激光锡焊与回流焊优缺点对比

激光焊和回流焊都是非常重要的焊接工艺，但是有很多人不清楚激光焊和回流焊的异同点，在生产场景中激光焊适用怎样的工艺，回流焊又适用怎样的工艺呢?松盛光电来给大家介绍分享。

焊接原理

激光锡焊：利用高能量密度的激光束瞬间照射焊接部位，使锡焊材料迅速吸收激光能量，温度急剧升高而熔化，从而实现焊件的连接。在这个过程中，激光束的能量高度集中，能够精确控制焊接的位置和能量输入，使得焊接过程具有高精度、高速度和低热影响等特点。

回流焊：通过预先在电路板的焊盘上印刷锡膏，锡膏中包含焊锡粉、助焊剂以及其他添加剂。然后将电子元器件放置在锡膏上，通过传送带将电路板送入回流焊炉中。回流焊炉内设置了多个不同温度区域，包括预热区、保温区、回流区和冷却区。电路板在经过不同温度区域时，锡膏中的溶剂会逐渐挥发，助焊剂开始发挥作用，去除焊件表面的氧化层和杂质，降低焊锡的表面张力，提高焊锡对焊件的润湿性。当电路板进入回流区时，温度迅速升高，使得锡膏中的焊锡粉熔化，熔化后的焊锡在助焊剂的作用下，迅速润湿电路板的焊盘和电子元器件的引脚，并在毛细作用下填充到焊盘与引脚之间的缝隙中，形成焊点，从而实现电子元器件与电路板的可靠连接。在电路板离开回流区后，进入冷却区，温度迅速降低，使得熔化的焊锡迅速凝固，形成牢固的焊点。

焊接质量

激光锡焊

优点：激光锡焊的能量高度集中，能够实现极小的焊接光斑，通常可以达到几十微米甚至更小。这使得激光锡焊在焊接微小电子元器件、高密度引脚封装器件时，能够精确控制焊接位置，有效避免虚焊、短路等问题，大大提高了焊接质量和可靠性。此外，激光锡焊的热影响区域非常小，只有焊接部位的材料迅速吸收激光能量而熔化，周围材料受热影响极小。这对于一些对热敏感的材料或元器件的焊接非常有利，能够有效避免因过热导致的材料性能下降、元器件损坏等问题，进一步保证了焊接质量。

缺点：尽管激光锡焊能实现较高的焊接质量，但对焊件表面的清洁度和预处理要求极高。焊件表面的任何油污、杂质或氧化层都可能严重影响激光的能量吸收和传递，导致焊接质量不稳定，出现虚焊、脱焊等问题。因此，在进行激光锡焊前，必须对焊件表面进行严格的清洁和预处理，如采用化学清洗、机械打磨、等离子体处理等方法，去除焊件表面的油污、杂质和氧化层，提高焊件表面的粗糙度和活性，以确保激光锡焊的质量稳定性和可靠性。这无疑增加了焊接前的准备工作难度和成本，对生产效率和生产成本产生一定的影响。

回流焊

优点：回流焊是一种大规模、高效率的焊接工艺，适用于表面贴装技术(SMT)中各种电子元器件与电路板的焊接。在回流焊过程中，通过精确控制回流焊炉内各个温度区域的温度和时间，以及锡膏的成分和特性，可以实现对焊接过程的精确控制，从而保证焊接质量的稳定性和可靠性。此外，回流焊使用的锡膏中含有助焊剂，在焊接过程中，助焊剂能够有效地去除焊件表面的氧化层和杂质，降低焊锡的表面张力，提高焊锡对焊件的润湿性，从而有助于形成良好的焊点，提高焊接质量。同时，由于锡膏是预先印刷在电路板的焊盘上的，电子元器件也是通过贴片机精确放置在锡膏上的，因此在焊接过程中，电子元器件的位置相对固定，不易发生偏移或错位，这也有助于提高焊接质量的一致性和可靠性。

缺点：回流焊的焊接质量受多种因素的影响，如锡膏的质量、成分和特性，回流焊炉内各个温度区域的温度和时间设置，电路板的材质、厚度和表面平整度，电子元器件的引脚形状、尺寸和共面性等。这些因素中的任何一个发生变化或出现偏差，都可能导致焊接质量下降，出现虚焊、短路、漏焊、锡珠、墓碑等焊接缺陷。此外，由于回流焊是一种批量焊接工艺，在焊接过程中，一旦发现焊接质量问题，很难对单个焊点或电子元器件进行修复或调整，通常需要将整个电路板上的电子元器件全部拆除，重新进行焊接，这无疑增加了生产成本和生产周期，降低了生产效率和经济效益。

生产效率

激光锡焊

优点：激光锡焊的焊接速度非常快，激光束能量瞬间释放，可在极短时间内使锡料熔化完成焊接。对于一些简单的焊接任务，激光锡焊每秒可完成多个焊接点，大大提高了生产效率。此外，激光锡焊设备通常配备高精度的运动控制平台和自动化控制系统，能够实现焊接过程的自动化和智能化控制。操作人员只需将焊件放置在工作台上，设置好焊接参数和路径，设备即可自动完成焊接任务，减少了人工干预，提高了生产效率和焊接质量的稳定性。

缺点：虽然激光锡焊单个焊接点的速度很快，但在进行复杂电路板焊接时，由于需要对每个焊接点进行精确的定位和控制，激光束的移动和定位时间会增加，导致整体焊接时间延长。此外，如果焊接过程中出现故障或需要调整焊接参数，设备的停机时间和调整时间也会相应增加，从而影响生产效率。

回流焊

优点：回流焊是一种适合大规模生产的焊接工艺，具有较高的生产效率。在回流焊过程中，通过传送带将电路板连续不断地送入回流焊炉中，经过预热、保温、回流和冷却等多个温度区域的处理，一次性完成电路板上所有电子元器件的焊接。这种连续性的批量生产方式大大减少了生产过程中的停顿和等待时间，提高了生产效率，能够在短时间内完成大量电子产品的焊接生产任务。此外，回流焊设备的自动化程度较高，通常配备有先进的控制系统和传感器，能够对焊接过程中的温度、时间、速度等参数进行精确控制和实时监测。操作人员只需在设备的操作界面上设置好相应的工艺参数，设备即可按照预设的程序自动完成电路板的输送、加热、焊接和冷却等一系列操作，减少了人工干预，提高了生产效率和焊接质量的稳定性。

缺点：回流焊的生产效率在一定程度上依赖于设备的稳定性和可靠性。由于回流焊设备通常需要长时间连续运行，在运行过程中，设备的各个部件可能会因为磨损、老化、故障等原因而导致设备性能下降，甚至出现停机现象。一旦设备出现故障，需要花费一定的时间进行维修和调试，这将导致生产停顿，影响生产效率。此外，回流焊在更换产品型号或电路板规格时，需要对设备进行重新调整和设置，如调整回流焊炉内各个温度区域的温度和时间、传送带的速度、锡膏印刷机的参数等，还需要更换相应的工装夹具和模板。这个过程通常比较复杂，需要花费一定的时间和精力，从而导致生产线的停机时间增加，生产效率降低。

设备成本与维护

激光锡焊

优点：尽管激光锡焊设备的初始购置成本较高，但在长期使用过程中，其高度自动化和精确控制的特点能够有效减少人工成本和材料浪费。此外，激光锡焊设备的核心部件，如激光发生器、光束传输系统等，通常具有较长的使用寿命和较高的稳定性，在正常使用和维护条件下，设备的故障率相对较低，能够保证生产的连续性和稳定性，从而降低了因设备故障导致的生产停滞和维修成本增加等风险。

缺点：激光锡焊设备结构复杂，包含激光发生器、光束传输系统、聚焦系统以及高精度的运动控制平台等关键部件。这些部件的研发、生产和制造都需要高度专业化的技术和设备，因此激光锡焊设备的购置成本非常高，通常是回流焊设备成本的数倍甚至数十倍。此外，激光锡焊设备的维护保养要求也比较高。激光发生器等核心部件需要定期进行清洁、校准和维护，以确保其性能的稳定和可靠。而且，激光锡焊设备的维修技术难度较大，需要专业的维修人员和设备来进行维修。因此，激光锡焊设备的维护成本也比较高，这在一定程度上增加了企业的生产成本和运营管理难度。

回流焊

优点：回流焊设备的结构相对简单，主要由传送带、预热装置、回流焊炉、冷却装置以及控制系统等部分组成。这些部件的制造技术相对成熟，市场上的供应也比较充足，因此回流焊设备的购置成本相对较低，通常只有激光锡焊设备成本的几分之一甚至更低。这使得回流焊设备在一些对成本较为敏感的企业，尤其是小型企业和创业公司中，具有较高的吸引力和竞争力。此外，回流焊设备的维护保养相对简单。由于设备的结构相对简单，各个部件的功能和工作原理也比较容易理解，因此对于设备的日常维护和保养工作，一般的技术人员经过简单的培训即可掌握。常见的维护保养工作包括定期清洁传送带、预热装置、回流焊炉、冷却装置等部件，检查设备的电气连接和控制系统是否正常，更换磨损的零部件等。这些维护保养工作的技术难度相对较低，所需的维护工具和设备也比较常见，因此维护成本相对较低。这在一定程度上降低了企业的生产成本和运营管理难度，使得回流焊设备在实际生产中具有较高的性价比和广泛的应用前景。

缺点：回流焊设备在长期使用过程中，由于受到高温、潮湿、腐蚀性气体等因素的影响，设备的各个部件容易出现磨损、老化、腐蚀等问题，导致设备的性能下降，故障率增加。例如，传送带可能会因为长期的摩擦和拉伸而出现磨损、断裂、跑偏等问题，影响电路板的输送和焊接质量;预热装置和回流焊炉的加热元件可能会因为长期高温工作而出现老化、变形、断裂等问题，导致加热不均匀或无法正常加热，影响焊接质量;冷却装置的风扇和散热器可能会因为长期使用而出现灰尘堆积、散热不良等问题，导致电路板冷却不充分，影响焊接质量和电路板的性能。此外，随着电子产品的不断发展和更新换代，对回流焊设备的性能和功能也提出了更高的要求。例如，为了满足高密度、高精度电路板的焊接需求，回流焊设备需要具备更高的温度控制精度、更小的温度均匀性偏差、更快速的加热和冷却速度、更灵活的工艺参数调整能力等。然而，一些传统的回流焊设备可能无法满足这些新的要求，需要进行设备升级或更换，这无疑会增加企业的设备投资成本和运营管理难度。

综上所述，激光锡焊适用于高精度、对热敏感的电子元器件的焊接，以及小批量、多样化产品的生产;而回流焊则更适合于大规模、标准化电子产品的生产。在实际应用中，企业应根据自身的生产需求、产品特点、预算以及对焊接质量和生产效率的要求等因素，综合考虑选择合适的焊接技术。