选择性波峰焊技术选型
波峰焊扰流波 -回复
波峰焊扰流波的原理和应用波峰焊是一种利用液态焊料波峰来实现印制板上元器件与焊盘连接的软钎焊工艺。
波峰焊可以分为单波峰焊和双波峰焊，其中双波峰焊是指使用两个不同形状和功能的焊料波峰来完成焊接过程。
双波峰焊的第一个波峰称为扰流波，第二个波峰称为平流波或平滑波。
本文将介绍扰流波的原理和应用，以及与平流波的区别和优势。
扰流波的原理扰流波是一种窄而高的焊料波峰，它通过特殊的喷嘴或电磁阀来控制焊料的流动方向和速度，使之与印制板的移动方向相反，形成一种湍流效应。
扰流波的主要作用是冲击印制板上的元器件，尤其是表面贴装元器件（SMD），使之能够克服阴影效应，即元器件之间或元器件与焊盘之间的空隙造成的锡液不易渗透的现象。
扰流波可以提高锡液到达死区的能力，增加焊点的浸润性和填充性，减少漏焊和垂直填充不足等缺陷。
扰流波的冲击压力和速度较高，作用时间较短，因此对印制板和元器件的加热和锡液的润湿铺展不够均匀和充分，可能导致多余的锡液桥接或卡在焊点处，形成锡尖、少锡、毛刺等不良现象。
因此，扰流波通常需要配合平流波来进一步完善焊点的成形和质量。
扰流波的应用扰流波主要适用于混合技术组装的印制板，即同时包含穿孔式元器件（TH）和表面贴装元器件（SMD）的印制板。
这类印制板由于元器件密度高、排列紧凑、引脚多、空间小，容易出现阴影效应，导致锡液不能充分渗透到所有需要连接的部位。
扰流波可以有效地解决这个问题，提高焊接可靠性。
扰流波也可以用于一些特殊形状或结构的元器件，如大型电容、电感、变压器等，这些元器件由于体积大、重量重、引脚粗、间距小，容易造成锡液不均匀分布或积聚在某些部位，影响焊点质量。
扰流波可以使锡液更好地渗透到这些元器件的引脚和焊盘之间，增加浸润面积和填充度。
扰流波与平流波的区别和优势平流波是一种宽而低的焊料波峰，它通过特殊的槽口或刮板来控制焊料的流动方向和速度，使之与印制板的移动方向相同，形成一种平滑效应。
平流波的主要作用是消除扰流波产生的毛刺和焊桥，提高焊点的外观和质量。
波峰焊接工艺对PCB布局组见设计要求
波峰焊接工艺对PCB布局组见设计要求波峰焊接工艺是一种常用于PCB（Printed Circuit Board，印刷电路板）的焊接方法，它通过将连接好的元器件插入PCB，并通过浸泡在预先熔化的焊锡波峰中，使焊锡涂覆在PCB的焊盘上，从而实现元器件与PCB之间的电气连接。
波峰焊接工艺对于PCB布局设计有一些要求，下面将详细阐述。
首先，对于波峰焊接工艺而言，焊锡波峰的尺寸和形状是非常重要的。
一般来说，波峰焊接要求焊锡波峰的高度和宽度能够满足焊接质量要求，并且焊锡波峰的形状应该是光滑、均匀的。
因此，在PCB布局设计时，应该合理安排焊盘的布局，确保焊锡波峰能够完整覆盖到焊盘，并且焊盘之间要有足够的间距，以免焊锡波峰之间产生短路或者焊接不良。
其次，波峰焊接工艺对PCB的焊盘和元器件的引脚要求较高。
对于焊盘来说，焊锡波峰需要在其表面形成充分的润湿，以实现良好的焊接，因此，在PCB布局设计时，应该合理设置焊盘的尺寸和形状，确保其能够与焊锡波峰完美贴合。
同时，对于元器件的引脚来说，其形状和排列也需要符合波峰焊接的要求，以便于焊锡能够完全包覆住引脚，并且不会引起引脚之间的短路或者焊接不良。
另外，波峰焊接工艺对于PCB的阻焊层和印刷层也有特殊要求。
阻焊层能够起到保护焊盘、焊接部位和元器件的作用，并且能够有效防止焊锡引起的短路或者电气故障。
因此，在PCB布局设计时，应该合理设置阻焊层的形状和尺寸，确保其能够充分覆盖住焊盘和焊接部位。
而印刷层应该将焊接部位和元器件的引脚清晰标记出来，以便于操作人员进行焊接操作。
此外，波峰焊接工艺还对于PCB的材料和厚度有一定要求。
一般来说，PCB材料应该选择高质量的耐热、耐化学腐蚀的材料，以确保焊接过程中不会产生不良影响或者损坏。
而PCB的厚度也需要合理选择，一般来说，较薄的PCB更容易在焊接过程中产生弯曲或者变形，因此，应该考虑选择较厚的PCB厚度，以免影响焊接质量。
综上所述，波峰焊接工艺对PCB布局设计有一些特殊要求，包括合理安排焊盘的布局、考虑焊盘和引脚的形状和尺寸、设置阻焊层和印刷层，并选择适合的材料和厚度。
波峰焊焊接温度标准
波峰焊焊接温度标准波峰焊（Wave Soldering）是一种常用的电子元器件焊接方法，其特点是高效、快速、自动化程度高。
在波峰焊过程中，焊接温度的控制是非常重要的，因为不合适的焊接温度可能会导致焊点质量不良，从而影响整个产品的性能和可靠性。
在波峰焊中，焊接温度的标准通常是根据焊料的熔点以及元器件和印刷电路板（PCB）的耐热温度来确定的。
一般来说，常用的焊料是锡铅合金，其熔点通常在183~215℃之间。
同时，元器件和PCB的耐热温度也要达到焊接温度或略高于焊接温度，以确保完全熔化和良好的焊接结果。
具体的焊接温度标准可以根据不同的焊接材料和焊接对象进行调整，但一般来说，以下几个方面需要考虑：1.预热温度：波峰焊之前需要将元器件和PCB进行预热，以防止温度突变对焊接结果的影响。
预热温度通常在100~150℃之间，时间一般为1~3分钟。
预热温度的选择应根据元器件和PCB的耐热温度来确定。
2.波峰温度：波峰焊的关键步骤是将焊接面放置在带有熔化焊料的波峰上。
波峰温度通常在200~260℃之间，时间一般为1~3秒。
波峰温度的选择应根据焊料的熔点来确定，以确保焊料完全熔化。
3.冷却温度：在焊接完成之后，焊点需要进行冷却，以确保焊点的结构和性能。
冷却温度一般为100℃以下，时间一般为数分钟。
冷却温度的选择应根据焊点的结构和所需的性能来确定。
除了以上几个基本的温度标准外，还需考虑以下几个因素对焊接温度进行调整：1.元器件的敏感性：有些元器件对温度非常敏感，过高的焊接温度可能会引起损坏。
在这种情况下，可以选择降低焊接温度或采取特殊的焊接保护措施，如使用热敏胶带等。
2.焊接质量要求：不同的应用对焊接质量的要求不同，有的需要焊点完全熔化，有的需要焊点的形状和外观完美。
根据具体要求，可以调整焊接温度和时间，以获得最佳的焊接效果。
3.设备的性能和稳定性：焊接设备的性能和稳定性也会对焊接温度的控制产生影响。
为了确保焊接结果的稳定性和一致性，建议选择性能稳定、控制精度高的波峰焊设备。
电路板虚焊的主要成因及解决办法
632023年4月上 第07期 总第403期工艺设计改造及检测检修China Science & Technology Overview1.电路板虚焊的定义虚焊是指焊料与器件的引脚和焊盘之间没有形成金属化物层（IMC），只是简单地依附在焊接件表面所形成的缺陷。
IMC 的厚度直接决定了焊接的质量[1]。
一般认为，当IMC 厚度在1.5um ～3.5um 时，焊点具有良好的强度和电气连接的性能。
当IMC 厚度小于0.5um 时，由于IMC 太薄，几乎没有强度，当IMC 厚度大于4um 时，由于IMC 太厚，连接处会失去弹性，极易使焊点产生开裂。
润湿也是虚焊的一个判断依据，润湿角是指焊料与母材之间的界面和焊料融化后焊料表面切线之间的夹角θ[2]。
当30°<θ<45°时，焊点的机械强度最好。
55°<θ<90°时，焊接的强度降低，液态钎料和集体金属表面之间缺乏润湿亲和力，潜伏着虚焊的危险性。
当θ>90°时，表示不润湿，会产生虚焊。
2.电路板虚焊的检测方法虚焊的表现形式有很多，比如使焊点成为有接触电阻的连接状态；比如连接时通时不通；比如有的焊点开始时尚好，但在电路工作长时间后，受温度、湿度、振动等环境条件的影响，接触表面逐渐被氧化，接触变得不完全，导致电路工作不正常。
因为表现形式的多样性，虚焊的检测方法也呈现多样性，具体有如下几种。
（1）直接观察法：采用目视或者3D 数字显微镜对同侧焊点进行观察，如果有部分焊脚翘起，说明该处焊点状态异常，可能发生了虚焊。
直接观察法是最广泛使用的一种非破坏性检查方法，对部分表面焊接缺陷检测效率较高，比较依赖操作者的工作经验，费时、费力，容易误检、漏检，无法检出焊点内部隐藏的缺陷。
如图1所示。
（2）晃动法：在外观检查中发现有可疑现象时，可用手、牙签等工具对焊接部位进行轻轻拨动，感觉元件有松动迹象，可判断有虚焊。
波峰焊基础知识
波峰焊知识双波峰焊的工作原理 (1)波峰焊在工作中主要问题 (2)波峰焊技术参数设置和控制要求 (3)波峰焊工艺的基本规范 (4)波峰焊操作步骤 (4)波峰焊预热温度情况： (4)工艺质量控制要求 (6)波峰焊接问题的处理方式及在使用中注意的事项 (7)1、波峰焊接问题的处理方式 (7)2、波峰焊在使用中注意的事项 (9)波峰焊过程中十四种不良的解决办法 (9)波峰焊接常见缺陷分析及解决方法 (12)波峰焊虚焊的因素和预防 (14)波峰焊连锡现象及预防【图】 (14)波峰焊在焊接中空洞是怎么造成的? (17)影响波峰焊接质量的工艺条件有哪些? (17)1、影响波峰焊的工艺条件有以下四点： (17)2、波峰焊焊锡问题解决方案： (18)波峰焊的日常保养 (18)双波峰焊的工作原理焊锡料波形是影响混装焊接质量的重要工艺因素，焊料波形必须适应通孔插装与片式元器件的混装要求，能够将焊料送入到元件焊端与基板之间的焊区夹角或密集元件之间的引脚焊区中。
早期的被场焊多采用单波峰焊接，随着高密度封装和无铅技术发展，目前在混装工艺中最常用的是双波蜂焊，它是防止通孔插装元器件焊点拉尖、桥连和片式元器件排气效应和阴影效应的有效工艺措施。
双波峰焊有两个焊料波峰：湍流波和平滑波。
焊接时，组件首先经过第一波湍流波，再过第二波平滑波。
湍流波的作用和特点：湍流波从一个狭长的缝隙中喷出，以一定的压力、速度冲击着PcB的焊接面并进入元器件各狭小密集的焊区。
由于有一定的冲击压力，湍流波能够较好地渗入到一般难以进入的密集焊区，有利于克服排气、遮挡形成的焊接死区，提高焊料到达死区的能力，大大减少了漏焊以及垂直填充不足的缺陷。
但是湍流波的冲击速度快、作用时间短，因此其对焊区的加热、焊料的润湿扩展并不均匀、充分，焊点处可能出现桥连或粘连了过量的焊料等现象，因此需要第二个波峰进一步作用。
平滑波的作用和特点：平滑波与传统的通孔插装波峰焊类似，其波面较宽、运动速度较慢，在靠近波峰表面的中心区域上，PcB与焊料流动的相对速度可以近似为零。
关于《印制板组件设计工艺性及航天禁限用工艺》若干提问的答复
关于《印制板组件设计工艺性及航天禁限用工艺》若干提问的答复中电天奥子集团第10研究所陈正浩引子4月29日晚CEIA特邀湖北三江航天险峰电子信息有限公司副总经理/总工艺师/高级工程师刘冬洋在天空沙龙作《印制板组件设计工艺性及航天禁限用工艺》演讲，十分精彩；演讲结束后回答了学员们的20几个提问，由于时间关系未能尽兴；笔者饶有兴趣，特将其中的若干问题归纳成a）导线在PCB焊盘上的搭接连接；b）PCB焊盘表面可焊性镀层；c）DFM问题；d）工艺问题；等四个方面。
因笔者编著了《高可靠性电子装联标准160问》，并于2019年初在成都作了培训，学员们的这些提问书稿中恰好都有，特整理出来与大家分享，也作为对刘总解答的补充和完善。
一.导线在PCB焊盘上的搭接连接问：导线与印制板焊盘连接的设计依据是什么？导线与印制板焊盘连接的焊盘的长度设计与导线截面积有没有关系？0.14mm2搭接导线焊盘长？宽？答复：（1）导线在普通印制电路板焊盘上的搭接焊接要求导线在普通印制电路板焊盘上的搭接焊接要求应满足QJ3117A第5.5条“导线与印制电路板的焊接”的要求。
导线与印制电路板的焊接可用搭焊或通孔焊接，导线应按QJ3117A图10的要求穿孔，应采取应力消除措施。
搭焊如图1所示。
并按要求进行成形和在穿孔出作粘固处理。
图1QJ3117A图10所示的导线与印制电路板的焊接图1中：d—导线芯线直径；D—导线直径；H—绝缘间隙，1mm≤H≤2mm；R—导线弯曲半径，R≥2D；L—导线芯线露出印制电路板的长度，L=l.5mm土0.8mm；r—导线芯线弯曲半径，r≥2d；（2）QJ3117A第5.5条给出了导线与印制电路板焊接前导线的穿孔粘固和成形要求，但QJ3117A并没有给出搭接用的导线线芯的直径的范围、导线线芯所要搭接焊接的焊盘的设计要求、导线线芯与搭接焊接的焊盘的匹配关系。
（3）按照QJ3012《航天电子电气产品元器件通孔安装技术要求》关于“不得共用焊盘，不得焊接在印制导线上，不得焊接在金属化孔焊盘上，不得焊接在其它元器件的引线或焊端上”的规定；搭接的导线芯线必须焊接在为搭接导线芯线设计的焊盘上。
PCBA透锡不良分析
PCBA透锡不良分析一、PCBA透锡要求根据IPC标准，通孔焊点的PCBA透锡要求一般在75%以上就可以了，也就是说焊接的对面板面外观检验透锡标准是不低于孔径高度（板厚）的75%，PCBA透锡在75%-100%都是合适。
而镀通孔连接到散热层或起散热作用的导热层，PCBA透锡则要求50%以上。
二、影响PCBA透锡的因素PCBA透锡不良主要受材料、波峰焊工艺、助焊剂、手工焊接等因素的影响。
关于影响PCBA透锡的因素的具体分析：1、材料高温融化的锡具有很强的渗透性，但并不是所有的被焊接金属（PCB板、元器件）都能渗透进去，比如铝金属，其表面一般都会自动形成致密的保护层，而且内部的分子结构的不同也使得其他分子很难渗透进入。
其二，如果被焊金属表面有氧化层，也会阻止分子的渗透，我们一般用助焊剂处理，或纱布刷干净。
2、波峰焊工艺PCBA透锡不良自然直接与波峰焊接的工艺有着直接的关系，重新优化透锡不好的焊接参数，如波高、温度、焊接时间或移动速度等。
首先，轨道角度适当的降一点，并增加波峰的高度，提高液态锡与焊端的接触量；然后，增加波峰焊接的温度，一般来说，温度越高锡的渗透性越强，但这要考虑元器件的可承受温度；最后，可以降低传送带的速度，增加预热、焊接时间，使助焊剂能充分去除氧化物，浸润焊端，提高吃锡量。
3、助焊剂助焊剂也是影响PCBA透锡不良的重要因素，助焊剂主要起到去除PCB和元器件的表面氧化物以及焊接过程防止再氧化的作用，助焊剂选型不好、涂敷不均匀、量过少都将导致透锡不良。
可选用知名品牌的助焊剂，活化性和浸润效果会更高，可有效的清除难以清除的氧化物；检查助焊剂喷头，损坏的喷头需及时更换，确保PCB板表面涂敷适量的助焊剂，发挥助焊剂的助焊效果。
4、手工焊接在实际插件焊接质量检验中，有相当一部分焊件仅表面焊锡形成锥形后，而过孔内没有锡透入，功能测试中确认这部分有许多是虚焊，这种情况多出在手工插件焊接中，原因是烙铁温度不恰当和焊接时间过短造成。
pcb贴片 波峰焊 注意事项
pcb贴片波峰焊注意事项
PCB贴片和波峰焊是电子制造中常见的工艺步骤，它们在保证电路板质量和可靠性方面起着重要作用。
在进行PCB贴片和波峰焊时，有一些注意事项需要特别关注：
1. 设计规范，在进行PCB设计时，需要考虑贴片和波峰焊工艺的要求，例如保证焊盘和焊垫的合适尺寸和间距，以及适当的元件布局，以确保焊接质量和可靠性。
2. 元件选型，选择适合贴片和波峰焊工艺的元件，包括符合焊接温度要求的元件材料和封装类型。
3. 贴片工艺，在进行PCB贴片时，需要注意元件的正确放置和定位，以及精确的焊接温度和时间控制，以避免因温度过高或时间过长导致元件损坏或焊接不良。
4. 波峰焊工艺，在进行波峰焊时，需要注意选择合适的焊接波峰温度和预热温度，以及适当的焊接速度和波峰高度，以确保焊接质量和避免焊接过热或过冷。
5. 焊接质量检验，进行PCB贴片和波峰焊后，需要进行焊接质量的检验，包括焊接点的外观检查、焊接强度测试和焊接电气性能测试，以确保焊接质量符合要求。
总的来说，PCB贴片和波峰焊是电子制造中关键的工艺步骤，需要在设计、选材、工艺控制和质量检验等方面严格把关，以确保最终产品的质量和可靠性。
波峰焊载具设计方法
波峰焊载具设计方法波峰炉载具，是针对PCB板过波峰焊时有些部件需要保护或者通过载具起到辅助焊接插件所设计的一种载具。
波峰焊是让插件板的焊接面直接与高温液态锡接触达到焊接目的,其高温液态锡保持一个斜面,并由特殊装置使液态锡形成波峰的现象。
一、波峰炉载具作用：1、保护金手指或人工接触到而受到污染。
2、将底端SMT元件覆盖住,使之能通过标准的波峰焊设备做局部焊接保护。
3、将生产线宽度标准化，使用一个载具出多个产品以增加生产效率，并统一产品品质。
4、防止溢锡污染PCB板表面。
二、波峰焊载具基板及原材料的选择：由于波峰焊波峰温度一般在260±5℃，焊接时间3-5s，所以载具的基板必须能够耐高温，目前采用的玻纤板耐高温可以达到300℃，国产合成石耐高温可达350℃，进口合成石耐高温可达到380℃，石无铅耐高温可达到360℃，钛合金耐高温可以达到550℃。
波峰焊载具在使用过程中除了耐高温还要承受助焊剂、清洗剂的腐蚀，玻纤板、合成石、钛合金均具有很高的耐腐蚀性。
1、玻纤板波峰焊载具优点：平整度好，表面光滑，无凹坑，具有较高的机械性能和介电性能,较好的耐热性和耐潮性,有良好的加工性。
常温150℃下仍有较高的机械强度，可以耐高温达到300多度，在干态、湿态下电气性能好，阻燃，用于电气、电子等行业绝缘结构零部件，颜色有黑、白、绿、黄等，同时也有防静电的玻纤板供选择，价格低廉。
缺点：长时间适用后易分层，不耐强酸/强碱，无铅焊锡情况是不适用，寿命相对较短。
2、合成石板波峰焊载具优点：产品具有很高弹塑性和抗冲击性。
由于其是硅质材料和合成树脂构成的合成石是耐酸性材料。
低导热性，保护基板上电器元件。
长时间使用后仍然能保持载具的尺寸稳定及其平坦。
同时合成石的合成树脂成份可有效阻隔助焊剂之活性，防止锡尖产生。
耐温一般是300-350度之间,短期间内耐温可达到385度。
合成石是过炉载具的理想材料。
缺点：目前市场上合成石有国产和进口之分，并且种类繁多，性能差异较大，这样就加大了选择材料的难度。
波峰焊工艺流程
波峰焊工艺流程
电子零件焊接是电子设备制造中不可或缺的一步工艺，其中超声波焊接是其中重要的一种。
超声波焊接工艺主要应用于精密小型元器件的焊接，如IC、芯片、排针以及小型电阻等。
超声波焊接的工艺一般包括：待焊元件选择、焊锡夹具准备、焊锡前清洁、焊料配置及清洁、焊锡焊接及焊后的清洁等。
1.待焊元件选择
超声波焊接主要是焊接芯片、晶体、小型电容器以及普通电阻等细小部件，在选择元件时，需要根据焊接应用清楚确定选择对应功能和规格的元件。
2.焊锡夹具准备
超声波焊接是在夹具中进行焊接的，一般采用耐高温的特优热塑性模具制作夹具或采用金属夹具，可以有效地减少漏焊现象发生。
3.焊锡前清洁
在焊接前，需要用绝缘强度高、弹性和化学性能良好的抹布对待焊元件及夹具进行清洁，以减少焊接过程中来自外界的杂质影响，以提高焊接效果。
4.焊料配置及清洁
根据受焊元件尺寸以及焊锡规格，选择合适的焊料配置，焊料清洁应采取抹布、压缩空气或吹气等组合方式，主要以抹布擦拭来达到清洁的效果。
5.焊锡焊接
超声波焊接采取手动操作或机械化设备完成，针对不同焊锡原料，可以选择超声波焊接器或机械化设备完成，手动操作通常需要借用定位器对装配件及焊锡进行定位，焊接时需要将焊锡放置于待焊元件下并稳定定位，使超声波发生在焊锡与受焊元件的接触处。
6.焊后的清洁
超声波焊接完成后，采用抹布、压缩空气或吹气等组合方式，将受焊部分表面的渣渣以及多余的焊料清理干净，保证焊点的清洁度、熔合强度及表面质量，其中抹布清洁是必不可少的。
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摘要选择性波峰焊技术不是一项新工艺，它已经在汽车和 医疗产品行业通孔元件的应用上有30年的历史了。
如 今，越来越多的制造业正努力使SMD技术微型化以便 降低PCB板的复杂性及平衡电路板元件密度，从而保 证良好的组装工艺。
说到这里，有人要问，为什么选 择性波峰焊技术一直沿用至今？难道是因为元件可靠 性，独特性和复杂性才不得不用此技术么？先记住这 个疑问，下一个问题就讨论哪种平台最适合此产品。
本文介绍选择性波峰焊技术的评估过程。
本文将低成 本平台和高成本平台分别归为平台A和平台B。
通过对 比分析和模拟，本文目的是放大两种平台的本质差异。
两种平台建立的原理相同，但不同的性能会对生产率 有所影响。
了解选择性波峰焊技术非常重要，能够在 生产过程中，避免质量成本的花费及产量缺陷。
研究表明，在焊接工艺中，零件和其功能会影响焊接 的可焊性。
本文将对助焊剂喷涂，预热，锡槽和喷嘴 材料间分析进行实际模拟操作，做出评估。
另外，每 种平台的投资成本也将考虑在内。
本文旨在为选择焊接平台提供信息，同时也可为有相 同工艺和应用需求的制造商提供参考。
关键词：选择性焊接，混合技术，平台，制造，指南简介选择性波峰焊技术不是一项新工艺，自1980年以来， 在有限规模的生产中，已经使用此技术进行通孔元件 的应用。
客户总是要求在不损害产品质量的情况下降低产品价 格，因此，对制造商来说，为特定的产品选择合适的 平台是一个不小的挑战。
根据我们的经验，需要考虑 三个主要的因素：产量，周期时间和质量。
最好是有一个良好的周期时间，但是许多因素会影响 这个周期时间，比如传送带设计，参数设置和焊接焊 点的数量。
最后也相当重要的是质量方面的影响。
有几个方面影 响着产品质量，如材料，设计，工艺参数，处理方式 和设备本身引起的错误。
实验材料I. 助焊剂，Alpha Metal SLS65II. 焊锡条，通过无铅认证的SAC 305III.PCB板，280×200mm×1.6mm+/-0.2mm包括焊 料标签，4层铜，2层墨IV. PCB夹具（金属）焊接概念本文将工艺平台概念分为如下几类：ConceptProcess 1Process 2 Process 3 Process 4Platform A Platform B 50 dots/sec 60 dots/sec 4.0 – 6.0 mm3.0 – 8.0mm平台A 平台B 装载装载助焊助焊焊接+预热预热焊接图1 机器基本概念图1 列出了两种平台在选择性焊接过程中简单的工艺 流程。
平台A进行焊接时，通过顶部预热简化其工艺， 这样，平台A的占地尺寸比平台B小得多。
如图1，平台B使用正常的焊接工艺，由此占地尺寸比 A长的多。
彻底了解此工艺过程及设备如何才能满足用户需要， 是用户和设备制造商达成协同合作的关键因素。
PCBA 装载（PCB+焊料治具）锡槽不同，PCB装载也不同。
装载看似简单，却真正 影响着整个工艺。
图2所示，PCB装载的方向与平台A长度方向平行, 这 种情况下，PCB没有发生弯曲；而PCB装载的方向与 平台B宽度方向平行，这种情况下，PCB发生了弯曲。
图2 PCB装载和喷嘴方向喷嘴方向影响PCB为双喷嘴配置的装载。
图2所示喷 嘴方向如何影响PCB的装载。
图3 固定图3所示PCBA线路板装载的方向与平台B宽度方向平 行，用固定装置支撑板子，防止焊接时PCB弯曲。
助焊本文中的平台都集成可编程、精确的助焊剂喷涂系统， 通过自动喷涂精度控制对已选择的焊点和路线进行助 焊剂喷涂描述助焊剂喷涂速度助焊剂喷凃类型图4 助焊剂喷凃规格助焊剂喷凃头将准量的助焊剂非常准确地喷涂在极小 的PCB区。
图5 助焊剂喷涂助焊剂喷涂方式是根据焊点数量和元件排列来决定的。
有效的周期时间取决于焊接元件的排列方式。
LED misaligned during soldering研究表明，平台A和平台B的助焊剂喷涂没有太大区 别。
（见图5）两者都在大批量生产测试中表现良好。
没有遇到阻塞或错位问题。
预热根据助焊剂所需的焊接温度和PCBA线路板密集程度 选择预热工艺及其预热参数。
由于内部层数越来越 多，元件越来越重，规格越来越多样化，预热系统 必须非常灵活。
最重要的是温度曲线梯度和焊接温度阻力必须匹配元 件规格。
特别是那种不属于SMD分类的元件。
焊接工艺需要先预热再焊接。
加热是必须的，因为:I. 助焊剂溶剂部分需在焊接开始前蒸发；否则，在焊 接过程中会发生喷溅，产生锡球并导致焊接质量下降。
II.在热焊组装工艺中，如果板子太凉，焊料的温度就 会传到组装阶段，而不是传到焊点。
通孔透锡质量会 下降。
III.在组装过程中使用更均匀的温度，以减少热应力。
图6. 顶部预热图7. 底部预热研究表明，底部预热比顶部预热有更多优势，因为从 底部预热很容易干燥助焊剂，并且在电路板进入焊接 阶段之前，加热元件引脚部分。
图7所示是底部预热 实际照片。
只进行顶部预热（图6）不能保证板子下方助焊剂完 全干燥，而且还有可能在焊接完成后留有助焊剂残留 物。
助焊剂残留物只能通过刷洗方法祛除，而刷洗过 程是一项额外工序，直接影响制造成本。
尽管应用过程根据产品的复杂性有所不同，但仍推荐 先评估助焊剂材料，为您的产品选择最佳助焊剂。
图8. 元件浮动在某些情况下，需要覆盖零件，来防止零件倾斜或浮 动，如图8，在元件顶部放些砝码，这时，就不需要 顶部加热。
焊接模块良好的锡槽能提供良好的性能，可靠并易于维护。
如 图9所示，两个平台都使用双喷嘴焊接模块。
研究表明，良好的锡槽设计能防止零件从锡槽移除时 损坏或破裂。
图10所示的是设计不佳的泵浦在维护过 程中被轻易损毁。
图9.焊接模块Platform BPlatform A如图9所示，平台A和平台B在焊接过程中都使用双喷 嘴。
平台A是单泵单槽，但使用双喷嘴，平台B有两 个锡槽和两个独立的泵浦。
泵浦的配置非常重要，它 可以提供所需的功率，确保熔化的焊料从喷嘴尖头中 流出。
大量生产设计不佳直接影响焊接质量。
平台的设计理念也许大 体相似，但在选择选择性焊接技术时，其可靠性将是 巨大的挑战。
喷嘴在这项研究中，两个平台都使用润湿性喷嘴。
平台A 采用纯铁，平台B采用薄涂层材料。
在大规模生产测 试中，平台A的喷嘴寿命约是3周，平台B是8周，22 .5小时×6.5天。
图11A 所示在这项研究中使用的喷嘴尺寸和几何图形。
图11A 喷嘴类型喷嘴热模拟两个喷嘴都能把经度和纬度的温度扩大到290℃。
图11是两个喷嘴热变形对比图。
喷嘴A在经度和纬度方 向变形的幅度相同，而喷嘴B纬度变形幅度非常小。
喷嘴上的最大位移发生在喷嘴尖头上，喷嘴尖头先在焊 接过程中有所损坏，但其变形程度并不影响焊接进程。
图11B 尖头热应力图11C 底部热应力（平台A）图11D 底部热应力（平台B)两个喷嘴都固定在底部。
图11C所示的是吸嘴A的压力。
吸嘴A最大压力在螺纹区，其压力比喷嘴B大的多（如图 11D所示）。
这就能解释这种现象：在替换或维护过程 中，喷嘴A很难从螺纹组件中移除，而平台B的喷嘴由于 基座部分压力小，很容易移除和替换。
Figure 14.氮气在选择性焊接工艺中，必须要使用氮气，还应评估操 作成本。
氮气直接在元件焊接区扩散以提供良好的焊 点。
氮气可以减少锡渣的形成，并使焊料从喷嘴中流 出得更稳定顺畅。
图12所示的是氮气供给槽嵌在锡槽里，槽盖或扩散器 一旦损坏，焊料就很容易堵塞氮气通道。
图13 氮气供给（平台B)图13所示的是平台B的氮气供给。
氮气直接从锡槽顶 部出来，锡槽上覆盖着密封金属盖，这样可以隔绝氮 气和空气的接触，从而有效减少锡渣的产生。
PCB设计PCB设计规则主要与焊点周围间距范围有关。
研究发 现，由于PCB设计欠缺，导致元件清洗遇到困难。
图14 间距问题图14所示的是由于焊点间距设计不佳，而不得不使用 高温胶带。
并且SMD元件之间距离太窄（＜1.2mm）。
图15 锡桥问题图15所示，引脚或Pad之间的焊料形成锡桥造成短路。
如果焊料固化前不能从两个或更多的引脚上分离，就 会形成锡桥。
为了防止锡桥生成，应当使用正确的设计方法：Pin 脚间使用较短的元件引脚和较小的pad。
运用强力助 焊剂。
如果有可能使用除锡桥工具。
生产率产量是最能说明问题的。
低成本平台在进行大规模生 产中，得到的产品质量是最差的。
在相同条件下，高 成本平台得到的产品质量是最高的。
收集一个月的产量数据。
如图16所示，在同等情况下，平台B每天生产的电路板比平台A多。
平台A不合格率较多且出现的问题会直接影响生产率。
影响生产率问题研究中出现的大多数问题都来自平台A，而平台B在大规模生产测试中，总是表现良好的可焊性。
图17 喷嘴变形如图17所示，由于热膨胀和腐蚀的影响，导致喷嘴变形，继而导致锡流失衡，影响其焊接性能。
图18 正时皮带磨损如图18所示，使用平台A几个月后，正时皮带磨损情况。
我们脑海里首先想到的是设计问题“设计的同步带也许不适合在高温条件下应用”。
研究发现，我们的想法是对的，此正时皮带的确不适合在高温条件下使用。
但我们马上又会想到它的泵机组设计细节：泵浦组的冷却系统可以维持低温，这样正时皮带就可以承受小于75℃的温度，但这只在少数情况下。
当机器停工时，泵浦和正时皮带都会暴露在接近200℃的高温下，因为一旦没有电源，就马上没有空气。
图19 丝杠缺陷如图19所示，丝杠缺陷只出现在平台A。
在大规模生产测试中，平台A在焊接过程中出现不一致性，且产量下降。
对此，无法推荐更好的方法，只能换一个新的丝杠然后重新校准。
图20 氮气保护盖损坏图20所示的是由于氮气保护盖损坏，焊料堵塞氮气系统，焊料被氧化。
影响质量问题选择性波峰焊工艺参数至关重要。
无论平台成本高还是低，都会有缺陷和问题产生。
关键的区别在于焊接的稳定性和一致性。
24 , 65%RH 4 PCBA (80 ± 2) (-40 ± 3) (5 ± 1) /min 15 min200 cycles图21 焊料不足如图21所示，由于喷嘴磨损导致焊料不足。
喷嘴磨损 造成其尖端焊接半月板不平衡，而半月板在焊接过程中至关重要。
为了避免此问题，应当进行适当的维护，并使用性能良好的助焊剂。
图22 透锡性不足如图22所示, 当焊料不能到达电镀通孔顶部，并覆盖 板子顶部的pad，透锡性就会不足。
通过提高焊料温 度，使用活性较强的助焊剂或检查喷嘴状况可以避免 此问题。
图23 LCD褪色如图23所示，当LCD元件暴露在高于100℃预热温度 的条件下，LCD就会褪色。
使用底部预热或在LCD顶 部覆盖夹具以避免其暴露于高温，可以避免此问题。
图24 锡球如图24所示，锡球是在元件周围形成的微小球体。