手工焊、波峰焊、回流焊实操详解
来源：捷配
时间: 2025/10/15 09:51:35
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不同 PCB 焊接工艺的控制逻辑差异显著 —— 手工焊依赖 “操作规范”，波峰焊聚焦 “焊料波与传送匹配”，回流焊强调 “温区与焊膏适配”。若忽视工艺特性盲目套用控制方法（如用回流焊的温度逻辑控制波峰焊），会导致批量缺陷。需针对每种工艺的核心环节，明确控制要点、参数标准及操作禁忌，结合实操案例确保落地。?
一、手工焊接工艺控制：规范操作，降低人为误差?
手工焊接质量依赖操作员技能，需通过 “工具选型、操作流程、质量检查” 三方面控制，减少人为误差（如虚焊、冷焊）。?
1. 工具选型与校准?
- 电烙铁选型：?
- 微型元件（01005、0402）：20~30W 恒温电烙铁（温度精度 ±5℃），烙铁头选尖头（0.2~0.5mm），避免烫伤元件；?
- 中型元件（0603、SOIC 封装）：30~40W 电烙铁，烙铁头选圆头（0.5~1mm）；?
- 大型元件（DIP 封装、功率管）：50~60W 电烙铁，烙铁头选平头（1~2mm），增强热传导；?
- 校准要求：电烙铁温度每周校准 1 次（用温度测试仪测量烙铁头温度，偏差＞5℃需调整），烙铁头每焊接 500 个焊点检查 1 次（磨损＞0.1mm 需更换）。?
2. 操作流程规范?
- 预处理：?
- 元件引脚：去除氧化层（用细砂纸轻轻打磨，露出金属光泽），避免虚焊；?
- PCB 焊盘：用异丙醇清洁油污，氧化严重时涂少量助焊剂（RMA 级）；?
- 焊接步骤（以 0402 电阻为例）：?
- 电烙铁预热至 320~340℃（无铅焊料），烙铁头蘸少量焊锡（形成 “锡珠”，直径 0.3~0.5mm）；?
- 烙铁头先接触焊盘（加热 1~2s，使焊盘温度升至焊接温度）；?
- 焊锡丝接触焊盘（而非烙铁头），焊锡融化后覆盖焊盘（覆盖面积≥90%），时间 1~2s；?
- 先撤离焊锡丝，再撤离烙铁头（避免拉尖），焊点自然冷却（禁止用镊子夹取元件，防止焊点开裂）；?
- 禁忌操作：?
- 禁止烙铁头长时间接触焊盘（＞8s），避免焊盘脱落；?
- 禁止用过量焊锡（焊点高度＞元件厚度 1.5 倍），避免桥连；?
- 禁止焊接后立即触摸焊点（温度＞200℃，易烫伤且影响焊点凝固）。?
3. 质量检查要点?
- 外观：焊点饱满（呈半月形）、无虚焊（焊点无凹陷、无氧化发黑）、无桥连（相邻焊点无焊锡连通）；?
- 电气：用万用表测量焊点导通性（电阻≤50mΩ），无开路；?
- 案例：某操作员手工焊接 0402 电阻时，烙铁温度设为 380℃（过高），且接触时间 6s，导致 20% 的焊盘脱落；调整温度至 330℃，接触时间 3s 后，焊盘脱落率降至 0.1%。?
二、波峰焊工艺控制：优化焊料波与传送，适配通孔元件?
波峰焊的核心是 “让 PCB 通孔与元件引脚充分接触焊料波”，需控制 “助焊剂喷涂、预热、波峰参数、冷却” 四大环节，避免漏焊、桥连。?
1. 助焊剂喷涂控制?
- 喷涂方式：雾化喷涂（适合细间距元件）或泡沫喷涂（适合普通元件），确保助焊剂均匀覆盖 PCB 底面（覆盖率≥95%）；?
- 参数设置：?
- 喷涂压力：0.1~0.2MPa（压力过低导致喷涂不均，过高导致助焊剂飞溅）；?
- 喷涂宽度：比 PCB 宽度窄 5~10mm（避免助焊剂喷到 PCB 顶面，腐蚀 SMT 元件）；?
- 检查要求：每生产 100 片 PCB，抽查 1 片检查喷涂效果（无漏喷、无过量，助焊剂厚度 5~10μm）。?
2. 预热与波峰参数控制?
- 预热温度：PCB 底面温度 90~120℃（用红外测温仪测量），避免 PCB 热应力过大（翘曲度≤0.5%）；?
- 波峰参数：?
- 波峰高度：5~8mm（以覆盖 PCB 焊盘 2/3 高度为宜，过低导致漏焊，过高导致焊料溢出到 PCB 顶面）；?
- 波峰速度：1.2~1.8m/min（与传送带速度匹配，确保接触时间 3~5s）；?
- 焊料纯度：Sn96.5Ag3.0Cu0.5 无铅焊料中杂质含量≤0.05%（每 8 小时检测 1 次，超标需添加新焊锡条）；?
- 案例：某波峰焊生产电源 PCB（DIP 封装 IC）时，波峰高度设为 4mm（过低），导致 15% 的通孔漏焊；调整为 6mm 后，漏焊率降至 0.3%。?
3. 冷却与后处理?
- 冷却温度：冷却后 PCB 底面温度＜100℃（用冷却风扇或水冷系统，风速 2~3m/s），避免焊点冷却缓慢导致晶粒粗大；?
- 后处理：焊接后用异丙醇清洗 PCB 底面（去除助焊剂残留，避免腐蚀），清洗后残留量≤5μg/cm²。?
三、回流焊工艺控制：精准温区管理，适配 SMT 元件?
回流焊的核心是 “让焊膏按温度曲线融化、润湿、凝固”，需控制 “温区参数、传送带速度、氮气保护”，确保微型元件焊接质量。?
1. 温区参数校准?
- 分温区设置（以 8 温区炉、无铅焊膏为例）：?
- 1~2 温区（预热）：80~120℃、120~150℃，升温速率 2℃/s；?
- 3~4 温区（恒温）：150~165℃、165~180℃，停留时间各 30s；?
- 5~6 温区（回流）：180~220℃、220~245℃，峰值温度 240℃，TAL 时间 40s；?
- 7~8 温区（冷却）：245~150℃、150~80℃，降温速率 3℃/s；?
- 校准要求：每生产 500 片 PCB，用炉温测试仪（放置在 PCB 中心与边缘）校准 1 次，温度偏差＞3℃需调整。?
2. 传送带与氮气控制?
- 传送带速度：30~50cm/min（根据总焊接时间 5~8 分钟调整，8 温区炉用 40cm/min），速度过快导致各温区时间不足，过慢导致元件过热；?
- 氮气保护（针对 BGA、CSP 等精细元件）：?
- 氧含量控制：＜500ppm（用氧含量测试仪实时监测），降低焊料氧化，提升焊点润湿性；?
- 氮气流量：5~10L/min（流量过低导致氧含量超标，过高增加成本）；?
- 案例：某回流焊生产 BGA 封装 PCB 时，未通氮气（氧含量 21%），BGA 焊点空洞率达 25%；通入氮气（氧含量 300ppm）后，空洞率降至 8%，满足 IPC-A-610 Class II 标准。?
3. 焊膏与元件保护?
- 焊膏管理：焊膏回温后需搅拌 5~10 分钟（确保均匀），印刷后 2 小时内进入回流焊（避免焊膏吸潮）；?
- 元件保护：热敏元件（如 MLCC 电容，耐温≤260℃）需避开回流区峰值温度点（通过调整 PCB 布局，将热敏元件放在炉温较低的边缘）。?
分工艺控制的核心是 “适配特性”—— 手工焊关注操作细节，波峰焊聚焦焊料波参数，回流焊强调温区精准。某工厂用波峰焊焊接 SMT 的 0402 元件，导致元件脱落率 30%；改用回流焊后，结合氮气保护，脱落率降至 0.2%，可见工艺适配的重要性。
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