选择性焊接技术指南

选择性焊接是现代电子制造中至关重要的专业技术。本指南探讨了在传统方法上选择选择性焊接的工艺特点、技术、优点和注意事项。无论您是在复杂的PCB布局中导航还是寻求精确的焊点控制，了解选择性焊接使制造商能够优化组装过程的质量和效率。

 

什么是选择性焊接？

选择性焊接是在电子制造中用于精确焊接印刷电路板 (PCB) 的特定区域的专用焊接工艺，其中传统的波峰焊或回流焊接技术可能不合适或不高效。

 

在选择性焊接中，焊料仅应用于PCB的需要焊接部件的选定区域。这是使用机器人系统或焊接喷嘴来实现的，该焊接喷嘴将焊料准确地输送到所需位置。PCB的其余部分，包括已经通过其他方法焊接的组件，受到保护而不受焊接过程的影响。

 

选择性焊接在以下几种情况下特别有用:

 

复杂的pcb: 混合了通孔和表面贴装元件的pcb可以受益于选择性焊接，以便在使用回流焊接焊接表面贴装元件后精确焊接通孔元件。

 

热敏元件: 对热敏感或无法承受回流焊高温的元件可以在较低温度下进行选择性焊接，从而最大程度地降低损坏的风险。

 

混合技术板: 包括标准组件和需要特殊焊接技术的组件 (如异形组件或具有非标准热分布的组件) 的板可以使用选择性焊接进行有效焊接。

 

修复和返工: 选择性焊接也用于修复和返工操作，其中PCB的特定区域需要焊接，而不会影响附近已经存在的组件。

 

选择性焊接机配备了精确的控制来管理焊料流量，温度和焊接持续时间。这确保了可靠的焊点，同时最大限度地降低了焊桥或过多焊料的风险。总体而言，选择性焊接提高了电子组装过程中的制造灵活性和质量。

 

选择性焊接的工艺特点

 

选择性焊接是在几个关键方面不同于波峰焊的焊接工艺。与波峰焊不同，其中PCB的整个下部浸入液体焊料中，选择性焊接顺序地针对特定区域或元件。

 

在选择性焊接中，单个部件通过使它们经过局部焊料波而被焊接，所述局部焊料波被精确地施加在需要的地方。该方法与波峰焊形成对比，波峰焊使用全波同时将焊料施加到所有接头。

 

一个显著的区别是助焊剂的使用。在选择性焊接中，助焊剂仅在焊料波经过之前施加到需要焊接的特定区域或部件上。与波峰焊相比，这种局部应用最大限度地减少了焊剂的使用，在波峰焊中，整个PCB必须涂覆焊剂。

 

选择性焊接对于焊接不能承受波峰焊接的高温或需要精确控制焊料放置的部件特别有利。它允许在不加热整个板的情况下高效地焊接通孔组件和PCB的选择性区域，从而减少热应力和对敏感组件的潜在损坏。

 

总体而言，选择性焊接通常用于需要对PCB上的单个组件或特定区域进行精确焊接的应用，从而在电子制造过程中提供灵活性和控制。

 

选择性焊接工艺

 

选择性焊接涉及四个对其操作至关重要的主要过程:

 

助焊剂涂覆工艺: 该初始步骤涉及将助焊剂施加到将发生焊接的PCB的特定区域。助焊剂通过去除氧化和促进焊料流动来帮助清洁和准备焊接表面。

 

预热过程: 在焊接之前，PCB和组件经历预热阶段。这有助于逐渐升高板和组件的温度，以确保均匀加热并防止焊接过程中的热冲击。

 

拖动焊接: 在这种技术中，使用带有特殊设计尖端的焊接工具将熔融焊料拖动到组件的引线或接头上。这确保了焊料的精确和受控应用，以实现可靠的电连接。

 

浸焊: 此过程涉及将组件或PCB短暂浸入局部焊料波中。它用于焊接通孔组件或需要焊接的PCB的特定区域。焊料波选择性地焊接暴露的金属区域，同时避免与非焊接区域接触。

 

这些过程中的每一个都在选择性焊接方法中起着至关重要的作用，通过精确控制焊料应用来确保高效可靠的焊点。

 

1.助焊剂涂装工艺

 

焊剂涂层是选择性焊接的关键第一步，对于提高焊接效率和防止PCB上的氧化和桥接至关重要。通常，机器人系统通过引导PCB通过焊剂喷嘴来处理该任务，其中焊剂被喷射到指定用于焊接的区域上。各种类型的焊剂喷雾是可用的，包括单喷嘴，微孔，同时多点，和模式喷雾。

 

其中，微孔喷涂因其精度和在回流工艺之后的微波峰值焊接期间防止焊点外部污染的能力而受到青睐。

 

2.预热过程

 

在选择性焊接中，预热用于激活焊剂并确保焊料在到达焊料波之前具有适当的粘度。这主要不是为了减少PCB上的热应力，而是为有效的焊接做好准备。预热的温度设置取决于PCB厚度、器件封装尺寸和所用助焊剂类型等因素。

 

预热可以以不同的方式配置; 有些人更喜欢在预热后使用助焊剂，而另一些人则没有必要改变顺序。

 

3.拖动焊接

 

拖曳焊接利用小的单喷嘴波到达PCB上的受限区域。由于板和焊料的移动，与浸焊相比，该方法确保了更好的传热。它有效地去除氧化层，降低了焊桥的风险，增强了焊点的可靠性。

 

然而，拖曳焊接受到引线长度的限制，并且与其他方法相比可能导致延长的循环时间。尽管存在这些限制，但它在不同类型的电路板上的热分布和热传递特性方面具有独特的优势。

 

4.浸焊

 

浸焊涉及将PCB浸没到同时焊接多个接头的定制喷嘴板上。虽然它需要不同的工装板的各种PCB类型，浸焊提供了强大的功能和最小的周期时间时，适当使用。它与拖动焊接在一次焊接多个连接的方法和有效性方面有很大不同。

 

 

选择性焊接的优缺点

 

优势

 

选择性焊接为操作员提供了调整焊接变量的灵活性，从而可以在更短的时间内高效生产高质量的焊点并控制热量。

 

操作员可以精确控制工艺中使用的焊料的量和温度。

 

他们有自由编程的焊料喷嘴的运动，确保有足够的时间来填充通孔与焊料有效。

 

焊点是高度可靠和一致的。

 

操作员可以对施加熔融焊料的确切位置进行编程，从而提高精度，而无需手动操作。

 

选择性焊接消除了手工手工焊接通孔的需要，简化了工艺并减少了劳动力需求。

 

，它消除了对传统上用于波峰焊的昂贵的孔波峰焊料托盘的需要。

 

操作员可以定制焊接以适应各种电路板配置和组件参数，从而优化生产成本。

 

选择性焊接对于专门的通孔技术 (THT) 应用特别有效。

 

它最大限度地减少了多余热量的应用，并消除了表面贴装器件 (smd) 对粘合剂的需求。

 

缺点

 

选择性焊接的设置过程很复杂，需要专业知识和技能。

 

由于其精确的性质，选择性焊接通常比选择性波峰焊接花费更长的时间。

 

过多的热暴露会导致影响PCB、焊点和组件的热问题。

选择性焊接可能需要组装后清洁以去除助焊剂残留物。

 

与波峰焊等其他方法相比，由于其处理速度较慢，因此不太适合大批量生产。

 

 

何时选择选择性焊接？

 

在某些特定情况下，手工焊接是不切实际的，并且由于各种原因，波峰焊不可行。在这些情况下，选择性焊接成为必要的解决方案。以下是选择选择性焊接的几种情况:

 

高组件: 当使用高组件时，波峰焊不能有效地到达板表面，使这些组件未焊接。选择性焊接通过精确焊接这些高部件来解决这个问题。

 

厚的板或厚的铜层: 具有显著厚度的板或厚的铜层，特别是对于接地和电源平面，对手工焊接提出了挑战。尽管板具有导热性，但单个烙铁可能无法充分加热通孔以实现令人满意的焊点。

 

通孔和SMT组件的紧密接近: 通孔组件紧密位于表面安装组件旁边的板不允许放置有效波峰焊所需的保护性固定装置。选择性焊接由于其目标应用而在这里是有效的。

 

具有许多引脚的大型连接器: 使用单个烙铁焊接具有许多引脚的大型连接器非常困难。由于通孔引脚的密集浓度，选择性焊接是优选的。

 

的编程灵活性: 选择性焊接允许操作员编程和管理每个引脚的焊接配置，提供精确的控制。它可以使用更宽的喷嘴在单个操作中焊接多排连接器引脚。

 

一致性: 与手动焊接不同，手动焊接可以根据操作员的技能而有所不同，选择性焊接可以确保每次都能获得一致的结果。它提供了精度和可重复性，使其成为理想的均匀性是至关重要的。