激光錫焊與回流焊優(yōu)缺點對比

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，在生產(chǎn)場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，從而實現(xiàn)焊件的連接。在這個過程中，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，使得焊接過程具有高精度、高速度和低熱影響等特點。

回流焊：通過預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)置了多個不同溫度區(qū)域，包括預熱區(qū)、保溫區(qū)、回流區(qū)和冷卻區(qū)。電路板在經(jīng)過不同溫度區(qū)域時，錫膏中的溶劑會逐漸揮發(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，提高焊錫對焊件的潤濕性。當電路板進入回流區(qū)時，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，迅速潤濕電路板的焊盤和電子元器件的引腳，并在毛細作用下填充到焊盤與引腳之間的縫隙中，形成焊點，從而實現(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。

焊接質(zhì)量

激光錫焊

優(yōu)點：激光錫焊的能量高度集中，能夠?qū)崿F(xiàn)極小的焊接光斑，通常可以達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，能夠精確控制焊接位置，有效避免虛焊、短路等問題，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。這對于一些對熱敏感的材料或元器件的焊接非常有利，能夠有效避免因過熱導致的材料性能下降、元器件損壞等問題，進一步保證了焊接質(zhì)量。

缺點：盡管激光錫焊能實現(xiàn)較高的焊接質(zhì)量，但對焊件表面的清潔度和預處理要求極高。焊件表面的任何油污、雜質(zhì)或氧化層都可能嚴重影響激光的能量吸收和傳遞，導致焊接質(zhì)量不穩(wěn)定，出現(xiàn)虛焊、脫焊等問題。因此，在進行激光錫焊前，必須對焊件表面進行嚴格的清潔和預處理，如采用化學清洗、機械打磨、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。這無疑增加了焊接前的準備工作難度和成本，對生產(chǎn)效率和生產(chǎn)成本產(chǎn)生一定的影響。

回流焊

優(yōu)點：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。在回流焊過程中，通過精確控制回流焊爐內(nèi)各個溫度區(qū)域的溫度和時間，以及錫膏的成分和特性，可以實現(xiàn)對焊接過程的精確控制，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，提高焊錫對焊件的潤濕性，從而有助于形成良好的焊點，提高焊接質(zhì)量。同時，由于錫膏是預先印刷在電路板的焊盤上的，電子元器件也是通過貼片機精確放置在錫膏上的，因此在焊接過程中，電子元器件的位置相對固定，不易發(fā)生偏移或錯位，這也有助于提高焊接質(zhì)量的一致性和可靠性。

缺點：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)各個溫度區(qū)域的溫度和時間設(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發(fā)生變化或出現(xiàn)偏差，都可能導致焊接質(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，在焊接過程中，一旦發(fā)現(xiàn)焊接質(zhì)量問題，很難對單個焊點或電子元器件進行修復或調(diào)整，通常需要將整個電路板上的電子元器件全部拆除，重新進行焊接，這無疑增加了生產(chǎn)成本和生產(chǎn)周期，降低了生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益。

生產(chǎn)效率

激光錫焊

優(yōu)點：激光錫焊的焊接速度非常快，激光束能量瞬間釋放，可在極短時間內(nèi)使錫料熔化完成焊接。對于一些簡單的焊接任務(wù)，激光錫焊每秒可完成多個焊接點，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動控制平臺和自動化控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)焊接過程的自動化和智能化控制。操作人員只需將焊件放置在工作臺上，設(shè)置好焊接參數(shù)和路徑，設(shè)備即可自動完成焊接任務(wù)，減少了人工干預，提高了生產(chǎn)效率和焊接質(zhì)量的穩(wěn)定性。

缺點：雖然激光錫焊單個焊接點的速度很快，但在進行復雜電路板焊接時，由于需要對每個焊接點進行精確的定位和控制，激光束的移動和定位時間會增加，導致整體焊接時間延長。此外，如果焊接過程中出現(xiàn)故障或需要調(diào)整焊接參數(shù)，設(shè)備的停機時間和調(diào)整時間也會相應(yīng)增加，從而影響生產(chǎn)效率。

回流焊

優(yōu)點：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。在回流焊過程中，通過傳送帶將電路板連續(xù)不斷地送入回流焊爐中，經(jīng)過預熱、保溫、回流和冷卻等多個溫度區(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)過程中的停頓和等待時間，提高了生產(chǎn)效率，能夠在短時間內(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)備的自動化程度較高，通常配備有先進的控制系統(tǒng)和傳感器，能夠?qū)附舆^程中的溫度、時間、速度等參數(shù)進行精確控制和實時監(jiān)測。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)備即可按照預設(shè)的程序自動完成電路板的輸送、加熱、焊接和冷卻等一系列操作，減少了人工干預，提高了生產(chǎn)效率和焊接質(zhì)量的穩(wěn)定性。

缺點：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)備通常需要長時間連續(xù)運行，在運行過程中，設(shè)備的各個部件可能會因為磨損、老化、故障等原因而導致設(shè)備性能下降，甚至出現(xiàn)停機現(xiàn)象。一旦設(shè)備出現(xiàn)故障，需要花費一定的時間進行維修和調(diào)試，這將導致生產(chǎn)停頓，影響生產(chǎn)效率。此外，回流焊在更換產(chǎn)品型號或電路板規(guī)格時，需要對設(shè)備進行重新調(diào)整和設(shè)置，如調(diào)整回流焊爐內(nèi)各個溫度區(qū)域的溫度和時間、傳送帶的速度、錫膏印刷機的參數(shù)等，還需要更換相應(yīng)的工裝夾具和模板。這個過程通常比較復雜，需要花費一定的時間和精力，從而導致生產(chǎn)線的停機時間增加，生產(chǎn)效率降低。

設(shè)備成本與維護

激光錫焊

優(yōu)點：盡管激光錫焊設(shè)備的初始購置成本較高，但在長期使用過程中，其高度自動化和精確控制的特點能夠有效減少人工成本和材料浪費。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，通常具有較長的使用壽命和較高的穩(wěn)定性，在正常使用和維護條件下，設(shè)備的故障率相對較低，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)備故障導致的生產(chǎn)停滯和維修成本增加等風險。

缺點：激光錫焊設(shè)備結(jié)構(gòu)復雜，包含激光發(fā)生器、光束傳輸系統(tǒng)、聚焦系統(tǒng)以及高精度的運動控制平臺等關(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行清潔、校準和維護，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)備來進行維修。因此，激光錫焊設(shè)備的維護成本也比較高，這在一定程度上增加了企業(yè)的生產(chǎn)成本和運營管理難度。

回流焊

優(yōu)點：回流焊設(shè)備的結(jié)構(gòu)相對簡單，主要由傳送帶、預熱裝置、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)相對成熟，市場上的供應(yīng)也比較充足，因此回流焊設(shè)備的購置成本相對較低，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爭力。此外，回流焊設(shè)備的維護保養(yǎng)相對簡單。由于設(shè)備的結(jié)構(gòu)相對簡單，各個部件的功能和工作原理也比較容易理解，因此對于設(shè)備的日常維護和保養(yǎng)工作，一般的技術(shù)人員經(jīng)過簡單的培訓即可掌握。常見的維護保養(yǎng)工作包括定期清潔傳送帶、預熱裝置、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。這些維護保養(yǎng)工作的技術(shù)難度相對較低，所需的維護工具和設(shè)備也比較常見，因此維護成本相對較低。這在一定程度上降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本和運營管理難度，使得回流焊設(shè)備在實際生產(chǎn)中具有較高的性價比和廣泛的應(yīng)用前景。

缺點：回流焊設(shè)備在長期使用過程中，由于受到高溫、潮濕、腐蝕性氣體等因素的影響，設(shè)備的各個部件容易出現(xiàn)磨損、老化、腐蝕等問題，導致設(shè)備的性能下降，故障率增加。例如，傳送帶可能會因為長期的摩擦和拉伸而出現(xiàn)磨損、斷裂、跑偏等問題，影響電路板的輸送和焊接質(zhì)量;預熱裝置和回流焊爐的加熱元件可能會因為長期高溫工作而出現(xiàn)老化、變形、斷裂等問題，導致加熱不均勻或無法正常加熱，影響焊接質(zhì)量;冷卻裝置的風扇和散熱器可能會因為長期使用而出現(xiàn)灰塵堆積、散熱不良等問題，導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)備可能無法滿足這些新的要求，需要進行設(shè)備升級或更換，這無疑會增加企業(yè)的設(shè)備投資成本和運營管理難度。

綜上所述，激光錫焊適用于高精度、對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、標準化電子產(chǎn)品的生產(chǎn)。在實際應(yīng)用中，企業(yè)應(yīng)根據(jù)自身的生產(chǎn)需求、產(chǎn)品特點、預算以及對焊接質(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)。