激光錫焊與回流焊優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比

激光焊和回流焊都是非常重要的焊接工藝，但是有很多人不清楚激光焊和回流焊的異同點(diǎn)，在生產(chǎn)場(chǎng)景中激光焊適用怎樣的工藝，回流焊又適用怎樣的工藝呢?松盛光電來(lái)給大家介紹分享。

焊接原理

激光錫焊：利用高能量密度的激光束瞬間照射焊接部位，使錫焊材料迅速吸收激光能量，溫度急劇升高而熔化，從而實(shí)現(xiàn)焊件的連接。在這個(gè)過(guò)程中，激光束的能量高度集中，能夠精確控制焊接的位置和能量輸入，使得焊接過(guò)程具有高精度、高速度和低熱影響等特點(diǎn)。

回流焊：通過(guò)預(yù)先在電路板的焊盤上印刷錫膏，錫膏中包含焊錫粉、助焊劑以及其他添加劑。然后將電子元器件放置在錫膏上，通過(guò)傳送帶將電路板送入回流焊爐中。回流焊爐內(nèi)設(shè)置了多個(gè)不同溫度區(qū)域，包括預(yù)熱區(qū)、保溫區(qū)、回流區(qū)和冷卻區(qū)。電路板在經(jīng)過(guò)不同溫度區(qū)域時(shí)，錫膏中的溶劑會(huì)逐漸揮發(fā)，助焊劑開始發(fā)揮作用，去除焊件表面的氧化層和雜質(zhì)，降低焊錫的表面張力，提高焊錫對(duì)焊件的潤(rùn)濕性。當(dāng)電路板進(jìn)入回流區(qū)時(shí)，溫度迅速升高，使得錫膏中的焊錫粉熔化，熔化后的焊錫在助焊劑的作用下，迅速潤(rùn)濕電路板的焊盤和電子元器件的引腳，并在毛細(xì)作用下填充到焊盤與引腳之間的縫隙中，形成焊點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)電子元器件與電路板的可靠連接。在電路板離開回流區(qū)后，進(jìn)入冷卻區(qū)，溫度迅速降低，使得熔化的焊錫迅速凝固，形成牢固的焊點(diǎn)。

焊接質(zhì)量

激光錫焊

優(yōu)點(diǎn)：激光錫焊的能量高度集中，能夠?qū)崿F(xiàn)極小的焊接光斑，通?？梢赃_(dá)到幾十微米甚至更小。這使得激光錫焊在焊接微小電子元器件、高密度引腳封裝器件時(shí)，能夠精確控制焊接位置，有效避免虛焊、短路等問(wèn)題，大大提高了焊接質(zhì)量和可靠性。此外，激光錫焊的熱影響區(qū)域非常小，只有焊接部位的材料迅速吸收激光能量而熔化，周圍材料受熱影響極小。這對(duì)于一些對(duì)熱敏感的材料或元器件的焊接非常有利，能夠有效避免因過(guò)熱導(dǎo)致的材料性能下降、元器件損壞等問(wèn)題，進(jìn)一步保證了焊接質(zhì)量。

缺點(diǎn)：盡管激光錫焊能實(shí)現(xiàn)較高的焊接質(zhì)量，但對(duì)焊件表面的清潔度和預(yù)處理要求極高。焊件表面的任何油污、雜質(zhì)或氧化層都可能嚴(yán)重影響激光的能量吸收和傳遞，導(dǎo)致焊接質(zhì)量不穩(wěn)定，出現(xiàn)虛焊、脫焊等問(wèn)題。因此，在進(jìn)行激光錫焊前，必須對(duì)焊件表面進(jìn)行嚴(yán)格的清潔和預(yù)處理，如采用化學(xué)清洗、機(jī)械打磨、等離子體處理等方法，去除焊件表面的油污、雜質(zhì)和氧化層，提高焊件表面的粗糙度和活性，以確保激光錫焊的質(zhì)量穩(wěn)定性和可靠性。這無(wú)疑增加了焊接前的準(zhǔn)備工作難度和成本，對(duì)生產(chǎn)效率和生產(chǎn)成本產(chǎn)生一定的影響。

回流焊

優(yōu)點(diǎn)：回流焊是一種大規(guī)模、高效率的焊接工藝，適用于表面貼裝技術(shù)(SMT)中各種電子元器件與電路板的焊接。在回流焊過(guò)程中，通過(guò)精確控制回流焊爐內(nèi)各個(gè)溫度區(qū)域的溫度和時(shí)間，以及錫膏的成分和特性，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)焊接過(guò)程的精確控制，從而保證焊接質(zhì)量的穩(wěn)定性和可靠性。此外，回流焊使用的錫膏中含有助焊劑，在焊接過(guò)程中，助焊劑能夠有效地去除焊件表面的氧化層和雜質(zhì)，降低焊錫的表面張力，提高焊錫對(duì)焊件的潤(rùn)濕性，從而有助于形成良好的焊點(diǎn)，提高焊接質(zhì)量。同時(shí)，由于錫膏是預(yù)先印刷在電路板的焊盤上的，電子元器件也是通過(guò)貼片機(jī)精確放置在錫膏上的，因此在焊接過(guò)程中，電子元器件的位置相對(duì)固定，不易發(fā)生偏移或錯(cuò)位，這也有助于提高焊接質(zhì)量的一致性和可靠性。

缺點(diǎn)：回流焊的焊接質(zhì)量受多種因素的影響，如錫膏的質(zhì)量、成分和特性，回流焊爐內(nèi)各個(gè)溫度區(qū)域的溫度和時(shí)間設(shè)置，電路板的材質(zhì)、厚度和表面平整度，電子元器件的引腳形狀、尺寸和共面性等。這些因素中的任何一個(gè)發(fā)生變化或出現(xiàn)偏差，都可能導(dǎo)致焊接質(zhì)量下降，出現(xiàn)虛焊、短路、漏焊、錫珠、墓碑等焊接缺陷。此外，由于回流焊是一種批量焊接工藝，在焊接過(guò)程中，一旦發(fā)現(xiàn)焊接質(zhì)量問(wèn)題，很難對(duì)單個(gè)焊點(diǎn)或電子元器件進(jìn)行修復(fù)或調(diào)整，通常需要將整個(gè)電路板上的電子元器件全部拆除，重新進(jìn)行焊接，這無(wú)疑增加了生產(chǎn)成本和生產(chǎn)周期，降低了生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。

生產(chǎn)效率

激光錫焊

優(yōu)點(diǎn)：激光錫焊的焊接速度非?？?，激光束能量瞬間釋放，可在極短時(shí)間內(nèi)使錫料熔化完成焊接。對(duì)于一些簡(jiǎn)單的焊接任務(wù)，激光錫焊每秒可完成多個(gè)焊接點(diǎn)，大大提高了生產(chǎn)效率。此外，激光錫焊設(shè)備通常配備高精度的運(yùn)動(dòng)控制平臺(tái)和自動(dòng)化控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)焊接過(guò)程的自動(dòng)化和智能化控制。操作人員只需將焊件放置在工作臺(tái)上，設(shè)置好焊接參數(shù)和路徑，設(shè)備即可自動(dòng)完成焊接任務(wù)，減少了人工干預(yù)，提高了生產(chǎn)效率和焊接質(zhì)量的穩(wěn)定性。

缺點(diǎn)：雖然激光錫焊單個(gè)焊接點(diǎn)的速度很快，但在進(jìn)行復(fù)雜電路板焊接時(shí)，由于需要對(duì)每個(gè)焊接點(diǎn)進(jìn)行精確的定位和控制，激光束的移動(dòng)和定位時(shí)間會(huì)增加，導(dǎo)致整體焊接時(shí)間延長(zhǎng)。此外，如果焊接過(guò)程中出現(xiàn)故障或需要調(diào)整焊接參數(shù)，設(shè)備的停機(jī)時(shí)間和調(diào)整時(shí)間也會(huì)相應(yīng)增加，從而影響生產(chǎn)效率。

回流焊

優(yōu)點(diǎn)：回流焊是一種適合大規(guī)模生產(chǎn)的焊接工藝，具有較高的生產(chǎn)效率。在回流焊過(guò)程中，通過(guò)傳送帶將電路板連續(xù)不斷地送入回流焊爐中，經(jīng)過(guò)預(yù)熱、保溫、回流和冷卻等多個(gè)溫度區(qū)域的處理，一次性完成電路板上所有電子元器件的焊接。這種連續(xù)性的批量生產(chǎn)方式大大減少了生產(chǎn)過(guò)程中的停頓和等待時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率，能夠在短時(shí)間內(nèi)完成大量電子產(chǎn)品的焊接生產(chǎn)任務(wù)。此外，回流焊設(shè)備的自動(dòng)化程度較高，通常配備有先進(jìn)的控制系統(tǒng)和傳感器，能夠?qū)附舆^(guò)程中的溫度、時(shí)間、速度等參數(shù)進(jìn)行精確控制和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。操作人員只需在設(shè)備的操作界面上設(shè)置好相應(yīng)的工藝參數(shù)，設(shè)備即可按照預(yù)設(shè)的程序自動(dòng)完成電路板的輸送、加熱、焊接和冷卻等一系列操作，減少了人工干預(yù)，提高了生產(chǎn)效率和焊接質(zhì)量的穩(wěn)定性。

缺點(diǎn)：回流焊的生產(chǎn)效率在一定程度上依賴于設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性。由于回流焊設(shè)備通常需要長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)行，在運(yùn)行過(guò)程中，設(shè)備的各個(gè)部件可能會(huì)因?yàn)槟p、老化、故障等原因而導(dǎo)致設(shè)備性能下降，甚至出現(xiàn)停機(jī)現(xiàn)象。一旦設(shè)備出現(xiàn)故障，需要花費(fèi)一定的時(shí)間進(jìn)行維修和調(diào)試，這將導(dǎo)致生產(chǎn)停頓，影響生產(chǎn)效率。此外，回流焊在更換產(chǎn)品型號(hào)或電路板規(guī)格時(shí)，需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行重新調(diào)整和設(shè)置，如調(diào)整回流焊爐內(nèi)各個(gè)溫度區(qū)域的溫度和時(shí)間、傳送帶的速度、錫膏印刷機(jī)的參數(shù)等，還需要更換相應(yīng)的工裝夾具和模板。這個(gè)過(guò)程通常比較復(fù)雜，需要花費(fèi)一定的時(shí)間和精力，從而導(dǎo)致生產(chǎn)線的停機(jī)時(shí)間增加，生產(chǎn)效率降低。

設(shè)備成本與維護(hù)

激光錫焊

優(yōu)點(diǎn)：盡管激光錫焊設(shè)備的初始購(gòu)置成本較高，但在長(zhǎng)期使用過(guò)程中，其高度自動(dòng)化和精確控制的特點(diǎn)能夠有效減少人工成本和材料浪費(fèi)。此外，激光錫焊設(shè)備的核心部件，如激光發(fā)生器、光束傳輸系統(tǒng)等，通常具有較長(zhǎng)的使用壽命和較高的穩(wěn)定性，在正常使用和維護(hù)條件下，設(shè)備的故障率相對(duì)較低，能夠保證生產(chǎn)的連續(xù)性和穩(wěn)定性，從而降低了因設(shè)備故障導(dǎo)致的生產(chǎn)停滯和維修成本增加等風(fēng)險(xiǎn)。

缺點(diǎn)：激光錫焊設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，包含激光發(fā)生器、光束傳輸系統(tǒng)、聚焦系統(tǒng)以及高精度的運(yùn)動(dòng)控制平臺(tái)等關(guān)鍵部件。這些部件的研發(fā)、生產(chǎn)和制造都需要高度專業(yè)化的技術(shù)和設(shè)備，因此激光錫焊設(shè)備的購(gòu)置成本非常高，通常是回流焊設(shè)備成本的數(shù)倍甚至數(shù)十倍。此外，激光錫焊設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)要求也比較高。激光發(fā)生器等核心部件需要定期進(jìn)行清潔、校準(zhǔn)和維護(hù)，以確保其性能的穩(wěn)定和可靠。而且，激光錫焊設(shè)備的維修技術(shù)難度較大，需要專業(yè)的維修人員和設(shè)備來(lái)進(jìn)行維修。因此，激光錫焊設(shè)備的維護(hù)成本也比較高，這在一定程度上增加了企業(yè)的生產(chǎn)成本和運(yùn)營(yíng)管理難度。

回流焊

優(yōu)點(diǎn)：回流焊設(shè)備的結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，主要由傳送帶、預(yù)熱裝置、回流焊爐、冷卻裝置以及控制系統(tǒng)等部分組成。這些部件的制造技術(shù)相對(duì)成熟，市場(chǎng)上的供應(yīng)也比較充足，因此回流焊設(shè)備的購(gòu)置成本相對(duì)較低，通常只有激光錫焊設(shè)備成本的幾分之一甚至更低。這使得回流焊設(shè)備在一些對(duì)成本較為敏感的企業(yè)，尤其是小型企業(yè)和創(chuàng)業(yè)公司中，具有較高的吸引力和競(jìng)爭(zhēng)力。此外，回流焊設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)相對(duì)簡(jiǎn)單。由于設(shè)備的結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，各個(gè)部件的功能和工作原理也比較容易理解，因此對(duì)于設(shè)備的日常維護(hù)和保養(yǎng)工作，一般的技術(shù)人員經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的培訓(xùn)即可掌握。常見的維護(hù)保養(yǎng)工作包括定期清潔傳送帶、預(yù)熱裝置、回流焊爐、冷卻裝置等部件，檢查設(shè)備的電氣連接和控制系統(tǒng)是否正常，更換磨損的零部件等。這些維護(hù)保養(yǎng)工作的技術(shù)難度相對(duì)較低，所需的維護(hù)工具和設(shè)備也比較常見，因此維護(hù)成本相對(duì)較低。這在一定程度上降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本和運(yùn)營(yíng)管理難度，使得回流焊設(shè)備在實(shí)際生產(chǎn)中具有較高的性價(jià)比和廣泛的應(yīng)用前景。

缺點(diǎn)：回流焊設(shè)備在長(zhǎng)期使用過(guò)程中，由于受到高溫、潮濕、腐蝕性氣體等因素的影響，設(shè)備的各個(gè)部件容易出現(xiàn)磨損、老化、腐蝕等問(wèn)題，導(dǎo)致設(shè)備的性能下降，故障率增加。例如，傳送帶可能會(huì)因?yàn)殚L(zhǎng)期的摩擦和拉伸而出現(xiàn)磨損、斷裂、跑偏等問(wèn)題，影響電路板的輸送和焊接質(zhì)量;預(yù)熱裝置和回流焊爐的加熱元件可能會(huì)因?yàn)殚L(zhǎng)期高溫工作而出現(xiàn)老化、變形、斷裂等問(wèn)題，導(dǎo)致加熱不均勻或無(wú)法正常加熱，影響焊接質(zhì)量;冷卻裝置的風(fēng)扇和散熱器可能會(huì)因?yàn)殚L(zhǎng)期使用而出現(xiàn)灰塵堆積、散熱不良等問(wèn)題，導(dǎo)致電路板冷卻不充分，影響焊接質(zhì)量和電路板的性能。此外，隨著電子產(chǎn)品的不斷發(fā)展和更新?lián)Q代，對(duì)回流焊設(shè)備的性能和功能也提出了更高的要求。例如，為了滿足高密度、高精度電路板的焊接需求，回流焊設(shè)備需要具備更高的溫度控制精度、更小的溫度均勻性偏差、更快速的加熱和冷卻速度、更靈活的工藝參數(shù)調(diào)整能力等。然而，一些傳統(tǒng)的回流焊設(shè)備可能無(wú)法滿足這些新的要求，需要進(jìn)行設(shè)備升級(jí)或更換，這無(wú)疑會(huì)增加企業(yè)的設(shè)備投資成本和運(yùn)營(yíng)管理難度。

綜上所述，激光錫焊適用于高精度、對(duì)熱敏感的電子元器件的焊接，以及小批量、多樣化產(chǎn)品的生產(chǎn);而回流焊則更適合于大規(guī)模、標(biāo)準(zhǔn)化電子產(chǎn)品的生產(chǎn)。在實(shí)際應(yīng)用中，企業(yè)應(yīng)根據(jù)自身的生產(chǎn)需求、產(chǎn)品特點(diǎn)、預(yù)算以及對(duì)焊接質(zhì)量和生產(chǎn)效率的要求等因素，綜合考慮選擇合適的焊接技術(shù)。