浅析选择性波峰焊接工艺的应用研究

文/韩应强，南京康尼电子科技有限公司

为了确保选择性波峰焊接工艺的应用质效，确保各项操作的有序进行，文章在分析选择性波峰焊接工艺技术特性的基础上，明确该项焊接工艺的机理以及基本特点，结合过往经验，梳理选择性波峰焊接工艺应用环节的相关注意事项，转变思路，创新方法，推动选择性波峰焊接工艺应用方法的持续优化，构建起现代高效的应用方案，有效满足通孔元器件的焊接需求。

1 选择性波峰焊接工艺的技术特性

对选择性波峰焊接工艺机理、工艺特点的分析，在思维层面形成完备的认知，掌握选择性波峰焊接工艺的技术特性，引导技术人员逐步明确选择性波峰焊接工艺的使用要求以及重点，确保选择性波峰焊接工艺在实践中科学高效应用。

1.1 选择性波峰焊接机理

选择性波峰焊接与波峰焊接基本相似，主要由助焊剂喷涂、预热以及焊接三个基本模块构成，但由于选择性波峰焊机在性能方面的优势，该项焊接技术有效弥补了波峰焊接工艺的技术缺陷，实现了对通孔元器件的科学高效处理。具体来看，选择性波峰焊接工艺针对性较强，可以根据不同的通孔元器件，选择相应的喷涂助焊剂，确保了喷涂效果。同时预热性能较好，在实际焊接过程中，技术人员可以结合焊接对象对于焊接温度的要求，灵活调整加热管道输出功率以及加热管道的使用数量，形成多种预热组合方案，确保焊接温度符合实际的焊接需求，在保证整体焊接质效的同时，有效控制焊接残渣的产生，达到控制焊接能耗的目的。出于实际的焊接需求，选择性波峰焊接使用圆形喷嘴，喷嘴的内径为3mm，外径为4.5m m（实际可根据产品需求配置不同尺寸喷嘴来满足要求），在对通孔元器件进行焊接的过程中，技术人员可以灵活制定焊接方案，采取用点焊或者拖焊等方式，快速完成焊接操作，缩短焊接周期。从整体效果来看，选择性波峰焊接工艺与传统焊接方案相比，具有较好地灵活性，针对于不同的焊接对象，采取不同的焊接方案，灵活调整焊接工艺参数，实现了焊接能力与焊接质量的有效提升。助焊剂的合理选择，在很大程度上，减少了助焊剂的使用量，加之焊接过程中，使用氮气进行焊接保护，因此焊接残渣较少，对生态环境的影响相对较低。选择性波峰焊接锡锅较小，容量只有十几公斤，所占空间较为有限，无形之中，增加了选择性波峰焊接工艺的环境适应能力。随着近些年来，相关技术的不断成熟，选择性波峰焊焊接工艺被广泛应用于电力、通信、军工、轨道交通及汽车制造等多个领域。

1.2 选择性波峰焊接工艺特点

选择性波峰焊接工艺凭借自身的技术优势，为现阶段通孔元器件焊接提供了最优化的焊接方案，作为现阶段一种特殊的焊接技术手段，选择性波峰焊接工艺在自身运行机理的影响下，需要对焊接方法以及焊接组件进行科学选择，从而为后续相关焊接工作的开展奠定坚实基础。从实际情况来看，选择性波峰焊接工艺具有先进性、复杂性以及智能性等特点，例如在选择性波峰焊接工艺体系下，通过对印制板的合理布局以及焊接喷嘴的科学设计，使得选择性波峰焊接的质效得到提升，焊接成本降低，减少了费用支出。作为现阶段较为主流的选择性波峰焊接设备，ERSA 其喷嘴最小内径为2mm，最小外径4.5mm，喷嘴最大内径为31mm，最大外径为35mm，及可定制不同尺寸喷嘴，由于喷嘴规格的多元化，使得选择性波峰焊接工艺能够满足不同场景下的焊接需求，在印制板布局环节，技术人员通常只需要考虑喷嘴的直径或者喷嘴高度等几个参数，就能够快速实现参数设置，有序开展相关的焊接操作。但是考虑到实际的焊接效果，技术人员在焊接操作之前，应当对焊接方案进行筛选以及优化。在选择性波峰焊接工艺使用过程中，如果选用单喷嘴焊接方案，则应当预留相应的空间，保证通孔元器件引脚与其他元器件之间保持2mm 的距离，以便于焊接后，喷嘴能够有序撤离印制板。在选择性波峰焊接过程中，如果印制板上存在体积较大的元器件，则需要技术人员，调整焊接方案，将喷嘴与元器件的距离保持在合理范围内，避免焊接过程中产生的高温对元器件产生破坏作用，影响元器件的正常使用。这种复杂性，要求技术人员在操作环节，应当灵活调整焊接方案，科学处理各类突发情况，确保选择性波峰焊接工艺的科学高效应用。

2 选择性波峰焊接工艺应用注意事项

选择性波峰焊接工艺在实际应用环节，由于其技术特性，在实际的技术应用环节，要求技术人员充分吸收、借鉴过往有益经验，明确选择性波峰焊接工艺注意事项，以确保技术应用的针对性以及有效性。

2.1 通孔填充率

在选择性波峰焊接工艺应用过程中，需要保证通孔填充率。从过往实践情况来看，引发通孔填充率较低的原因是多方面的。通孔元器件引脚直径过大或者过小，都会造成通孔填充率不达标的问题，具体来看，如果引脚过大，造成通孔间隙较大，导致毛细管无法发挥自身的作用；如果引脚过小，通孔间隙过小，选择性波峰焊接使用的助焊剂难以在短时间内进入到通孔内部，影响焊点质量，增加焊接难度。为了确保通孔填充率处于合理的范围内，保证助焊剂的快速融入，在整个技术应用环节，技术人员需要做好相应的印制板设计工作，以此来解决通孔元器件间隙过大或者过小的问题。例如在印制板设计环节，应当以元器件引脚作为标准，在元器件引脚的基础上，增加0.2mm 到0.4mm，将其作为通孔直径，从而将通孔间隙控制在合理范围内，保证助焊剂的填充质效，为后续相关焊接工作的开展创造了便利条件。

2.2 桥接缺陷

桥接作为影响现阶段选择性波峰焊接的关键性因素，对于焊接质效有着最为直接的影响。从桥接缺陷的诱发因素来看，桥接问题的出现主要与通孔元器件引脚间隙过小有关。在通常情况下，多喷嘴焊接技术方案，在焊接过程中，为了保证焊接质效，要求元器件的引脚间距应当超过2.54mm，单喷嘴焊接技术方案，由于喷嘴数量较少，要求元器件引脚间距大于1.27mm。只有满足上述间距要求，才能够避免喷嘴对于焊点周围元器件产生结构性损伤，确保焊接的整体水平。但是从实际情况来看，由于工艺的限制，元器件引脚间距小于2.54mm 的集成电路存在较大的桥接风险，技术难度较大，周期较长，无法满足实际的焊接需求。但是在实际处理环节，技术人员可以从印制板设计入手，通过对印制板的合理布局，在元器件引脚位置设置一定的拖锡焊盘，将焊接过程中产生的焊接料及时排出，从而管控桥接风险，确保了选择性波峰焊接工艺的实用性。

2.3 锡珠问题

从实际情况来看，目前锡珠问题普遍存在于通孔元器件焊接过程中，尤其在无铅焊技术应用过程中出现频率较高。这是因为无铅焊产生的焊接温度明显高于有铅焊的焊接温度，由于焊接温度较高，导致通孔元器件中的阻焊膜在焊接预热过程中出现软化的情况，材料软化增加了阻焊膜的粘度，大大增加了锡珠粘连的发生机率，导致选择性波峰焊接过程中，形成的焊接残渣难以快速排出，影响焊接的整体质量。为了有效应对这一问题，降低锡珠对整个选择性波峰焊接工艺的影响，技术人员在焊接之前，应当在科学性原则、实用性原则的引导下，做好相应的准备工作。例如在印制板排版过程中，进行技术方案的微调，有计划地使用大焊盘阻焊膜，通过增加阻焊膜的面积，在保证阻焊膜作用充分发挥的前提下，最大限度的扩大阻焊膜与焊点之间的距离，通过这种处理方案，有效降低锡珠的产生机率。

2.4 印制板设置

选择性波峰焊接过程中，为保证焊接效果，应当做好印制板的合理布局，通过印制板的高效设置，有效推动选择性波峰焊接工艺在实践环节中的科学高效应用。在这一思路的引导下，技术人员在印制板排版设置过程中，应当立足于实际，细化印制板设置要求，明确印制板优化流程，逐步形成一个完备高效的印制板设置机制。同时，为保证印制板设置效果，在实际操作环节，技术人员应当做好相应的检测工作，通过系统化的检测，评估相关设置方案，调整设置方法。例如在印制板设置方案明确后，使用排布针床在线测试系统，对印制板进行全面评估，在评估过程中，收集、汇总、分析各项数据，为技术人员提供相应的参考，技术人员根据相关数据，快速判定印制板设置方案存在的问题与不足，采取有效的措施，积极进行应对与优化，实现对印制板的动态设置，切实保证选择性波峰焊接工艺在实践环节的应用质效。

3 选择性波峰焊接的应用途径

选择性波峰焊接的应用涉及到多个领域，在实际应用环节，技术人员有必要着眼于实际，立足于选择性波峰焊接的技术特性、注意事项，以科学性原则、实用性原则为先导，转变技术应用理念，从整体层面出发，进行选择性波峰焊接工艺的高效应用，以便全面发挥技术优势。

3.1 选择性波峰焊接工艺控制要点

在选择性波峰焊接工艺应用过程中，技术人员应当在选择性波峰焊接的机理、注意事项的基础上，结合过往焊接操作的有益经验，明确选择性波峰焊接工艺控制的相关要求，从而规范、引导各项技术应用活动。从选择性波峰焊接工艺流程来看，其主要包括：助焊剂喷涂、印制板预热以及焊接三大模块，在实际技术应用环节，技术人员应当调整思路，有针对性地开展工艺控制工作。具体来看，结合焊接对象的实际情况，合理选择助焊剂喷涂的方式，通过对点喷以及雾喷方案的合理选择，确保助焊剂的通透率，形成高质量的焊点，保证了选择性波峰焊接的质量。同时对预热温度进行调控，通过科学的预热，使得助焊剂的活性达到最佳状态，从而发挥助焊剂的作用，增强焊接的整体质量。由于喷嘴处会产生高温，为了避免安全事故的发生，应当在喷嘴处进行安全防护，基于安全性以及实用性的考虑，使用高纯度的氮气对喷嘴进行有效保护。同时在焊接过程中，应当控制喷嘴移动的速度以及焊接动作，避免焊接过快或者过慢的情况出现。除此之外，定期做好选择性波峰焊接相关设备的检查与维护，例如定期清洗喷嘴，借助于系统全面的控制手段，确保了选择性波峰焊接工艺的实用性与有效性，满足现阶段的焊接需求。

3.2 选择性波峰焊喷嘴的合理选择

在选择性波峰焊接工艺应用过程中，为了确保焊接整体效果，技术人员应当做好喷嘴的选择，通过喷嘴规格的控制，来提升焊接质量，满足实际的焊接需求。在实际的操作过程中，对于容量大、焊接难度高的组件，可以选用尺寸相对较大的喷嘴，以提升焊接温度。对于容量较小的组件，应当选用尺寸相对较小的喷嘴，通过控制尺寸，可以有效控制焊接难度。除了控制喷嘴的尺寸与规格之外，对于某些特殊的焊接组件，技术人员可以选择不同形状样式的喷嘴，例如加长型喷嘴等，在保证焊接质量的前提下，提升焊接的效率，缩短焊接周期。

3.3 选择性波峰焊接设备编程与参数设定

在选择性波峰焊接的过程中，尽管只针对于通孔元器件进行焊接，但是由于喷嘴处温度较高，实际焊接过程中，势必对通孔元器件周围的各类组件产生影响。为了缩小选择性波峰焊接影响范围，在焊接之前，技术人员可以做好焊接设备的编程以及参数设定工作。例如使用下沉式喷系统，对助焊剂喷射的体量、预热温度以及拖拽温度进行控制，以保证焊接的质效。同时做好选择性波峰焊接设备辅料的使用工作，通过合理使用辅料，大大增强整个焊接的有效性，发挥选择性波峰焊接的技术优势。

4 结语

选择性波峰焊接工艺在通孔元器件焊接中的应用，大大提升了焊接质效，缩短了焊接周期，控制能耗与成本投入，是现阶段主流的通孔元器件焊接方案。基于这种认知，文章从多个角度出发，在探究选择性波峰焊接工艺技术特性以及注意事项的基础上，吸收过往有益经验，转变技术应用方法，逐步形成完备的技术应用方案，推动选择性波峰焊接工艺的科学高效使用，有效弥补传统焊接方案的技术缺陷，确保通孔元器件焊接的整体水平。