原创 PCB设计第031篇几种焊接形式

 2023-12-15 23:34  551 3 3 分类: PCB 文集: 2 PCB Layout

[初次发表 23-12-15 最后编辑：23-12-16]

IPC 把焊接分为手工焊接和批量焊接两大类型。根据采用的焊接方法，这两个大类又可以分别按常规焊接和回流焊/再流焊来区别。

手工焊接

手工焊接也被称为局部焊接。手工常规焊接就是手持电烙铁融化焊锡，然后一个焊点一个焊点地焊接。作为电子工程师，这个过程是多多少少都经历过的：打开工作灯，插上电烙铁，摆开PCB和元器件，浸湿焊台的海绵。片刻后，用一小块焊锡去碰碰烙铁头，看到焊锡迅速融化并形成光亮的附着层，就说明“火候到了”可以开焊了。然后是一缕松香气味、焦糊味......。手工回流焊如今也在增加，就是用热风枪代替电烙铁，用锡膏或锡丝代替锡块和锡条，适用于引脚多而密集的场合。手工焊接如果发生焊接差错的情况，需要Rework / 重工，这时会用到热风枪、电热镊子、吸锡带、手动/自动吸锡枪、电热平台、锡锅等工具。

有人说手工焊接这个事吧，情怀大于效益，“大清亡了”。诚然，物料尺寸、品控策略的变化，让手工焊接已经不像二十年前流行。现在封装越来越小，CSP、xGA封装越来越多，手工焊接没办法保证焊接质量，往往交给打样的工厂做好。或者，现在产线的良率要求不高于 500ppm，出了个把异常品，修不如报废，人工成本多高啊。不过，IPC 仍然在组织手工焊接大赛，发现、认可在电子厂大显身手的大师，让她/他们闪闪发光。机器和手工，人，就是如此矛盾和骄傲！

批量焊接

批量焊接是借助焊接设备完成的。批量常规焊接是用大量的熔融液态焊料包裹PCB的焊接区域，像是给焊接区“泡澡”。它可以是浸没式的浸焊 / Dip，也可以是拖焊 / Drag，还有就是曾经大行其道如今日渐式微的波峰焊 / Wave Soldering。批量回流焊的焊料一开始是固态，在焊接过程中变成液态然后再凝固形成焊点。焊接设备产生热，可以是利用红外线的 IR加热，也可以是热风对流 / Hot Air Convection，还可以是气相 / Vapor Phase。

浸焊是先让元器件沾满助焊剂 / Flux，然后将其部分或全部放入不流动的熔融焊料中来形成焊点。

拖焊是一种自动化的浸焊，就是利用机器传送带来实现浸焊。

波峰焊是针对THD焊接的工艺。焊接时熔融的焊料是流动或者说涌动的，液态焊料在泵的推动下形成一个喷涌的波峰，或者是一前一后两个波峰。焊料波峰与PCB的辅面和THD的引脚接触，但不会接触到元器件的本体。双波峰时，前面一个波峰比较宽，目的是形成饱满的焊点。后面一个波峰比较窄，目的是带走多余的焊料。

对于单面布局的PCB，过一次波峰就可以完成焊接。如果是双面都有THD需要焊，那么在焊接时需要制作一个耐高温的掩膜来保护焊接面的元件。这个掩膜通常可以保护高度在 5mm以下的元件。

波峰焊的工艺参数主要是：

1. 如何涂布助焊剂

2. 预热段和焊料的温度

3. 传送带的移动速度（决定着PCB在预热区、焊接区和冷却区的时间）

回流焊是适用于SMD焊接的工艺。焊接前，先把锡膏（小球状焊料-溶剂-助焊剂-悬浮剂混合物，胶状）涂布在PCB的连接盘上。随后，元器件被贴片机自动地、精确地放置在连接盘上，精度可以达到 15um。锡膏可以像胶一样固定SMD。然后，贴片完成的PCB被送入焊接炉，经过预热、焊接和冷却的步骤，焊料经历固态-液态-固态的过程，形成焊点。

涂布焊膏的常见做法是钢网印刷，这会用到前面提过的钢网 / Stencil，锡膏图案 / Pastemask。目前也开始使用喷射、3D打印等方式来涂布锡膏。

回流焊的工艺参数有：

1. 抗氧化，是否在通常、氮气、惰性气体保护或真空腔内进行（影响焊点空洞率、散热面的气泡率）

对于有铅焊接，氮气保护焊可以确保焊点氧化程度低，外观光亮。但是，对于 200℃ 无铅焊接尤其是 260℃ 高温无铅焊接，实际的应用效果更多决定于锡膏的配方。

2. 预热区和焊接区的温度（影响锡膏选型和元器件选型）

3. 传送带的移动速度（决定着PCB在预热区、焊接区和冷却区的时间）

作者：电子知识打边炉，来源：面包板社区

链接： https://mbb.eet-china.com/blog/uid-me-4061550.html

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