回流焊治具(SMT回流焊):主要用于表面貼裝技術(shù)(SMT)。它的核心任務(wù)是承載和支撐PCB板,確保其在高溫?zé)犸L(fēng)或紅外加熱中不變形,并使所有焊點(diǎn)均勻受熱完成焊接。
波峰焊治具(DIP波峰焊):主要用于通孔插裝技術(shù)(DIP)或混裝板。它的核心任務(wù)是“遮擋”和“保護(hù)”—— 在PCB板經(jīng)過(guò)液態(tài)錫波時(shí),將已經(jīng)完成SMT焊接的部分保護(hù)起來(lái),只讓需要焊接的通孔引腳部分接觸焊錫。
下面我們從多個(gè)維度進(jìn)行詳細(xì)對(duì)比:
核心區(qū)別對(duì)比表
特性維度
回流焊治具 (Reflow Carrier/ Fixture)
波峰焊治具 (Wave Soldering Pallet/ Fixture)
主要工藝回流焊 (Reflow Soldering) 波峰焊 (Wave Soldering)
對(duì)應(yīng)元件表面貼裝元件 (SMD) 通孔插裝元件 (THD) 或 SMD與THD混裝
核心功能支撐、固定、均熱。防止PCB板在高溫下變形,并促進(jìn)熱量均勻傳遞。遮蔽、保護(hù)、隔熱。開(kāi)窗,只允許需要焊接的THD部分接觸高溫液態(tài)焊錫波。
材料要求耐高溫、尺寸穩(wěn)定、質(zhì)量輕、導(dǎo)熱性好。耐高溫、尺寸穩(wěn)定、耐液態(tài)錫侵蝕、絕熱性好。
常用材料合成石、鋁鎂合金、特種玻纖板、鈦合金。合成石()、鈦合金、鋁鍍特殊涂層(較少見(jiàn))。
結(jié)構(gòu)特點(diǎn)通常為框架式或托盤(pán)式,中間有支撐柱/點(diǎn),大面積鏤空以利于熱風(fēng)循環(huán)。 通常為實(shí)心板式或厚框式,需要遮蔽的區(qū)域是實(shí)心的,僅在需要焊接的引腳處進(jìn)行精密開(kāi)窗。
開(kāi)窗設(shè)計(jì)一般無(wú)“焊錫窗”概念,主要是支撐柱、定位孔和避讓SMD元件的鏤空。必須精密開(kāi)窗。窗口形狀、大小、方向(考慮錫流方向)需設(shè)計(jì),是治具設(shè)計(jì)的核心。
受熱環(huán)境高溫?zé)犸L(fēng)或紅外輻射(220-260°C),整個(gè)治具和PCB均勻受熱。 局部接觸260-280°C的液態(tài)流動(dòng)焊錫,并經(jīng)歷助焊劑噴涂和預(yù)熱,熱沖擊劇烈。
清潔要求需要定期清理助焊劑殘留和灰塵,但污染相對(duì)較輕。 需要頻繁且徹底地清潔,清除凝固的焊錫渣、助焊劑結(jié)垢,否則會(huì)影響焊接質(zhì)量和堵塞窗口。
設(shè)計(jì)重點(diǎn)1. PCB支撐與防變形
2. 最小化熱遮蔽效應(yīng)
3. 定位精度與重復(fù)性 1. 的遮蔽與開(kāi)窗設(shè)計(jì)
2. 材料必須耐錫蝕和高溫不變形
3. 考慮錫流動(dòng)力學(xué)(防陰影效應(yīng)、排氣)
詳細(xì)解釋與典型場(chǎng)景
1. 回流焊治具
工作場(chǎng)景:一塊已經(jīng)通過(guò)錫膏印刷并貼裝了SMD元件的PCB板,放入回流焊爐進(jìn)行焊接。
為什么需要治具:一些薄板、大板或柔性板在高溫下容易彎曲變形。治具將其平整地固定,確保所有焊點(diǎn)與熱空氣接觸均勻,防止因變形導(dǎo)致的焊接缺陷(如立碑、虛焊)。
關(guān)鍵點(diǎn):治具本身不能阻礙熱風(fēng)流動(dòng),因此設(shè)計(jì)上要盡可能“開(kāi)放”,材料也要導(dǎo)熱性好。鋁材因其輕質(zhì)、高強(qiáng)度和高導(dǎo)熱性,在過(guò)去很常用,但現(xiàn)代高精度、低熱變形的合成石已成為更主流的選擇。
2. 波峰焊治具
工作場(chǎng)景:一塊板子一面是SMD元件(已回流焊好),另一面或同一面需要插裝THD元件;或者整板都是THD元件。需要將板子經(jīng)過(guò)熔融的焊錫波峰來(lái)完成焊接。
為什么需要治具:保護(hù)已經(jīng)焊好的SMD元件。如果沒(méi)有治具遮擋,當(dāng)PCB經(jīng)過(guò)波峰時(shí),液態(tài)焊錫會(huì)淹沒(méi)所有區(qū)域,導(dǎo)致SMD元件被二次熔化、沖走或橋連。同時(shí),治具也保護(hù)了PCB上的金手指、連接器等不應(yīng)上錫的部位。
關(guān)鍵點(diǎn):
精密開(kāi)窗:只在每個(gè)THD元件的引腳位置開(kāi)出小小的窗口,讓引腳和焊盤(pán)能夠接觸到焊錫。
耐錫蝕:液態(tài)錫像“水刀”一樣沖刷治具窗口邊緣,普通材料(如鋁)會(huì)很快被侵蝕、粘錫,污染焊錫爐。因此必須使用耐腐蝕的合成石或昂貴的鈦合金。
絕熱:治具材料本身導(dǎo)熱性不能太好,否則會(huì)帶走焊錫波的熱量,影響焊接質(zhì)量。
總結(jié)與誤區(qū)
本質(zhì)區(qū)別:回流焊治具是“支撐籃”,波峰焊治具是“防彈衣/掩模板”。
材料選擇趨勢(shì):兩者現(xiàn)在都廣泛使用合成石,但其目的不同:回流焊看中其低熱變形率和穩(wěn)定;波峰焊看中其耐錫蝕和易加工。
不可混用:不能將回流焊治具用于波峰焊,因?yàn)椴牧峡赡懿荒湾a蝕,且沒(méi)有精密開(kāi)窗;反之,將波峰焊治具用于回流焊,會(huì)因?yàn)槠浜裰氐慕Y(jié)構(gòu)嚴(yán)重阻礙熱風(fēng)循環(huán),導(dǎo)致冷焊或元件不熔。
設(shè)計(jì)復(fù)雜度:波峰焊治具的設(shè)計(jì)通常更復(fù)雜、更精密,因?yàn)樗苯記Q定了焊點(diǎn)形成的成敗。
