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,確保其在高溫熱風或紅外加熱中不變形,并使所有焊點均勻受熱完成焊接。
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”—— 在PCB板經(jīng)過液態(tài)錫波時,將已經(jīng)完成SMT焊接的部分保護起來,只讓需要焊接的通孔引腳部分接觸焊錫。
下面我們從多個維度進行詳細對比:
核心區(qū)別對比表
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,并促進熱量均勻傳遞。遮蔽、保護、隔熱。開窗,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)。
結(jié)構(gòu)特點通常為框架式或托盤式,中間有支撐柱/點,大面積鏤空以利于熱風循環(huán)。 通常為實心板式或厚框式,需要遮蔽的區(qū)域是實心的,僅在需要焊接的引腳處進行精密開窗。
開窗設(shè)計一般無“焊錫窗”概念,主要是支撐柱、定位孔和避讓SMD元件的鏤空。必須精密開窗。窗口形狀、大小、方向(考慮錫流方向)需設(shè)計,是治具設(shè)計的核心。
受熱環(huán)境高溫熱風或紅外輻射(220-260°C),整個治具和PCB均勻受熱。 局部接觸260-280°C的液態(tài)流動焊錫,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,否則會影響焊接質(zhì)量和堵塞窗口。
設(shè)計重點1. PCB支撐與防變形
2. 最小化熱遮蔽效應(yīng)
3. 定位精度與重復性 1. 的遮蔽與開窗設(shè)計
2. 材料必須耐錫蝕和高溫不變形
3. 考慮錫流動力學(防陰影效應(yīng)、排氣)
詳細解釋與典型場景
1. 回流焊治具
工作場景:一塊已經(jīng)通過錫膏印刷并貼裝了SMD元件的PCB板,放入回流焊爐進行焊接。
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,確保所有焊點與熱空氣接觸均勻,防止因變形導致的焊接缺陷(如立碑、虛焊)。
關(guān)鍵點:治具本身不能阻礙熱風流動,因此設(shè)計上要盡可能“開放”,材料也要導熱性好。鋁材因其輕質(zhì)、高強度和高導熱性,在過去很常用,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)過熔融的焊錫波峰來完成焊接。
為什么需要治具:保護已經(jīng)焊好的SMD元件。如果沒有治具遮擋,當PCB經(jīng)過波峰時,液態(tài)焊錫會淹沒所有區(qū)域,導致SMD元件被二次熔化、沖走或橋連。同時,治具也保護了PCB上的金手指、連接器等不應(yīng)上錫的部位。
關(guān)鍵點:
精密開窗:只在每個THD元件的引腳位置開出小小的窗口,讓引腳和焊盤能夠接觸到焊錫。
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:治具材料本身導熱性不能太好,否則會帶走焊錫波的熱量,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: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,因為材料可能不耐錫蝕,且沒有精密開窗;反之,將波峰焊治具用于回流焊,會因為其厚重的結(jié)構(gòu)嚴重阻礙熱風循環(huán),導致冷焊或元件不熔。
設(shè)計復雜度:波峰焊治具的設(shè)計通常更復雜、更精密,因為它直接決定了焊點形成的成敗。
