波峰焊與回流焊:工藝差異、焊接強度及選型策略
來源:
發布時間:2025-12-12
在 PCBA 加工的**焊接環節,波峰焊與回流焊憑借差異化的工藝邏輯,適配不同類型元器件的焊接需求。上海桐爾深耕電子制造領域多年,基于海量加工案例,對兩種工藝的**差異、焊接強度表現及選型策略形成了系統化的實踐經驗,助力企業精細匹配生產需求。一、**工藝原理與技術特點波峰焊的**原理是利用泵體將熔融焊錫加壓,形成穩定向上的焊錫波峰,讓搭載通孔插裝元件(THT)的 PCB 以特定角度和速度穿過波峰,使元件引腳與 PCB 焊盤充分浸潤,**終形成冶金結合。整套工藝需經過插件定位 - 助焊劑噴涂 - 預熱升溫 - 波峰焊接 - 引腳剪切 - 質量檢測六大環節,預熱階段可有效去除 PCB 與元件表面濕氣,避免焊接時產生錫珠、虛焊等缺陷。回流焊則采用 “預涂焊料 + 精細溫控” 的工藝路徑,先通過鋼網印刷將焊膏均勻涂覆在 PCB 焊盤上,再利用貼片機將表面貼裝元件(SMD)精細貼裝到位,***將 PCB 送入回流焊爐,通過預熱 - 恒溫 - 熔融 - 冷卻四段式溫度曲線,使焊膏逐步熔化并潤濕元件引腳與焊盤,冷卻后形成牢固焊點。該工藝無需額外施加焊料,焊料用量可控,能精細適配微型化、高密度的元件貼裝需求。二、焊接強度差異對比焊接強度直接決定 PCBA 產品的可靠性與使用壽命,上海桐爾通過拉力測試與環境老化測試,總結出兩種工藝的強度表現差異:波峰焊的焊接強度特點波峰焊的焊點形成過程中,熔融焊錫會沿著 THT 元件引腳向上爬升,形成 “彎月形” 焊點,焊料與引腳、焊盤的接觸面積大,且冶金結合層厚度均勻。在拉力測試中,波峰焊焊點的抗拉力值普遍高于回流焊,尤其適用于需要承受機械應力、振動沖擊的產品,如工業控制柜主板、汽車電子電源模塊等。但波峰焊的焊點強度受波峰高度、傳輸速度影響較大,參數設置不當易出現焊點拉尖、連錫等問題,反而降低連接可靠性。回流焊的焊接強度特點回流焊的焊點強度依賴焊膏的質量與溫度曲線的精細度,焊膏中的焊錫顆粒熔化后,在表面張力作用下形成圓潤焊點,與元件引腳、焊盤的結合緊密。對于微型 SMD 元件(如 0201 電阻電容、BGA 芯片),回流焊能實現精細焊接,焊點一致性高,抗疲勞性能優異,適合消費電子、精密儀器等對體積和精度要求高的產品。但回流焊焊點的抗機械拉力弱于波峰焊,若溫度曲線設置不合理,易出現焊膏未完全熔融、焊點空洞等缺陷,影響強度穩定性。三、實際應用中的優缺點分析(一)波峰焊的優缺點優點焊接效率高,可同時完成整塊 PCB 上所有 THT 元件的焊接,適合大批量標準化生產;無需提前涂覆焊料,設備操作門檻較低,后期維護成本相對低廉;焊點抗機械應力、抗振動能力強,適配工業、汽車等惡劣應用場景。缺點適配性有限,無法用于高密度、微型化 SMD 元件的焊接,易造成元件損壞或連錫;焊料浪費率較高,多余焊錫易形成錫珠、拉尖等缺陷,增加后續檢測與返修成本;對 PCB 的耐熱性要求較高,高溫波峰易導致 PCB 基板變形,尤其不適用于薄型 PCB。(二)回流焊的優缺點優點焊接精度高,能適配 0201 微型元件、BGA/QFP 等高密度封裝元件,滿足消費電子小型化需求;焊料用量可控,焊點一致性好,缺陷率低,可有效降低返修成本;工藝兼容性強,可與 SMT 生產線無縫銜接,支持 “回流焊 + 波峰焊” 混裝工藝,適配同時含 SMD 和 THT 元件的 PCB。缺點設備成本較高,回流焊爐的溫控系統與自動化程度直接影響焊接質量,前期投入較大;對焊膏質量與溫度曲線設置要求嚴苛,焊膏存儲不當或溫度曲線偏差,會導致大量焊接缺陷;焊點抗機械拉力較弱,不適用于需承受強外力沖擊的產品。四、產品焊接工藝選型策略(上海桐爾實操指南)上海桐爾在為客戶制定焊接工藝方案時,通常從元件類型、產品特性、生產規模三個**維度出發,形成以下選型準則:依據元器件類型選型若產品以 THT 元件為主(如連接器、變壓器、功率繼電器),優先選擇波峰焊,可充分發揮其焊接效率高、焊點強度大的優勢;若產品以 SMD 元件為主(如芯片、微型電阻電容、傳感器),或包含 BGA/QFP 等高密度封裝元件,優先選擇回流焊;若產品為 SMD 與 THT 混裝 PCB,采用 **“先回流焊后波峰焊” 的組合工藝 **,先完成 SMD 元件焊接,再通過波峰焊焊接 THT 元件,避免高溫損傷已貼裝的 SMD 元件。依據產品應用場景選型工業控制設備、汽車電子、航空航天等對可靠性和抗振動能力要求高的產品,優先選用波峰焊焊接關鍵 THT 元件;智能手機、平板電腦、智能穿戴設備等小型化、高密度產品,必須選用回流焊工藝;醫療電子等對潔凈度要求高的產品,建議選用無鉛回流焊,并搭配氮氣保護工藝,提升焊點質量。依據生產規模選型大批量標準化生產的產品,若以 THT 元件為主,波峰焊的性價比更高;若以 SMD 元件為主,回流焊可實現自動化批量生產,降低人工成本;小批量、多品種的定制化產品,回流焊的靈活性更強,無需制作**夾具,可快速切換產品型號;波峰焊則因需調整夾具與參數,切換成本較高。