淺析選擇性波峰焊接工藝的應用研究

文/韓應強，南京康尼電子科技有限公司

為了確保選擇性波峰焊接工藝的應用質效，確保各項操作的有序進行，文章在分析選擇性波峰焊接工藝技術特性的基礎上，明確該項焊接工藝的機理以及基本特點，結合過往經驗，梳理選擇性波峰焊接工藝應用環節的相關注意事項，轉變思路，創新方法，推動選擇性波峰焊接工藝應用方法的持續優化，構建起現代高效的應用方案，有效滿足通孔元器件的焊接需求。

1 選擇性波峰焊接工藝的技術特性

對選擇性波峰焊接工藝機理、工藝特點的分析，在思維層面形成完備的認知，掌握選擇性波峰焊接工藝的技術特性，引導技術人員逐步明確選擇性波峰焊接工藝的使用要求以及重點，確保選擇性波峰焊接工藝在實踐中科學高效應用。

1.1 選擇性波峰焊接機理

選擇性波峰焊接與波峰焊接基本相似，主要由助焊劑噴涂、預熱以及焊接三個基本模塊構成，但由于選擇性波峰焊機在性能方面的優勢，該項焊接技術有效彌補了波峰焊接工藝的技術缺陷，實現了對通孔元器件的科學高效處理。具體來看，選擇性波峰焊接工藝針對性較強，可以根據不同的通孔元器件，選擇相應的噴涂助焊劑，確保了噴涂效果。同時預熱性能較好，在實際焊接過程中，技術人員可以結合焊接對象對于焊接溫度的要求，靈活調整加熱管道輸出功率以及加熱管道的使用數量，形成多種預熱組合方案，確保焊接溫度符合實際的焊接需求，在保證整體焊接質效的同時，有效控制焊接殘渣的產生，達到控制焊接能耗的目的。出于實際的焊接需求，選擇性波峰焊接使用圓形噴嘴，噴嘴的內徑為3mm，外徑為4.5m m（實際可根據產品需求配置不同尺寸噴嘴來滿足要求），在對通孔元器件進行焊接的過程中，技術人員可以靈活制定焊接方案，采取用點焊或者拖焊等方式，快速完成焊接操作，縮短焊接周期。從整體效果來看，選擇性波峰焊接工藝與傳統焊接方案相比，具有較好地靈活性，針對于不同的焊接對象，采取不同的焊接方案，靈活調整焊接工藝參數，實現了焊接能力與焊接質量的有效提升。助焊劑的合理選擇，在很大程度上，減少了助焊劑的使用量，加之焊接過程中，使用氮氣進行焊接保護，因此焊接殘渣較少，對生態環境的影響相對較低。選擇性波峰焊接錫鍋較小，容量只有十幾公斤，所占空間較為有限，無形之中，增加了選擇性波峰焊接工藝的環境適應能力。隨著近些年來，相關技術的不斷成熟，選擇性波峰焊焊接工藝被廣泛應用于電力、通信、軍工、軌道交通及汽車制造等多個領域。

1.2 選擇性波峰焊接工藝特點

選擇性波峰焊接工藝憑借自身的技術優勢，為現階段通孔元器件焊接提供了最優化的焊接方案，作為現階段一種特殊的焊接技術手段，選擇性波峰焊接工藝在自身運行機理的影響下，需要對焊接方法以及焊接組件進行科學選擇，從而為后續相關焊接工作的開展奠定堅實基礎。從實際情況來看，選擇性波峰焊接工藝具有先進性、復雜性以及智能性等特點，例如在選擇性波峰焊接工藝體系下，通過對印制板的合理布局以及焊接噴嘴的科學設計，使得選擇性波峰焊接的質效得到提升，焊接成本降低，減少了費用支出。作為現階段較為主流的選擇性波峰焊接設備，ERSA 其噴嘴最小內徑為2mm，最小外徑4.5mm，噴嘴最大內徑為31mm，最大外徑為35mm，及可定制不同尺寸噴嘴，由于噴嘴規格的多元化，使得選擇性波峰焊接工藝能夠滿足不同場景下的焊接需求，在印制板布局環節，技術人員通常只需要考慮噴嘴的直徑或者噴嘴高度等幾個參數，就能夠快速實現參數設置，有序開展相關的焊接操作。但是考慮到實際的焊接效果，技術人員在焊接操作之前，應當對焊接方案進行篩選以及優化。在選擇性波峰焊接工藝使用過程中，如果選用單噴嘴焊接方案，則應當預留相應的空間，保證通孔元器件引腳與其他元器件之間保持2mm 的距離，以便于焊接后，噴嘴能夠有序撤離印制板。在選擇性波峰焊接過程中，如果印制板上存在體積較大的元器件，則需要技術人員，調整焊接方案，將噴嘴與元器件的距離保持在合理范圍內，避免焊接過程中產生的高溫對元器件產生破壞作用，影響元器件的正常使用。這種復雜性，要求技術人員在操作環節，應當靈活調整焊接方案，科學處理各類突發情況，確保選擇性波峰焊接工藝的科學高效應用。

2 選擇性波峰焊接工藝應用注意事項

選擇性波峰焊接工藝在實際應用環節，由于其技術特性，在實際的技術應用環節，要求技術人員充分吸收、借鑒過往有益經驗，明確選擇性波峰焊接工藝注意事項，以確保技術應用的針對性以及有效性。

2.1 通孔填充率

在選擇性波峰焊接工藝應用過程中，需要保證通孔填充率。從過往實踐情況來看，引發通孔填充率較低的原因是多方面的。通孔元器件引腳直徑過大或者過小，都會造成通孔填充率不達標的問題，具體來看，如果引腳過大，造成通孔間隙較大，導致毛細管無法發揮自身的作用；如果引腳過小，通孔間隙過小，選擇性波峰焊接使用的助焊劑難以在短時間內進入到通孔內部，影響焊點質量，增加焊接難度。為了確保通孔填充率處于合理的范圍內，保證助焊劑的快速融入，在整個技術應用環節，技術人員需要做好相應的印制板設計工作，以此來解決通孔元器件間隙過大或者過小的問題。例如在印制板設計環節，應當以元器件引腳作為標準，在元器件引腳的基礎上，增加0.2mm 到0.4mm，將其作為通孔直徑，從而將通孔間隙控制在合理范圍內，保證助焊劑的填充質效，為后續相關焊接工作的開展創造了便利條件。

2.2 橋接缺陷

橋接作為影響現階段選擇性波峰焊接的關鍵性因素，對于焊接質效有著最為直接的影響。從橋接缺陷的誘發因素來看，橋接問題的出現主要與通孔元器件引腳間隙過小有關。在通常情況下，多噴嘴焊接技術方案，在焊接過程中，為了保證焊接質效，要求元器件的引腳間距應當超過2.54mm，單噴嘴焊接技術方案，由于噴嘴數量較少，要求元器件引腳間距大于1.27mm。只有滿足上述間距要求，才能夠避免噴嘴對于焊點周圍元器件產生結構性損傷，確保焊接的整體水平。但是從實際情況來看，由于工藝的限制，元器件引腳間距小于2.54mm 的集成電路存在較大的橋接風險，技術難度較大，周期較長，無法滿足實際的焊接需求。但是在實際處理環節，技術人員可以從印制板設計入手，通過對印制板的合理布局，在元器件引腳位置設置一定的拖錫焊盤，將焊接過程中產生的焊接料及時排出，從而管控橋接風險，確保了選擇性波峰焊接工藝的實用性。

2.3 錫珠問題

從實際情況來看，目前錫珠問題普遍存在于通孔元器件焊接過程中，尤其在無鉛焊技術應用過程中出現頻率較高。這是因為無鉛焊產生的焊接溫度明顯高于有鉛焊的焊接溫度，由于焊接溫度較高，導致通孔元器件中的阻焊膜在焊接預熱過程中出現軟化的情況，材料軟化增加了阻焊膜的粘度，大大增加了錫珠粘連的發生機率，導致選擇性波峰焊接過程中，形成的焊接殘渣難以快速排出，影響焊接的整體質量。為了有效應對這一問題，降低錫珠對整個選擇性波峰焊接工藝的影響，技術人員在焊接之前，應當在科學性原則、實用性原則的引導下，做好相應的準備工作。例如在印制板排版過程中，進行技術方案的微調，有計劃地使用大焊盤阻焊膜，通過增加阻焊膜的面積，在保證阻焊膜作用充分發揮的前提下，最大限度的擴大阻焊膜與焊點之間的距離，通過這種處理方案，有效降低錫珠的產生機率。

2.4 印制板設置

選擇性波峰焊接過程中，為保證焊接效果，應當做好印制板的合理布局，通過印制板的高效設置，有效推動選擇性波峰焊接工藝在實踐環節中的科學高效應用。在這一思路的引導下，技術人員在印制板排版設置過程中，應當立足于實際，細化印制板設置要求，明確印制板優化流程，逐步形成一個完備高效的印制板設置機制。同時，為保證印制板設置效果，在實際操作環節，技術人員應當做好相應的檢測工作，通過系統化的檢測，評估相關設置方案，調整設置方法。例如在印制板設置方案明確后，使用排布針床在線測試系統，對印制板進行全面評估，在評估過程中，收集、匯總、分析各項數據，為技術人員提供相應的參考，技術人員根據相關數據，快速判定印制板設置方案存在的問題與不足，采取有效的措施，積極進行應對與優化，實現對印制板的動態設置，切實保證選擇性波峰焊接工藝在實踐環節的應用質效。

3 選擇性波峰焊接的應用途徑

選擇性波峰焊接的應用涉及到多個領域，在實際應用環節，技術人員有必要著眼于實際，立足于選擇性波峰焊接的技術特性、注意事項，以科學性原則、實用性原則為先導，轉變技術應用理念，從整體層面出發，進行選擇性波峰焊接工藝的高效應用，以便全面發揮技術優勢。

3.1 選擇性波峰焊接工藝控制要點

在選擇性波峰焊接工藝應用過程中，技術人員應當在選擇性波峰焊接的機理、注意事項的基礎上，結合過往焊接操作的有益經驗，明確選擇性波峰焊接工藝控制的相關要求，從而規范、引導各項技術應用活動。從選擇性波峰焊接工藝流程來看，其主要包括：助焊劑噴涂、印制板預熱以及焊接三大模塊，在實際技術應用環節，技術人員應當調整思路，有針對性地開展工藝控制工作。具體來看，結合焊接對象的實際情況，合理選擇助焊劑噴涂的方式，通過對點噴以及霧噴方案的合理選擇，確保助焊劑的通透率，形成高質量的焊點，保證了選擇性波峰焊接的質量。同時對預熱溫度進行調控，通過科學的預熱，使得助焊劑的活性達到最佳狀態，從而發揮助焊劑的作用，增強焊接的整體質量。由于噴嘴處會產生高溫，為了避免安全事故的發生，應當在噴嘴處進行安全防護，基于安全性以及實用性的考慮，使用高純度的氮氣對噴嘴進行有效保護。同時在焊接過程中，應當控制噴嘴移動的速度以及焊接動作，避免焊接過快或者過慢的情況出現。除此之外，定期做好選擇性波峰焊接相關設備的檢查與維護，例如定期清洗噴嘴，借助于系統全面的控制手段，確保了選擇性波峰焊接工藝的實用性與有效性，滿足現階段的焊接需求。

3.2 選擇性波峰焊噴嘴的合理選擇

在選擇性波峰焊接工藝應用過程中，為了確保焊接整體效果，技術人員應當做好噴嘴的選擇，通過噴嘴規格的控制，來提升焊接質量，滿足實際的焊接需求。在實際的操作過程中，對于容量大、焊接難度高的組件，可以選用尺寸相對較大的噴嘴，以提升焊接溫度。對于容量較小的組件，應當選用尺寸相對較小的噴嘴，通過控制尺寸，可以有效控制焊接難度。除了控制噴嘴的尺寸與規格之外，對于某些特殊的焊接組件，技術人員可以選擇不同形狀樣式的噴嘴，例如加長型噴嘴等，在保證焊接質量的前提下，提升焊接的效率，縮短焊接周期。

3.3 選擇性波峰焊接設備編程與參數設定

在選擇性波峰焊接的過程中，盡管只針對于通孔元器件進行焊接，但是由于噴嘴處溫度較高，實際焊接過程中，勢必對通孔元器件周圍的各類組件產生影響。為了縮小選擇性波峰焊接影響范圍，在焊接之前，技術人員可以做好焊接設備的編程以及參數設定工作。例如使用下沉式噴系統，對助焊劑噴射的體量、預熱溫度以及拖拽溫度進行控制，以保證焊接的質效。同時做好選擇性波峰焊接設備輔料的使用工作，通過合理使用輔料，大大增強整個焊接的有效性，發揮選擇性波峰焊接的技術優勢。

4 結語

選擇性波峰焊接工藝在通孔元器件焊接中的應用，大大提升了焊接質效，縮短了焊接周期，控制能耗與成本投入，是現階段主流的通孔元器件焊接方案。基于這種認知，文章從多個角度出發，在探究選擇性波峰焊接工藝技術特性以及注意事項的基礎上，吸收過往有益經驗，轉變技術應用方法，逐步形成完備的技術應用方案，推動選擇性波峰焊接工藝的科學高效使用，有效彌補傳統焊接方案的技術缺陷，確保通孔元器件焊接的整體水平。