PCB線路板發展歷程，一種明顯的趨勢是回流焊技術。基本上是傳統插裝件也可用回流焊工藝，這就是一般所說的通孔回流焊接。好處是在同一時間內完成所有的焊點，使生產成本到最低。然而溫度敏感元件卻限制了回流焊接的運用，不管是插裝件還是SMD。人們把目光都轉向選擇焊接。許多應用中都在回流焊接之后采用選擇焊接。這就是一種很有效的辦法

　　選擇性焊接的工藝特點

　　可通過與波峰焊的比較來了解選擇性焊接的工藝特點。兩者間最明顯的差異在于波峰焊中PCB多層板的下部完全浸入液態焊料中，而在選擇性焊接中，僅有部分特定區域與焊錫波接觸。由于PCB多層板本身就是一種不良的熱傳導介質，因此焊接時它不會加熱熔化鄰近元器件和PCB多層板區域的焊點。在焊接前也必須預先涂敷助焊劑。與波峰焊相比，助焊劑僅涂覆在PCB線路板下部的待焊接部位，而不是整個PCB線路板。另外選擇性焊接僅適用于插裝元件的焊接。選擇性焊接是一種全新的方法，徹底了解選擇性焊接工藝和設備是成功焊接所必需的。

　　選擇性焊接的流程

　　典型的選擇性焊接的工藝流程包括：助焊劑噴涂，PCB多層板預熱、浸焊和拖焊。

　　預熱工藝

　　助焊劑涂布工藝

　　在選擇性焊接中，助焊劑涂布工序起著重要的作用。焊接加熱與焊接結束時，助焊劑應有足夠的活性防止橋接的產生并防止PCB多層線路板產生氧化。助焊劑噴涂由X/Y機械手攜帶PCB多層線路板通過助焊劑噴嘴上方，助焊劑噴涂到PCB線路板待焊位置上。助焊劑具有單嘴噴霧式、微孔噴射式、同步式多點/圖形噴霧多種方式。回流焊工序后的微波峰選焊，最重要的是焊劑準確噴涂。微孔噴射式絕對不會弄污焊點之外的區域。微點噴涂最小焊劑點圖形直徑大于2mm，所以噴涂沉積在PCB上的焊劑位置精度為±0.5mm，才能保證焊劑始終覆蓋在被焊部位上面，噴涂焊劑量的公差由供應商提供，技術說明書應規定焊劑使用量，通常建議100%的安全公差范圍。

　　焊接工藝

　　選擇性焊接工藝有兩種不同工藝：拖焊工藝和浸焊工藝。

　　選擇性拖焊工藝是在單個小焊嘴焊錫波上完成的。拖焊工藝適用于在PCB線路板上非常緊密的空間上進行焊接。例如：個別的焊點或引腳，單排引腳能進行拖焊工藝。PCB多層線路板以不同的速度及角度在焊嘴的焊錫波上移動達到最佳的焊接質量。為保證焊接工藝的穩定，焊嘴的內徑小于6mm。焊錫溶液的流向被確定后，為不同的焊接需要，焊嘴按不同方向安裝并優化。機械手可從不同方向，即0°～12°間不同角度接近焊錫波，于是用戶能在電子組件上焊接各種器件，對大多數器件，建議傾斜角為10°。

　　與浸焊工藝相比，拖焊工藝的焊錫溶液及PCB多層板的運動，使得在進行焊接時的熱轉換效率就比浸焊工藝好。然而，形成焊縫連接所需要的熱量由焊錫波傳遞，但單焊嘴的焊錫波質量小，只有焊錫波的溫度相對高，才能達到拖焊工藝的要求。例：焊錫溫度為275℃～300℃，拖拉速度10mm/s～25mm/s通常是可以接受的。在焊接區域供氮，以防止焊錫波氧化，焊錫波消除了氧化，使得拖焊工藝避免橋接缺陷的產生，這個優點增加了拖焊工藝的穩定性與可靠性。

　　機器具有高精度和高靈活性的特性，模塊結構設計的系統可以完全按照客戶特殊生產要求來定制，并且可升級滿足今后生產發展的需求。機械手的運動半徑可覆蓋助焊劑噴嘴、預熱和焊錫嘴，因而同一臺設備可完成不同的焊接工藝。機器特有的同步制程可以大大縮短單板制程周期。機械手具備的能力使這種選擇焊具有高精度和高質量焊接的特性。首先是機械手高度穩定的精確定位能力(±0.05mm)，保證了每塊板生產的參數高度重復一致;其次是機械手的5維運動使得PCB多層板能夠以任何優化的角度和方位接觸錫面，獲得最佳焊接質量。機械手夾板裝置上安裝的錫波高度測針，由鈦合金制成，在程序控制下可定期測量錫波高度，通過調節錫泵轉速來控制錫波高度，以保證工藝穩定性。

　　盡管具有上述的優點，單嘴焊錫波拖焊工藝也存在不足：焊接時間是在焊劑噴涂、預熱和焊接三個工序中時間最長的。并且由于焊點是一個一個的拖焊，隨著焊點數的增加，焊接時間會大幅增加，在焊接效率上是無法與傳統波峰焊工藝相比的。但情況正發生著改變，多焊嘴設計可最大限度地提高產量，例如，采用雙焊接噴嘴可以使產量提高一倍，對助焊劑也同樣可設計成雙噴嘴。

　　浸入選擇焊系統有多個焊錫嘴，并與PCB線路板待焊點是一對一設計的，雖然靈活性不及機械手式，但產量卻相當于傳統波峰焊設備，設備造價相對機械手式也較低。根據PCB線路板的尺寸，可以進行單板或多板并行傳送，所有待焊點都將以并行方式在同一時間內完成助焊劑噴涂、預熱和焊接。但由于不同PCB線路板上焊點的分布不同，因而對不同的PCB線路板需制作專用的焊錫嘴。焊嘴的尺寸盡可能大，保證焊接工藝的穩定，不影響PCB多層板上的周邊相鄰器件，這一點對設計工程師講是重要的，也是困難的，因為工藝的穩定性可能依賴于它。

　　使用浸入選擇焊工藝，可焊接0.7mm～10mm的焊點，短引腳及小尺寸焊盤的焊接工藝更穩定，橋接可能性也小，相鄰焊點邊緣、器件及焊嘴間的距離應大于5mm。 在選擇性焊接工藝中的預熱主要目的不是減少熱應力，而是為了去除溶劑預干燥助焊劑，在進入焊錫波前，使得焊劑有正確的黏度。在焊接時，預熱所帶的熱量對焊接質量的影響不是關鍵因素，PCB線路板材料厚度、器件封裝規格及助焊劑類型決定預熱溫度的設置。在選擇性焊接中，對預熱有不同的理論解釋：有些工藝工程師認為PCB多層板應在助焊劑噴涂前，進行預熱;另一種觀點認為不需要預熱而直接進行焊接。使用者可根據具體的情況來安排選擇性焊接的工藝流程。

責任編輯：雅鑫達PCB多層板