在PCB电子工业焊接工艺（其实主要就是用于PCB贴装中的SMT贴片加工和通孔插件技术上）中，有越来越多的SMT贴片加工厂家开始把目光投向选择性焊接。选择性焊接（Selective Soldering）可以在同一时间内完成所有的焊点，使生产成本降到最低，同时又克服了回流焊对温度敏感元件造成影响的问题，选择性焊接还能够与将来的无铅焊兼容，这些优点都使得选择焊接的应用范围越来越广。

回顾近年来电子工业工艺发展历程，可以注意到一个很明显的趋势就是回流焊技术。原则上传统插装件也可用回流焊工艺，这就是通常所说的通孔回流焊接。其优点是有可能在同一时间内完成所有的焊点，使生产成本降到最低。然而温度敏感元件却限制了回流焊接的应用，无论是插装件还是SMD。继而人们把目光转向选择焊接。大多数应用中都可以在回流焊接之后采用选择焊接。这将成为经济而有效地完成剩余插装件的焊接方法，而且与将来的无铅焊接完全兼容。

现代电子信息技术的飞速发展，集成电路芯片封装形式也层出不穷，封装密度越来越高，极大的推动着电子产品向多功能，高性能，高可靠和低成本等方向发展。然而元器件尚未彻底片式化，由于通孔组装具有成本低的优势使插装通孔元件在许多场合仍有广泛应用。随着电子组装件越来越密集，部分通孔插装件已无法用传统波峰焊实现焊接。选择性波峰焊是为了满足通孔元器件焊接发展要求而发展起来的一种特殊形式的波峰钎焊技术，其工艺可作为波峰焊的一种取代，能够对逐个焊点的工艺参数进行优化以达到最佳的焊接质量。它一般由助焊剂喷涂，预热和焊接三个模块构成，通过设备编程装置，助焊剂喷涂模块可对每个焊点依次完成助焊剂选择性喷涂，经预热模块预热后，再由焊接模块对每个焊点逐点完成焊接。选择性波峰焊作为新引进的工艺，对选择性波峰焊进行工艺研究，找到合适的工艺参数对降低生产成本，提高焊接质量是十分必要的。

在现代电子焊接技术的发展历程中，经历了两次历史性的变革：第一次是从通孔焊接技术向表面贴装焊接技术的转变；第二次便是韦德亚洲正在经历的从有铅焊接技术向无铅焊接技术的转变。焊接技术的演变直接带来了两个结果：一是线路板上所需焊接的通孔元器件越来越少；二是通孔元器件（尤其是大热容量或细间距元器件）的焊接难度越来越大，特别是对无铅和高可靠性要求的产品。再来看看全球电子组装行业所面临的新挑战：全球竞争迫使生产厂商必须在更短时间里将产品推向市场，以满足客户不断变化的要求；产品需求的季节性变化，要求灵活的生产制造理念；全球竞争迫使生产厂商在提升品质的前提下降低运行成本；无铅生产已是大势所趋。上述挑战都自然地反映在生产方式和设备的选择上，这也是为什么选择性波峰焊（以下简称选择焊）在近年来比其他焊接方式发展得都要快的主要原因；当然，无铅时代的到来也是推动其发展的另一个重要因素。

通孔元器件的焊接主要采用手工焊、波峰焊和选择焊等几种焊接技术，它们的特点各不相同

本文主要介绍PCB选择性焊接技术及工艺的知识，包括PCB选择性焊接技术的工艺概念、特点、选择性焊接与波峰焊的区别、选择性焊接技术的工艺流程、以及选择性焊接的两种不同工艺：拖焊工艺和浸焊工艺。

一、电路板选择性焊接的工艺特点

选择性焊接是制造各种电子组件（通常是电路板）时使用的工艺之一。通常，该工艺包括将特定电子元件焊接到印刷电路板上，同时不影响电路板的其他区域。实际上，选择性焊接可指任何焊接方法，从手工焊接到专用焊接设备，只要方法足够精确，只在所需区域使用焊料。

选择性焊接通常涉及电路板。它电路板在制造过程中通常会经历几种不同的焊接过程。例如，电路板可能有所有不那么敏感的元件，例如电阻器，使用烤箱回流焊工艺进行安装和焊接。然后，电路板将进行选择性焊接，以便在不同或更受控制的条件下（例如在非常特定的温度范围内）安装其更敏感的组件。

选择性焊接与波峰焊的区别

电路板选择性焊接的工艺特点可通过其与波峰焊的区别来了解。两者间最明显的差异在于波峰焊中PCB的下部完全浸入液态焊料中，而在选择性焊接中，仅有部分特定区域与焊锡波接触。由于PCB本身就是一种不良的热传导介质，因此焊接时它不会加热熔化邻近元器件和PCB区域的焊点。在焊接前也必须预先涂敷助焊剂。与波峰焊相比，助焊剂仅涂覆在PCB板下部的待焊接部位，而不是整个PCB。另外选择性焊接仅适用于插装元件的焊接。选择性焊接是一种全新的方法，彻底了解选择性焊接工艺和设备是成功焊接所必需的。

延伸阅读：

1、什么是选择性波峰焊？

选择性波峰焊也称选择焊，应用PCB插件通孔焊接领域的设备，因不同的焊接优势，在近年的PCB通孔焊接领域，有逐步成为通孔焊接的流行趋势，应用范围不限于：军工电子、航天轮船电子、汽车电子、数码相机、打印机等高焊接要求且工艺复杂的多层PCB通孔焊接。

选择性波峰焊分为离线式选择性波峰焊和在线式选择性波峰焊两种。

离线式选择性波峰焊：离线式即指与生产线脱机的方式，组焊剂喷涂机和选择性焊接机为分体式1+1，其中预热模组跟随焊接部，人工传输，人机结合，设备占用空间较小。

在线式选择性波峰焊：在线式系统可以实时接收生产线数据全自动对接，组焊剂模组预热模组焊接模组一体式结构，特点是全自动链条传输，设备占用空间较大，适合自动化要求较高的生产模式。

2、手工焊接

手工焊接由于具有历史悠久、成本低、灵活性高等优势，至今仍被广泛采用。但是，在可靠性要求高、焊接难度大的一些应用中，由于下述原因受到相当的制约：

1）、烙铁头的温度难以精确控制，这是一个最根本的问题。如果烙铁头温度过低，容易造成焊接温度低于工艺窗口的下限而形成冷焊或虚焊；同时，由于烙铁的热回复性毕竟有限，非常容易导致金属化通孔内透锡不良。烙铁头温度过高，容易使焊接温度高于工艺窗口上限而形成过厚的金属间化合物层，从而导致焊点变脆、强度下降，并可能导致焊盘脱落使线路板报废；

2）、焊点质量的好坏往往受到操作者的知识、技能和情绪的影响，很难进行控制；

3）、劳动力较机器设备的成本优势正在逐渐丧失。

二、电路板选择性焊接的流程

典型的选择性焊接的工艺流程包括：助焊剂喷涂，电路板预热、浸焊和拖焊。

1、助焊剂涂布工艺

在选择性焊接中，助焊剂涂布工序起着重要的作用。焊接加热与焊接结束时，助焊剂应有足够的活性防止桥接的产生并防止PCB产生氧化。助焊剂喷涂由x/y机械手携带PCB通过助焊剂喷嘴上方，助焊剂喷涂到PCB待焊位置上。助焊剂具有单嘴喷雾式、微孔喷射式、同步式多点/图形喷雾多种方式。回流焊工序后的微波峰选焊，最重要的是焊剂准确喷涂。微孔喷射式绝对不会弄污焊点之外的区域。微点喷涂最小焊剂点图形直径大于2mm，所以喷涂沉积在PCB上的焊剂位置精度为±0。5mm，才能保证焊剂始终覆盖在被焊部位上面，喷涂焊剂量的公差由供应商提供，技术说明书应规定焊剂使用量，通常建议100%的安全公差范围。

2、预热工艺

在选择性焊接工艺中的预热主要目的不是减少热应力，而是为了去除溶剂预干燥助焊剂，在进入焊锡波前，使得焊剂有正确的黏度。在焊接时，预热所带的热量对焊接质量的影响不是关键因素，PCB材料厚度、器件封装规格及助焊剂类型决定预热温度的设置。在选择性焊接中，对预热有不同的理论解释：有些工艺工程师认为PCB应在助焊剂喷涂前，进行预热;另一种观点认为不需要预热而直接进行焊接。使用者可根据具体的情况来安排选择性焊接的工艺流程。

三、电路板选择性焊接工艺的种类

选择性焊接工艺有两种不同工艺：拖焊工艺和浸焊工艺。

选择性拖焊工艺是在单个小焊嘴焊锡波上完成的。拖焊工艺适用于在PCB板上非常紧密的空间上进行焊接。

例如：个别的焊点或引脚，单排 引脚能进行拖焊工艺。PCB以不同的速度及角度在焊嘴的焊锡波上移动达到最佳的焊接质量。为保证焊接工艺的稳定，焊嘴的内径小于6mm。焊锡溶液的流向被 确定后，为不同的焊接需要，焊嘴按不同方向安装并优化。机械手可从不同方向，即0°～12°间不同角度接近焊锡波，于是用户能在电子组件上焊接各种器件， 对大多数器件，建议倾斜角为10°。

与浸焊工艺相比，拖焊工艺的焊锡溶液及PCB板的运动，使得在进行焊接时的热转换效率就比浸焊工艺好。然而，形成焊缝连接所需要的热量由焊锡波传递，但单焊嘴的焊锡波质量小，只有焊锡波的温度相对高，才能达到拖焊工艺的要求。

例：焊锡温度为275℃～300℃，拖拉速度10mm/s～25mm/s通常是可以接受的。在焊接区域供氮，以防止焊锡波氧化，焊锡波消除了氧化，使得拖焊工艺避免桥接缺陷的产生，这个优点增加了拖焊工艺的稳定性与可靠性。

机器具有高精度和高灵活性的特性，模块结构设计的系统可以完全按照客户特殊生产要求来定制，并且可升级满足今后生产发展的需求。机械手的运动半径可覆盖助焊剂喷嘴、预热和焊锡嘴，因而同一台设备可完成不同的焊接工艺。机器特有的同步制程可以大大缩短单板制程周期。机械手具备的能力使这种选择焊具有高精度和高质量焊接的特性。首先是机械手高度稳定的精确定位能力(±0。05mm)，保证了每块板生产的参数高度重复一致;其次是机械手的 5维运动使得PCB能够以任何优化的角度和方位接触锡面，获得最佳焊接质量。机械手夹板装置上安装的锡波高度测针，由钛合金制成，在程序控制下可定期测量 锡波高度，通过调节锡泵转速来控制锡波高度，以保证工艺稳定性。

尽管具有上述这么多优点，单嘴焊锡波拖焊工艺也存在不足：焊接时间是在焊剂喷涂、预热和焊接三个工序中时间最长的。并且由于焊点是一个一个的拖焊，随着焊点数的增加，焊接时间会大幅增加，在焊接效率上是无法与传统波峰焊工艺相比的。但情况正发生着改变，多焊嘴设计可最大限度地提高产 量，例如，采用双焊接喷嘴可以使产量提高一倍，对助焊剂也同样可设计成双喷嘴。

浸入选择焊系统有多个焊锡嘴，并与PCB待焊点是一对一设计的，虽然灵活性不及机械手式，但产量却相当于传统波峰焊设备，设备造价相对机械手式也较低。根据PCB的尺寸，可以进行单板或多板并行传送，所有待焊点都将以并行方式在同一时间内完成助焊剂喷涂、预热和焊接。但由于不同PCB上焊点的分布不同，因而对不同的PCB需制作专用的焊锡嘴。焊嘴的尺寸尽可能大，保证焊接工艺的稳定，不影响PCB上的周边相邻器件，这一点对设计工程师讲是重要的，也是困难的，因为工艺的稳定性可能依赖于它。

使用浸入选择焊工艺，可焊接0。7mm～10mm的焊点，短引脚及小尺寸焊盘的焊接工艺更稳定，桥接可能性也小，相邻焊点边缘、器件及焊嘴间的距离应大于5mm。

韦德亚洲电路是一家深圳PCB电路板厂家，专业提供PCB打样以及SMT贴片加工服务，在PCB快板打样、PCB贴片、电路板焊接方面积累了丰富的经验，欢迎广大客户询价下单。

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