波峰焊作為雙列直插封裝（DIP）工藝?yán)锏暮诵暮附迎h(huán)節(jié)，是電子制造中通孔元件焊接的經(jīng)典技術(shù)，其核心是將插裝好元器件的 PCB 板，以特定角度和浸入深度穿過焊錫槽中由泵體形成的熔融焊料波峰，讓焊錫充分浸潤元件引腳與 PCB 通孔焊盤，形成牢固的冶金結(jié)合，完成批量焊接作業(yè)。這項(xiàng)技術(shù)的出現(xiàn)，讓 PCB 焊接從人工烙鐵逐點(diǎn)焊接邁入自動(dòng)化批量焊接階段，大幅推動(dòng)了電子制造行業(yè)的工業(yè)化發(fā)展，寧波中電集創(chuàng)在 DIP 工藝的落地與優(yōu)化實(shí)踐中，對波峰焊的工藝把控和設(shè)備適配積累了諸多貼合實(shí)際生產(chǎn)的經(jīng)驗(yàn)。
波峰焊的誕生與 PCB 和電子元件的發(fā)展密不可分，在 PCB 出現(xiàn)之前，電子設(shè)備的線路依賴大量電線連接，不僅布局雜亂、占用空間，還極易出現(xiàn)短路問題。德國發(fā)明家阿爾伯特 - 漢森率先提出 PCB 的多層平面概念，也勾勒出通孔元件安裝方法的雛形，為后續(xù)焊接工藝發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。而現(xiàn)代 PCB 的工藝雛形由保羅?艾斯勒在 1936 年開發(fā)，再到 1947 年晶體管的發(fā)明讓電子元件尺寸大幅縮小，此時(shí)的電子元件仍以通孔類型為主，人工逐個(gè)焊接的方式已無法滿足生產(chǎn)需求，1956 年英國 Fry’s Metal 公司發(fā)明的印制電路板波峰焊法，就此解決了這一行業(yè)痛點(diǎn)，讓電子制造的焊接環(huán)節(jié)真正實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，在提升生產(chǎn)效率、降低焊點(diǎn)瑕疵、改善工人勞動(dòng)強(qiáng)度等方面發(fā)揮了關(guān)鍵作用。
波峰焊的順利實(shí)現(xiàn)，依托于由運(yùn)輸帶、助焊劑添加區(qū)、預(yù)熱區(qū)、錫爐構(gòu)成的核心設(shè)備系統(tǒng)，各部分協(xié)同運(yùn)作才能保障焊接效果。運(yùn)輸帶負(fù)責(zé)將 PCB 板平穩(wěn)輸送至各加工區(qū)域，助焊劑添加區(qū)通過紅外線感應(yīng)器識別 PCB 板寬度，再由噴嘴精準(zhǔn)涂覆助焊劑，在焊接面形成保護(hù)膜，去除氧化層同時(shí)提升焊錫潤濕性；預(yù)熱區(qū)通過紅外線發(fā)熱讓 PCB 板受熱均勻，為形成良好焊點(diǎn)奠定溫度基礎(chǔ)，避免焊接時(shí)因溫差過大產(chǎn)生應(yīng)力損傷；錫爐則是核心焊接區(qū)域，如今主流的雙波峰系統(tǒng)中，湍流波能讓焊錫高速透入 PCB 窄小間隙，防止漏焊問題，而層流波則能消除湍流波留下的毛刺和焊橋，讓焊點(diǎn)更平整，若焊接傳統(tǒng)通孔組件，還可關(guān)閉湍流波單獨(dú)使用層流波，適配不同焊接需求。
波峰焊的工藝流程分單機(jī)式和聯(lián)機(jī)式兩種，雖操作步驟略有差異，但核心環(huán)節(jié)一致，均圍繞元器件插裝、助焊劑涂覆、預(yù)熱、波峰焊接、冷卻、檢驗(yàn)清洗展開，只是聯(lián)機(jī)式工藝更適配規(guī)模化量產(chǎn)，能實(shí)現(xiàn)插裝、切腳、焊接、檢驗(yàn)的連續(xù)化作業(yè)，進(jìn)一步提升生產(chǎn)效率。而波峰焊能成為 DIP 工藝的核心，也源于其諸多工藝優(yōu)勢，不僅能省工省料，實(shí)現(xiàn)手工操作無法完成的批量焊接，大幅提升生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本，還能通過標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)備操作，消除人為因素對焊接質(zhì)量的干擾，讓焊點(diǎn)質(zhì)量和產(chǎn)品安裝一致性更有保障。同時(shí)，PCB 板接觸高溫焊錫的時(shí)間短，能減輕翹曲變形，焊料在設(shè)備內(nèi)活動(dòng)充分也利于提升焊點(diǎn)可靠性，搭配良好的排氣系統(tǒng)和焊錫抗氧化措施，還能改善操作環(huán)境、減少焊錫浪費(fèi)。
如今隨著表面貼裝技術(shù)（SMT）的快速發(fā)展，通孔元件在諸多大規(guī)模電子應(yīng)用中被表面貼裝元件取代，回流焊也逐漸成為主流焊接工藝，波峰焊的應(yīng)用場景雖有所收縮，但并未被淘汰。在大型功率器件、高引腳數(shù)連接器等不適合使用 SMT 的領(lǐng)域，以及部分以簡單通孔技術(shù)為主的家用電器制造中，波峰焊仍憑借其獨(dú)特的焊接優(yōu)勢占據(jù)重要地位，即便選擇性焊接等新工藝的應(yīng)用不斷增加，波峰焊因批量焊接的效率和成本優(yōu)勢，依舊是 PCB 組裝中極具可行性的選擇。未來波峰焊技術(shù)也將持續(xù)優(yōu)化，在設(shè)備自動(dòng)化、工藝精準(zhǔn)化、材料環(huán)?；矫娌粩嗌?，更好地適配電子制造行業(yè)的發(fā)展需求，在專屬應(yīng)用領(lǐng)域中持續(xù)發(fā)揮作用，寧波中電集創(chuàng)也將持續(xù)圍繞波峰焊工藝優(yōu)化展開研究，助力電子制造企業(yè)提升焊接工藝水平。
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