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選擇性波峰焊和波峰焊區別

2024-04-25

選擇性波峰焊和波峰焊是兩種主要的焊接技術，它們最核心的區別在于 “焊接的精確性” 和 “適用范圍”。

簡單來說：
* 波峰焊：像用“淋浴噴頭”給整個板子洗澡，所有需要焊接的部件一起過錫。
* 選擇性波峰焊：像用“精細的畫筆”，只對板子上特定的點和孔進行焊接。

下面我們通過一個詳細的對比表格和解釋來說明它們的區別。

對比表格

特性	波峰焊	選擇性波峰焊
工作原理	PCB板在傳送帶上整體通過一個連續的、扁平的錫波	一個精密的焊錫噴嘴移動到PCB板需要焊接的特定位置，進行點焊或拖焊
焊接方式	整體焊接，整塊板一次過錫	局部焊接，逐個點或區域進行焊接
適用PCB類型	主要是單面插裝件的PCB，或簡單的雙面板	高密度、混裝技術的PCB，特別是含有通孔插件的SMT密集型板卡
生產效率	高，適合大批量、型號單一的生產	相對較低，適合中小批量、多品種、高復雜度的生產
設備成本	相對較低	非常高，是波峰焊設備的數倍甚至更高
靈活性	低，更換產品需要調整夾具和參數，耗時較長	極高，通過編程即可快速切換不同產品
熱應力影響	整個PCB板需要經歷一次高溫過程，熱應力大，對敏感元件不友好	局部加熱，熱應力小，對周圍敏感SMT元件影響極小
焊接質量	對于高密度板，容易出現橋連、漏焊等缺陷	一致性高，質量好，能有效避免橋連，尤其適合窄間距焊點
助焊劑使用	通常需要對整板噴涂助焊劑	僅對需要焊接的局部點涂助焊劑，用量更精確，板面更清潔
典型應用	電源板、家電控制板、簡單的消費電子產品等	通信設備、服務器主板、汽車電子、航空航天電子、醫療設備等高端產品

詳細解釋

1. 波峰焊

* 過程：先將通孔插件元件插入PCB，然后板子固定在夾具上，經過助焊劑噴涂 ->*預熱 -> 錫爐 -> 冷卻的流程。在錫爐階段，板子的焊接面會與泵出的連續錫波接觸，完成所有焊點的焊接。
* 優點：
.效率高：一次通過，可以焊接整板的所有通孔焊點。
.成本低：設備投入和單板生產成本相對較低。
* 缺點：
.熱沖擊大：整板經歷高溫，可能損壞對溫度敏感的SMT元件。
.易產生缺陷：當PCB上的通孔元件非常密集，或者SMT元件布局很靠近通孔時，極易發生錫橋（短路）。
.不靈活：換線調整時間長，不適合多品種、小批量的生產模式。
.對設計限制多：PCB布局設計時必須考慮波峰焊的工藝要求，例如元件的方向和間距。

2. 選擇性波峰焊

* 過程：這是一臺高度自動化的設備。首先，通過編程將PCB上所有需要焊接的通孔位置坐標輸入機器。工作時，機器會：
1. 將微型焊錫噴嘴精確移動到第一個焊點上方。
2. 局部噴涂助焊劑。
3. 進行局部預熱（可選）。
4. 噴嘴下降，形成一個小錫波，對該焊點進行焊接（可以是點焊，也可以是小范圍拖焊）。
5. 完成后，移動到下一個焊點，重復此過程。
* 優點：
.精度高、質量好：完美解決了高密度板的橋連問題。
.熱影響小：局部加熱，保護了周圍昂貴的SMT元件（如BGA、QFN等）。
.靈活性極強：通過更換程序和夾具即可快速切換產品。
.節省材料：助焊劑和錫渣的消耗更少。
* 缺點：
.設備成本高。
.生產效率低：因為是逐點焊接，速度遠低于整體波峰焊。

如何選擇？

* 選擇波峰焊的情況：
.產品以通孔插件元件為主，SMT元件很少或沒有。
.板子結構簡單，焊點間距較大，不易橋連。
.追求高產量和低生產成本。
.產品對熱應力不敏感。

* 選擇選擇性波峰焊的情況：
.PCB是**SMT密集型**，但上面仍有少量必須使用通孔技術的元件（如大功率連接器、變壓器等）。
.板子價值高，元件對熱敏感（旁邊有BGA等）。
.焊點非常密集，使用波峰焊良率無法保證。
.生產模式為多品種、小批量，需要頻繁換線。

總而言之，選擇性波峰焊可以看作是波峰焊為了適應現代電子產品（高密度、高價值、混裝技術）而進化出的一個高端、精密的版本。它不是要取代傳統波峰焊，而是在不同的應用場景下，提供了更優的解決方案。