PCB电路板组装中不同的焊接技术介绍

不管是设计还是生产印刷电路板时，都需要考虑许多因素以确保最终的成品能够正常运行。

焊接是电子制造过程、PCBA组装过程中非常重要的一个步骤。

什么是焊接？

焊接就是使用焊料将两个或者多个电子元器件或者组件连接在一起的工艺步骤。

选择什么样的焊接技术取决于您的需求、使用的材料以及其他的特定因素，例如高耐热性或者其他要求。

在选择合适的焊接工艺之前，你必须要知道每种方法的含义和注意事项。

一旦选择了错误的焊接工艺，那就有可能直接将PCB烧坏或者造成成品故障。

PCB软焊

软焊是PCBA组装行业中比较流行的一种焊接工艺。也是将更小、紧凑、易碎的组件连接到印刷电路板上的最佳选择。

具体说来，什么是软焊呢？

软钎焊是使用熔点不超过450℃的钎料，通过加热到低于母材熔点而高于钎料熔点的软钎焊温度而实现连接的一类连接方法。钎料通过毛细作用铺展在紧密贴合的连接表面上，或通过润湿作用铺展在工件表面上。

软钎料是液相线温度（熔点）不超过450℃的软钎焊用钎料。软钎料通常是不含铁的合金。450℃的温度是钎焊和软钎焊的分界点。钎焊所涉及的大部工艺参数及影响因素也适用于软钎焊。事实上，软钎焊、硬焊或银焊等工业术语也是用来区分软钎焊和钎焊的。

软焊接不像其他方法那样耐用，并且不会形成牢固的接头，因此有“软”的称号。

软钎焊的分类

1）、浸沾软钎焊

浸沾软钎焊（DS）是一种利用熔融软钎料的金属浴进行加热的软钎焊方法。软钎料可利用任何热源来保持熔融状态。软钎料浸沾设备通常是自动化的，而且通过编程来控制预清理、钎剂加入、预热和浸沾过程。

2）、炉中软钎焊

炉中软钎焊（FS）是一种将待焊工件放在炉内进行加热的软钎焊方法。炉中软钎焊时，必须将焊件装配好并固定在适当位置。必须将软钎料预先装入到接缝中。可利用任何合适的燃料或能源加热炉膛。

3）、感应软钎焊

感应软钎焊（IS）是一种利用工件中感应电流产生的电阻热进行加热的软钎焊方法，它与感应钎焊类似。

4）、红外软钎焊

红外软钎焊（IFS）是一种利用红外线辐射热量进行加热的软钎焊方法，它与红外钎焊类似。

5）、烙铁软钎焊

烙铁软钎焊（INS）是一种利用烙铁进行加热的软钎焊方法。烙铁有一个被称为加热头的部件，用于加热并将热量传递给软钎料，该加热头是用铜制成的。可用不同的方法加热烙铁的加热头，例如，电焊铁利用内部的电阻线圈加热；还有火焰加热和炉内加热等。工业中还使用软钎焊焊枪，这种焊枪采用电阻热，其加热头是一个高电阻元件。软钎焊焊枪广泛用于电子部件组装。烙铁软钎焊一般采用手工操作方式。

6）、电阻软钎焊

电阻软钎焊（RS）使用电流流过焊件时产生的电阻热进行焊接。这种方法与电阻钎焊稍有不同，通常需要利用手持工具进行焊接，需要将低电压的大电流引入到焊件上。电气设备制造业常用这种方法。下图示出了利用电阻软钎焊将耳状接头连接到焊接电缆上的一个应用实例。软钎料通常利用手工方式加入。这种方法还用于钎焊工业铜质管件。

7）、火焰软钎焊

火焰软钎焊（TS）与火焰钎焊类似，不同的是所用的钎焊温度较低，而且利用空气而非氧气作助燃气体。使用一个小型丙烷气瓶，将一个焊炬头安装到该气瓶上后，气瓶变成手柄。软钎料用手工操作方式加入。火焰软钎焊广泛用于管子安装行业，用来将管子和铜管件钎焊起来。

8）、波峰软钎焊

波峰钎焊是一种自动化软钎焊方法，主要用来在印刷电路板上安装电子元件。通过使电路板焊接面滑过熔融钎料波峰进行焊接。首先将电子元件引线插入电路板小孑L并固定到印刷电路板背面的印刷线路上。然后，印刷电路板放置在盛放熔融软钎料的槽上，并使印刷电路板与软钎料的波峰接触，从而将它和电子元件的引线钎接起来。这是一种全自动方法，而且可得到高质量的焊缝。这种方法广泛用于电子业中。

软钎焊是低温结合工艺，与硬钎焊相比它具有以下特点：

(1)软钎焊可用烙铁、喷灯等普通热源进行钎焊，操作容易；

(2)加热温度低，母材金属的组织性能变化不大，可以使铜铝构件以任何方式焊接，其可能发生的膨胀、强度变化和变形都较小；

(3)钎焊生产率高，一次性能焊接几十至几千个焊缝，易于实现自动化生产；

(4)由于使用的钎料熔化温度低，钎焊时焊剂不易被烧焦且适合的焊剂化合物可选择的范围广。

PCB硬焊或者银焊

硬焊接（也称为brazing、银焊）比软焊接对您的 PCB 产生更强的接头。

硬焊将熔点低于欲连接工件之熔填料(钎料)加热至高于熔点，使之具有足够的流动性，利用毛细作用充分填充于两工件间(称为浸润)，并待其凝固后将二者接合起来的一种接合法，传统上在美国温度高于427 ° C者称为硬焊（硬钎焊）。

硬焊的优点

硬焊比起其他金属连接技术如焊接具有许多优点。由于焊焊不熔化接合的母材，它可以允许更严格的公差和产生干净的接头，而无须进行二次加工。此外，它可焊不同的金属和非金属材料（如金属化陶瓷）。一般情况下，硬焊比起焊接由于受热均匀也产生较少的热变形。可焊复杂和多组件的工件。另一个优点是，硬焊可涂布或包裹母材以达到防护性目的。最后，硬焊很容易适应大规模生产，实现自动化，因为各个工艺参数对变化不敏感的缘故。

硬焊的缺点

主要缺点是：接头强度较低，由于使用软熔填料，焊接接头的强度很可能是低于于母材金属的强度(与一般电焊接头强度较母材大不同)，但大于填充金属。另一个缺点是焊接接头在高温下可能会损坏。在工业化生产环境硬焊接头母材需要高度清洁。一些硬焊需要使用适当的助焊剂清洁剂来控制。接头颜色往往与母材金属不同，造成美观上的缺点。

钎焊

与软钎焊和硬钎焊相比，钎焊使用最高温度并产生最强的接头。 

钎焊类似于硬焊，因为金属部件或零件通过高温连接。 

钎焊的不同之处在于它熔化底部的金属以适合为您的电路板设计的填充金属。

钎焊是一种易于自动化批量生产的过程，最适合连接两个独立的 PCB，并且热变形较小。

波峰焊

波峰焊用于通孔工艺或表面贴装技术 (SMT) 中的组装。它用于印刷电路板的批量组装。 

PCB经过一盘看起来类似于波池的熔融焊料（这就是名称的来源）。当电路板与焊料接触时，电路板元件就会附着在一起。 

在进行 SMT 波峰焊之前，必须将元件粘在板上。 

SMT 方法已变得比通孔更受欢迎，这使得波峰焊成为一种不太受欢迎的技术选择。波峰焊随后被回流焊取代。

回流焊

回流焊接过程包括使用加热的焊膏将元件连接到电路板上。焊膏被加热并变成熔融状态，使焊盘和引脚能够连接。

回流焊接导致永久连接。

焊接PCB所需的材料

虽然制造和焊接过程中使用的某些材料可能因项目而异，但在每个焊接过程中都将使用四种基本材料。

烙铁：烙铁是焊接过程中使用的热源。这是一种笔形金属工具，可让您操纵焊料。烙铁的部件包括烙铁头、棒柄、焊锡丝橡皮擦和不使用时的休息处。

焊膏：这是一种灰色腻子，可将组件的引线连接到电路板上。

助焊剂：助焊剂是一种化学清洗剂。它有助于除锈，通过隔绝空气来防止将来生锈，并通过准备表面使您的焊膏更容易涂抹。

为您的PCB选择最佳焊接工艺

您实施的焊接方法取决于印刷电路板上使用的要求、能力和材料。 

在选择焊接技术之前，请确保您知道什么最适合您的产品以获得持久的效果。 

与SMT贴片厂或者PCBA工厂合作可以帮助你进行焊接和其余的PCB制造过程。