混装电路板焊接工艺技术

刘慧环

摘 要：混装电路板主要由通孔元器件的的电路板、表面贴装元器件两大部分组成。随着科技的发展，对于纯粹表面贴装电路板的焊接组装来说，工艺已经比较的成熟。但是对于混装电路板而言，其焊接组装方法非常多，并且工艺也非常复杂。本文简单介绍了混装电路板的几种焊接工艺，以期为混装电路板的焊接组装提供可以借鉴的资料。

关键词：混装电路板 手工焊接 波峰焊接 选择性焊接

在当前的混装电路板中，单纯的表面贴装元器件电路板、通孔元器件电路板非常少。大多情况下，都是两者都有的电路板，有的电路板甚至正反面上这两种元器件都有。混装电路板诞生后，电路板的组装焊接工艺越来越复杂。一直以来，广大技术工作人员都在努力探索更快捷、高效、经济的方法来解决混装电路的焊接问题。本文介绍一些混装电路板的元器件的各种焊接方法，和这些焊接方法的优缺点。

一、手工焊接

手工焊接就是采取手工作业的方法，通过电烙铁等工具将焊锡丝融化掉，进而达到PCB电路板焊盘、元器件引脚相连接的目的。这是一种比较传统的方法，历史悠久而且使用范围面比较广，自从有了电子元件就有了手工焊接，以后无论电子工艺怎么发展，手工焊接都不会被历史淘汰掉。其特点如下：

（一）手工焊接换线快，手工焊接的工艺成熟

需要对产品换线时，不用对设备进行编程，也不用修改设备的任何参数，所以说产品换线快的另一个好处是比较利于企业的转型。手工焊接工艺技术比较成熟，焊接技术相对比较简单，容易学习。

（二）手工焊接的质量不稳定，手工焊接的效率低下

因为手工焊接的全过程都是依靠人的掌控来进行的，而且人的行为会受到一定的环境和技术熟练程度的影响。一般情况下，通过手工焊接的方法来焊接一电阻，元器件整形、组装、剪脚到焊接通常要1-2min，与其它焊接工艺技术相比，是非常落后的，因而相應的制造成本也是相对较高的，适合小批量多品种产品的生产。

二、波峰焊接

对通孔元器件电路板而言，波峰焊接是比较适用的一种方法，一般有点胶波峰焊接技术、加载冶具波峰焊接技术两种技术。

（一） 点胶波峰焊接技术

对B面含有高密度表面贴装元器件的电路板焊接来说，点胶波峰焊接技术不适用，非常容易产生桥接、焊接不良等不良焊接现象。此外，如果表面贴装元器件不能承受较大热冲击、不耐高温，也不适合使用该技术，极易导致焊锡堆积，进而烧毁元器件。

点胶波峰焊接技术对PCB板设计布局具有非常高的要求，第一B面元器件选择要合理；第二，安放元器件的方向与位置，安放位置尽可能做到分散放置，避免过于集中产生的焊锡堆积和桥接的不良现象；方向应该结合波峰焊接时电路板的走向进行考虑，避免因为放置不良引起的漏焊、少焊和焊点湿润不良的不良焊接现象。

（二）加载冶具波峰焊接技术

这种焊接工艺需要制作专用的冶具将B面表面贴装元器件保护起来，只露空通孔元器件焊接点。因此，这种工艺一方面需要制作专用冶具，增加了工艺的复杂性和制造成本，不太适合小批量多品种的生产。

虽然说波峰焊焊接技术已经比较成熟，国内的波峰焊接设备基本上都能满足焊接的要求，但是一台波峰焊接设备就需要20多万，同时，波峰焊机的使用成本也比较高，一炉锡300多公斤。使用前，需要提前4个小时开启设备，每天会产生大量锡渣，对小批量生产来说极其不经济。

三、选择性焊接

这种焊接工艺技术是为了满足发展要求而发明特殊的波峰焊。设备和波峰焊接设备比较相似，整个的焊接的过程仍然分为三大步：助焊剂喷涂、预热、焊接。设备具有电路板不动锡炉动、电路板动锡炉不动这2种形式，可以为每个焊接点定制焊接参数。与波峰焊接技术比，它的特点如下：

（一）使用灵活，焊点品质高

因为不需要像波峰焊接那样要么用点胶固定表面贴装元器件，要么用专业冶具保护已焊接的表面贴装元器件，通孔元器件插件、剪脚后即可上机进行焊接，所以使用比较灵活。此外，还能够编程设置每个焊点的参数，确保焊接质量。

（二）前期投资大，但运行资本低

首先是锡炉焊锡量比较少，设备功率相对的小更加节能，其次，助焊剂的喷涂也是选择性的喷涂，所以助焊剂的消耗量还是要小于普通的波峰焊机的；同时，喷头的保护是用氮气进行的，所以防止了熔融焊锡与空气的接触，基本上无锡渣的产生。

四、通孔再流焊

这种焊接工艺指的是通过注射器、漏印模板加焊膏的方式，利用表面贴装、通孔插装两种元器件进行再流焊的一种技术。在这个过程中最大难点就是模板设计，需要能够满足把合适量的焊锡膏放到通孔元器件焊盘上。但是这种焊接工艺对通孔元器件有选择，不能耐再流焊高温冲击的元器件不能采用这种工艺技术。

五、预成型焊料

这种焊接工艺是在再流焊的基础上发展而来的，弥补了传统再流焊工艺的不足之处，在传统的基础上很好的解决了焊锡膏施放量的问题。这种工艺是先把焊料压制成不同厚度、大小、形状的焊料片，然后根据实际需要选择所需的焊料片。

该工艺的优点是既不需要分级印刷焊膏，也不用制作专用针孔模板，能够一次性完成通孔、表面贴装两种元器件的焊接，同时焊锡膏施放量问题也得到了有效的解决。其缺点是预成型焊料片施放效率有待提高，很难开展高密度组装，同时通孔元器件还要满足相应的条件。

六、焊接机器人

这种焊接技术可以焊接大部分需要手工焊接的元器件，实现了自动送锡焊接。当前焊接机器人主要有无接触激光焊接、传统电烙铁焊接两种类型。一般的焊接机器人都是用电烙铁焊接，焊锡丝由送锡管自动送至电烙铁前端进行加热焊接。为满足科技发展的要求，制造商设计了一种非接触式加热激光焊接机器人，激光焊接机器人可以精确定位到每个指定部位上进行焊接。

无论是哪一类的焊接机器人，其焊接原理都通手工焊接类似，因此特点也十分类似于手工焊接，而且这种焊接工艺比较适合于高端产品的生产加工，比如军用产品和航天产品等。

结语

以上重点介绍了六种焊接技术，每一种焊接工艺技术都有其优缺点，不能绝对的定义哪种好那种不好，应该根据生产中的实际情况选择合适的焊接工艺。

参考文献

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