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哪些PCBA更适合选择性波峰焊?5类典型应用场景

哪些PCBA更适合选择性波峰焊?5类典型应用场景

选择性波峰焊主要适合已经完成贴片焊接、仍有部分通孔插件需要焊接,并且不便让整个焊接面通过传统锡波的 PCBA。典型产品包括贴片与插件混装板、板底元件密集的电路板、厚板或大面积铜层板、多品种小批量产品,以及需要加强过程记录的产品。是否适用,最终要结合焊点位置、锡嘴空间、热容量、目标节拍和验收标准判断。

一、什么样的PCBA需要选择性焊接?

一块 PCBA 完成回流焊后,可能还需要焊接连接器、接线端子、继电器、变压器、插针等通孔元件。

选择性波峰焊通过定点喷涂助焊剂、预热和小型锡波,对指定通孔焊点进行处理。行业技术资料通常将其用于贴片与通孔元件共存的混装板,尤其是只有部分区域需要接触熔融焊料的产品。可参考 IPC 公开技术论文 《Through-Hole Assembly Options for Mixed Technology Boards》

典型工艺流程为:

程序准备 → 上板定位 → 定点喷涂助焊剂 → 预热 → 小型锡波局部焊接 → 冷却与检测

关于喷涂、预热和小型锡波焊接的作用,可进一步阅读 Ersa 选择性焊接技术介绍以及矗鑫官网的《PCB选择性波峰焊机如何工作?》

二、5类更适合评估选择性波峰焊的PCBA

哪些PCBA更适合选择性波峰焊?5类典型应用场景

场景一:贴片与插件混装板

这是选择性波峰焊较常见的应用场景。

PCBA 上的大部分贴片元件先通过回流焊完成焊接,随后装入连接器、接线端子或其他通孔器件。选择性波峰焊按照程序处理这些插件焊点,减少非目标区域与锡波的接触。

JLCPCB 在其选择性焊接技术文章中,也将已经完成 SMT 回流焊、仍有通孔器件需要处理的混装板列为典型应用。需要注意,行业名称不能单独作为选型依据,即使同属汽车电子、电源或工控产品,不同板件的结构也可能完全不同。

场景二:板底元件密集、需要避让的PCBA

部分混装板的待焊插件附近已经装有贴片元件,或者板底结构不适合整体接触锡波。

选择性设备可以让小型锡波按预设路径接近目标焊点,但必须保留足够的操作空间。工程评估时应检查:

  • 待焊点与邻近元件之间的距离。
  • 板下元件高度和外形。
  • 插件引脚伸出长度。
  • 锡嘴外径和运行路径。
  • 载具开口与定位方式。

平台定位精度不能直接等同于最小可焊间距。APTPCB 的混装板选择性焊接说明也把锡嘴可达空间、板件支撑和焊料流动空间列为工艺确认的重点。

场景三:厚板、大面积铜层或大热容量元件

厚板、大面积铜层以及尺寸较大的连接器会吸收更多热量,可能导致焊盘升温不足或通孔填充不充分。

选择性波峰焊可以根据目标位置设计预热和焊接路径,但设备温度范围不能直接作为生产参数。实际工艺需要结合焊料、助焊剂、板厚、铜层、孔径和引脚配合进行验证。

Nordson 的选择性焊接预热资料指出,同样的预热输出可能因电路板不同而产生不同的实际板温。因此,对厚板和高热容量产品,应测量板件实际温度,而不是只记录设备设定值。

此外,通孔尺寸与引脚间隙也会影响焊料填充。相关研究可参考论文 《Impact of THT-hole dimensioning on manufacturability in selective wave soldering》

场景四:多品种、小批量或换型频繁的产品

不同产品的焊点位置、数量和工艺条件不同。选择性波峰焊可以为不同产品保存程序和工艺配方,生产时调用已经确认的设置。

不过,换型不能只计算软件切换时间,还应考虑:

  • 是否需要更换锡嘴。
  • 是否需要更换或调整载具。
  • 轨道宽度是否需要调整。
  • 焊料或助焊剂是否变化。
  • 是否需要重新进行首件确认。

如果通孔焊点密集且板件允许统一过波峰,也应与传统波峰焊比较。矗鑫官网的波峰焊产品分类页可用于了解传统波峰焊和选择性波峰焊的相关设备。

场景五:需要过程记录和质量追溯的产品

部分产品需要记录预热温度、锡槽温度、运输状态或焊接过程,以支持生产管理和异常排查。

选择性波峰焊可以结合具体设备配置保存工艺配方、记录关键参数或保留焊接画面。不过,设备记录不能自动替代焊点质量检验。

采购前应明确:

  • 需要记录哪些工艺参数。
  • 数据与产品编号如何关联。
  • 记录保存多长时间。
  • 是否需要对接工厂生产管理系统。
  • 最终采用什么质量验收标准。

三、哪些PCBA不一定适合选择性波峰焊?

以下产品需要同步比较其他工艺:

全部采用贴片元件的产品。 如果没有通孔插件焊接需求,通常不需要增加选择性波峰焊工序。

通孔焊点密集且允许统一过波峰的产品。 传统波峰焊可能更符合连续生产节拍,应结合实板进行比较。

锡嘴无法接近的焊点。 元件间距不足、板下结构干涉或载具开口受限时,仅修改程序不能解决物理空间问题。

缺少稳定定位条件的板件。 板件容易翘曲或定位不稳定时,需要先解决支撑和载具设计。

材料或元件无法承受工艺热量的产品。 应先评估材料、元件耐温和热曲线,必要时考虑手工焊接、通孔回流焊或其他方案。

四、如何判断一块PCBA能不能做?

建议按以下步骤评估:

  1. 标出全部待焊通孔位置。
  2. 检查焊点周围和板下的元件空间。
  3. 选择可能适用的锡嘴并检查运动路径。
  4. 确认板件或载具尺寸、重量和定位方式。
  5. 根据板厚、铜层及元件热容量制定预热方案。
  6. 使用代表性样板进行试焊。
  7. 检查通孔填充、润湿、桥连和漏焊。
  8. 记录完整循环时间,判断实际节拍。

这套流程可以回答三个关键问题:设备能否到达焊点、焊接质量能否满足要求、生产节拍是否符合计划。

五、矗鑫SM-LⅡ如何对应这些场景?

以矗鑫 SM-LⅡ 在线式选择性波峰焊双缸标准机的 2026 年规格资料为例,设备支持使用 PCB 图片或 GERBER 文档进行路径编程,可设置焊接移动速度、Z 轴高度及波峰高度,并保存和调用工艺配方。

该机型最大载具通过尺寸为 500 × 500 mm,最大焊接面积为460 × 460 mm。载具能够通过设备,不代表载具内全部位置都处于有效焊接范围。

预热采用上热风和下红外方式,焊接区保温为可选配置。设备可监测并记录进气气压、运输速度、预热温度和锡槽温度等信息,并支持显示、拍摄及保存焊接过程。

具体功能可查看:

双缸配置的实际节拍收益取决于焊点分布、路径安排和工序平衡,不能直接按锡炉数量推算。

六、常见问题FAQ

1. 只要是混装板,就适合选择性波峰焊吗?

不一定。还要检查焊点分布、锡嘴可达性、元件耐温和生产节拍。

2. 板底有贴片元件,就一定不能用传统波峰焊吗?

不一定。部分产品可以通过布局设计或载具保护满足传统波峰焊条件,需要结合实板评估。

3. 厚板使用选择性波峰焊时,重点看什么?

重点验证实际板温、助焊剂状态、通孔填充和元件耐温,不能只提高锡炉设定温度。

4. 多品种生产只需更换程序吗?

不一定。还可能需要更换锡嘴或载具、调整轨道,并重新进行首件确认。

5. 双缸设备的产能一定是单缸的两倍吗?

不一定。实际产能受焊点分布、预热时间、程序路径及上下板节拍影响。

6. 询价前需要提供哪些资料?

建议提供 PCB 正反面图片、GERBER 文件、板件或载具尺寸、待焊点位、元件高度、焊料与助焊剂信息,以及目标节拍和验收要求。

适合选择性波峰焊的 PCBA,通常同时具备局部通孔焊接需求、可满足锡嘴操作空间,并能通过预热与试焊建立稳定工艺。需要评估具体板件,可通过矗鑫技术咨询入口提交产品资料和生产要求。

参数来源:矗鑫《SM-LII 在线式选择性波峰焊(双缸标准机)》2026 年规格资料。具体设备配置以双方确认的技术协议为准。

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