适的方法
您应该根据电路板的需求、元件类型和生产目标来选择合适的焊接方法。请使用下表比较主要因素：
| 因素 | 回流焊 | 波峰焊 |
|---|---|---|
| 组件组合 | >80% SMT 元件适合回流焊 | 适用于 THT 密集型设计 |
| 板复杂性 | 细间距高密度电路板 | 更简单的THT重型电路板 |
| 生产量 | 非常适合小批量原型制作 | 高效实现大批量 THT |
| 热约束 | 降低敏感元件的峰值温度 | 可以使用更高的温度 |
| 缺陷容忍度 | 精准降低风险 | 缺陷率可能更高 |
| 预算 | 前期成本较高 | 较低的初始投资 |
在做决定时，请考虑以下问题：
- 您最常使用哪种类型的元件——SMT 还是 THT？
- 您的 PCB 设计有多复杂？
- 您的预期产量是多少？
📌 总结：回流焊在现代高密度 SMT 生产线中越来越受欢迎。波峰焊仍然是 THT 和混合电路板的理想选择。在选择之前，请务必权衡您的元件组合、电路板复杂程度和预算。
回流焊适用于高密度电路板和敏感元件的 SMT 生产线，而波峰焊则适用于 THT 或混合电路板设计。您的选择取决于元件类型、产量和预算。
常见问题解答
- 回流焊和波峰焊的主要区别是什么？
回流焊使用炉内可控的热量来熔化表面贴装元件的焊膏。波峰焊则将电路板通过熔融焊料的波峰，使其更适合通孔元件的焊接。 - 可以在同一块PCB上使用这两种方法吗？
是的，可以。许多制造商首先使用回流焊来焊接SMT元件。然后，他们使用波峰焊来焊接通孔元件。这种方法非常适合混合技术电路板。 - 哪种方法更适合大批量生产？
波峰焊通常在大批量生产中处理电路板更快，尤其是在处理通孔元件时。回流焊的速度与SMT密集型生产线的速度相同，但可能需要更长的设置时间。 - 如何减少每个工序中的缺陷？
- 对于回流焊：
- 使用正确的温度曲线。
- 选择高质量的焊膏。
- 对于波峰焊：
- 涂抹足够的助焊剂。
- 焊接前清洁电路板。
⚠️ 注意：仔细的过程控制可以帮助您避免常见的缺陷。