文档介绍：PCB 的新型焊接技术-选择性焊接
1 引言

插装元件的减少以及表面贴装元件的小型化和精细化,推动了回流焊工艺的不断
进步,目前已取代波峰焊成为一种主流焊接工艺。然而,并非所有的元件均适宜
回流焊炉中的高温加热,在许多场合中,插装元件仍得到了较为广泛的应用,如
在汽车工业中,继电器、连接器及一些在使用过程中需要承受较大机械应力的元
件,仍需采用具有高结合强度的通孔型连接。常规的波峰焊可以实现插装元件的
焊接,但在焊接过程中需要专用的保护膜保护其它的表面贴装元件,同时贴膜和
脱膜均需手工操作。手工焊同样可以实现插装件的焊接,但手工焊的质量过于依
赖操作者的工作技巧和熟练程度,重复性差,不适于自动化的生产。在上述背景
下,选择性焊接应运而生。

2 选择性焊接的概念

可通过与波峰焊的比较来描述选择性焊接的概念。两者间最明显的差异在于波峰
焊中 PCB 的下部完全浸入液态焊料中,而在选择性焊接中,仅有部分特定区域
与焊料接触。在焊接过程中,焊料头的位置固定,通过机械手带动 PCB 沿各个
方向运动。在焊接前也必须预先涂敷助焊剂。与波峰焊相比,助焊剂仅涂覆在
PCB 下部的待焊接部位,而不是整个 PCB。但是选择性焊接仅适用于插装元件
的焊接。

选择性焊接包含有两种类型:喷焊和浸入焊。喷焊是通过 PCB 下固定的单一喷
嘴来完成。利用喷焊可实现单个点或引脚等微小区域的焊接。通过控制 PCB 的
移动速度以及 PCB 与喷嘴间的夹角(通常在 10°左右)来优化焊接的质量。而浸入
焊接则是将 PCB 上待焊区域浸入一专用的喷嘴盘中,从而一次实现多个焊点的
焊接。但由于不同 PCB 上焊点的分布不同,因而对不同的 PCB 需制作专用的喷
嘴盘。

典型的选择性焊接的工艺流程包括:助焊剂喷涂,PCB 预热、浸入焊和喷焊。
某些情况下,预热这一步骤可以省略,有时只需喷焊即可完成。也可以先将 PCB
预热,然后再喷涂助焊剂。使用者可根据具体的情况来安排选择性焊接的工艺流
程。

3 几种不同插装元件焊接方法的比较

有几种不同的工艺均可实现插装型元件的焊接,将其加以详细的比较将有助于工
程技术人员根据不同组件的技术要求来选择合适的焊接工艺,同时也可以加深我
们对选择性焊接这一新技术的认识。手工焊接同样可以用于对插装元件的焊接,
但由于其焊接质量难以得到保证,在自动化生产时代已很少使用,这里就不再加
以讨论。插装型元件的焊接方式有三种:①波峰焊;②喷焊;③浸入焊。以上三
种焊接方法均可实现规模化生产,也可进行小批量生产。
助焊剂的使用

在以上三种焊接工艺中助焊剂均起着非常重要的作用。使用助焊剂可防止加热过
程中电路板的氧化,同时可以防止焊接桥连。为满足以上的各种要求,焊接过程
中必须注意以下几点:

①须将适量的助焊剂均匀涂覆在待焊接区域;②合适的预热温度;③焊接温度和
接触时间的控制;④焊接后的清洗。

带有专用保护膜的波峰焊

波峰焊中使用的助焊剂的种类有很多,每一种都有各自不同的特点。与 PCB 之
间具有良好的润湿性是选择助焊剂的首要条件。波峰焊中助焊剂的