在追求更高焊接质量和更低缺陷率的SMT制造过程中,气相焊技术正逐渐成为替代传统回流焊的重要选择。
苏州际诺斯电子(Suzhou JEENOCE Electronic Co., Ltd.)作为聚焦于高端SMT整线集成与非标自动化解决方案的技术型企业,长期服务于EMS电子制造行业,尤其在智能化制造与个性化技术方案领域具备丰富经验。
本文将围绕气相焊(Vapor Phase Soldering, VPS)技术的温度控制特点展开说明,重点解析其温度分布均匀性的原理与工艺优势,并为SMT工艺工程师与制程工程师提供实用的应用参考。
气相焊(VPS)又称气相再流焊(Vapor Phase Reflow)是一种利用高沸点介质的饱和蒸汽凝结放热来对PCB及元件进行加热的焊接工艺,核心原理是通过液体介质被加热至沸腾后形成的均匀蒸汽层实现对焊接组件的整体、均匀加热,与传统热风回流焊相比,VPS在温度控制方面具有明显优势,尤其适用于高密度、多层级、热容差异大的PCB组装。
传统回流焊依赖热风循环和红外辐射容易因为元件的布局、颜色、材质等因素导致吸热不均,而VPS通过蒸汽凝结释热,热量从蒸汽相变中直接传递避免了热风不均带来的冷区与热点影响。
蒸汽室内温度分布高度一致,所有组件几乎同时达到焊接温度,不存在传统回流炉中常见的边缘与中心温差问题。
VPS工艺使用特定工质(比如Galden等),沸点即为其最高加热温度,因此可通过选择不同沸点的介质来精确控制焊接峰值温度,避免过热或低温缺陷。
VPS尤其适合以下情况:
高密度互联(HDI)板:多阶盲埋孔、细间距BGA、CSP等。
热敏感元件:比如LED、传感器、射频模块等。
金属基板(比如铝基板)与陶瓷基板。
混装工艺:通孔插装(THT)与表贴(SMT)共存时的再流焊。
主要是军工、医疗、汽车电子等对电路板有高可靠性要求的领域。
小贴士:如果产品中存在较大热容差异的元件(比如连接器与芯片共存的情况)建议优先评估VPS工艺避免虚焊或过热损坏。
缺陷类型 | 传统回流焊可能原因 | VPS改善效果 |
---|---|---|
虚焊 | 温度不均,局部温度不足 | 整体加热,温度一致,有效减少冷焊 |
空洞 | 热风导致助焊剂挥发不均匀 | 蒸汽加热温和,空洞率显著下降 |
元件翘起 | 上下温差大,应力不均 | 整体受热,应力均匀,减少变形 |
氧化 | 热风环境中氧气接触多 | 蒸汽环境隔绝氧气,焊接更洁净 |
尽管VPS具备很多优势但工艺窗口的设置依然非常关键:
介质选择:根据焊接温度要求选择合适的工质。
预热设计:适当预热避免 thermal shock。
轨道速度与倾角:影响板子在蒸汽中的停留时间。
焊膏匹配:建议选择适用于VPS工艺的焊膏类型。
小贴士:首次导入VPS时,建议使用热电偶实测PCB板上的温度曲线,尤其需要关注大元件与细间距区域的实际温度。
苏州际诺斯电子凭借在非标自动化与SMT整线集成方面的技术积累,可以为客户提供包含VPS设备导入、工艺调试、品质验证的一站式解决方案,而且公司拥有完善的QM体系与ERP/MES数字化管理系统确保从设备选型到生产落地的全程可控、可靠。
气相焊(VPS)凭借其卓越的温度均匀性和良好的工艺稳定性正在成为高端电子制造中替代传统回流焊的重要技术,尤其适用于高密度、高热敏感要求的组装场景可以显著提升焊接良率与产品可靠性,而对于SMT工艺/制程工程师而言,理解VPS的工作原理与适用边界,有助于在新产品开发与工艺升级中做出更科学的选择提升制造竞争力。
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