在通孔元件焊接工序中,传统波峰焊长期占据主导地位。选择性波峰焊出现后,两者形成了互补格局。搞清楚各自的特点,才能在实际生产中做出合理选择。
一、原理差异
传统波峰焊让整块PCBA的底面通过一个横跨轨道宽度的锡波。锡波由泵驱动形成,形状稳定,PCBA在传送带带动下匀速通过,完成整板焊接。焊接过程连续,节拍由传送速度决定。
选择性波峰焊的锡波由小尺寸喷嘴局部喷出,喷嘴在程序驱动下逐点移动。焊接过程是离散的,每个焊点的焊接时间设定,总节拍取决于焊点数量和停留时间。
二、助焊剂用量与残留
传统波峰焊采用整板喷雾或泡沫涂覆,助焊剂覆盖整个底面。以一块300mm×200mm的PCBA为例,助焊剂喷涂面积是整个底面。选择性波峰焊的助焊剂只喷在目标焊点附近,覆盖面积可能只有底面的百分之几。
这个差别带来的影响是连锁的:助焊剂用量下降,焊后残留减少,清洗工序的压力减轻,清洗废液的处理量也随之下降。
三、热影响范围
传统波峰焊中,整块板要经历一次完整的预热和过锡过程。板面温度整体上升,SMT面的器件虽然不接触锡波,但仍受到来自板体传导的热量。对于双面都有器件、板厚又大的产品,热积累不容忽视。
选择性波峰焊的加热集中在焊点附近,整板温升较小。板弯、器件受热损伤、已固化胶层的软化等问题都更容易管控。
四、产能与节拍
传统波峰焊的产能优势明显。一台设备可以连续处理大板,每小时的处理量高,适合大批量生产。
选择性波峰焊的节拍受焊点数量制约。假设每个焊点焊接停留5秒,一块板有50个焊点,焊接时间需要250秒。因此它适用于通孔焊点数量不多的产品。焊点数量超过一定规模后,建议评估是否改用其他方式。
五、设备与运行成本
传统波峰焊设备结构相对简单,一次性成本较低,但锡渣产生量大,锡料损耗和锡渣处理成本要纳入考虑。
选择性波峰焊设备包含运动平台、视觉系统、多轴等模块,一次性成本较高。但助焊剂消耗少、锡渣少、清洗成本低,长期运行成本可能更具优势。设备选型时建议做全周期成本测算,而不是只比采购价。
六、选择建议
通孔元件数量多、分布均匀、批量大的产品,传统波峰焊更合适。
通孔元件数量少、分布分散、板上有热敏器件或异形结构的产品,选择性波峰焊更合适。
产品品种多、切换频繁的生产环境,选择性波峰焊的程序切换优势可以体现。
部分企业同时配置两种设备,按产品类型分配任务,兼顾效率和品质。
结语
选择性波峰焊和传统波峰焊不是替代关系,而是各有分工。选择的依据是产品的焊点数量、分布特征、器件耐受性和批量规模。把这几项梳理清楚,工艺路线的选择就不难了。