波峰焊与回流焊:工艺差异、焊接强度及选型策略
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发布时间:2025-12-12
在 PCBA 加工的**焊接环节,波峰焊与回流焊凭借差异化的工艺逻辑,适配不同类型元器件的焊接需求。上海桐尔深耕电子制造领域多年,基于海量加工案例,对两种工艺的**差异、焊接强度表现及选型策略形成了系统化的实践经验,助力企业精细匹配生产需求。一、**工艺原理与技术特点波峰焊的**原理是利用泵体将熔融焊锡加压,形成稳定向上的焊锡波峰,让搭载通孔插装元件(THT)的 PCB 以特定角度和速度穿过波峰,使元件引脚与 PCB 焊盘充分浸润,**终形成冶金结合。整套工艺需经过插件定位 - 助焊剂喷涂 - 预热升温 - 波峰焊接 - 引脚剪切 - 质量检测六大环节,预热阶段可有效去除 PCB 与元件表面湿气,避免焊接时产生锡珠、虚焊等缺陷。回流焊则采用 “预涂焊料 + 精细温控” 的工艺路径,先通过钢网印刷将焊膏均匀涂覆在 PCB 焊盘上,再利用贴片机将表面贴装元件(SMD)精细贴装到位,***将 PCB 送入回流焊炉,通过预热 - 恒温 - 熔融 - 冷却四段式温度曲线,使焊膏逐步熔化并润湿元件引脚与焊盘,冷却后形成牢固焊点。该工艺无需额外施加焊料,焊料用量可控,能精细适配微型化、高密度的元件贴装需求。二、焊接强度差异对比焊接强度直接决定 PCBA 产品的可靠性与使用寿命,上海桐尔通过拉力测试与环境老化测试,总结出两种工艺的强度表现差异:波峰焊的焊接强度特点波峰焊的焊点形成过程中,熔融焊锡会沿着 THT 元件引脚向上爬升,形成 “弯月形” 焊点,焊料与引脚、焊盘的接触面积大,且冶金结合层厚度均匀。在拉力测试中,波峰焊焊点的抗拉力值普遍高于回流焊,尤其适用于需要承受机械应力、振动冲击的产品,如工业控制柜主板、汽车电子电源模块等。但波峰焊的焊点强度受波峰高度、传输速度影响较大,参数设置不当易出现焊点拉尖、连锡等问题,反而降低连接可靠性。回流焊的焊接强度特点回流焊的焊点强度依赖焊膏的质量与温度曲线的精细度,焊膏中的焊锡颗粒熔化后,在表面张力作用下形成圆润焊点,与元件引脚、焊盘的结合紧密。对于微型 SMD 元件(如 0201 电阻电容、BGA 芯片),回流焊能实现精细焊接,焊点一致性高,抗疲劳性能优异,适合消费电子、精密仪器等对体积和精度要求高的产品。但回流焊焊点的抗机械拉力弱于波峰焊,若温度曲线设置不合理,易出现焊膏未完全熔融、焊点空洞等缺陷,影响强度稳定性。三、实际应用中的优缺点分析(一)波峰焊的优缺点优点焊接效率高,可同时完成整块 PCB 上所有 THT 元件的焊接,适合大批量标准化生产;无需提前涂覆焊料,设备操作门槛较低,后期维护成本相对低廉;焊点抗机械应力、抗振动能力强,适配工业、汽车等恶劣应用场景。缺点适配性有限,无法用于高密度、微型化 SMD 元件的焊接,易造成元件损坏或连锡;焊料浪费率较高,多余焊锡易形成锡珠、拉尖等缺陷,增加后续检测与返修成本;对 PCB 的耐热性要求较高,高温波峰易导致 PCB 基板变形,尤其不适用于薄型 PCB。(二)回流焊的优缺点优点焊接精度高,能适配 0201 微型元件、BGA/QFP 等高密度封装元件,满足消费电子小型化需求;焊料用量可控,焊点一致性好,缺陷率低,可有效降低返修成本;工艺兼容性强,可与 SMT 生产线无缝衔接,支持 “回流焊 + 波峰焊” 混装工艺,适配同时含 SMD 和 THT 元件的 PCB。缺点设备成本较高,回流焊炉的温控系统与自动化程度直接影响焊接质量,前期投入较大;对焊膏质量与温度曲线设置要求严苛,焊膏存储不当或温度曲线偏差,会导致大量焊接缺陷;焊点抗机械拉力较弱,不适用于需承受强外力冲击的产品。四、产品焊接工艺选型策略(上海桐尔实操指南)上海桐尔在为客户制定焊接工艺方案时,通常从元件类型、产品特性、生产规模三个**维度出发,形成以下选型准则:依据元器件类型选型若产品以 THT 元件为主(如连接器、变压器、功率继电器),优先选择波峰焊,可充分发挥其焊接效率高、焊点强度大的优势;若产品以 SMD 元件为主(如芯片、微型电阻电容、传感器),或包含 BGA/QFP 等高密度封装元件,优先选择回流焊;若产品为 SMD 与 THT 混装 PCB,采用 **“先回流焊后波峰焊” 的组合工艺 **,先完成 SMD 元件焊接,再通过波峰焊焊接 THT 元件,避免高温损伤已贴装的 SMD 元件。依据产品应用场景选型工业控制设备、汽车电子、航空航天等对可靠性和抗振动能力要求高的产品,优先选用波峰焊焊接关键 THT 元件;智能手机、平板电脑、智能穿戴设备等小型化、高密度产品,必须选用回流焊工艺;医疗电子等对洁净度要求高的产品,建议选用无铅回流焊,并搭配氮气保护工艺,提升焊点质量。依据生产规模选型大批量标准化生产的产品,若以 THT 元件为主,波峰焊的性价比更高;若以 SMD 元件为主,回流焊可实现自动化批量生产,降低人工成本;小批量、多品种的定制化产品,回流焊的灵活性更强,无需制作**夹具,可快速切换产品型号;波峰焊则因需调整夹具与参数,切换成本较高。