3.6 选择性波峰焊接
选择性波峰焊接
选择性波峰焊接工艺有多种，如掩模选择性波峰焊接、移动喷嘴选择性波峰焊接和固定喷嘴选择性波峰焊接，各有优势和不足。
掩模选择性波峰焊接，是一种用掩模板把需要焊接的地方露出来，不需要焊接的地方掩蔽起来的选择焊工艺，如图3-79所示，它是应用比较广的一种，适合中小批量PCBA的生产。
图3-79 掩模选择性波峰焊接
移动喷嘴选择性波峰焊接是一种单点波峰焊接技术，利用可编程的焊料喷嘴选择性地焊接插装元器件，工作原理如图3-80所示。适合焊点少（≤30点）、选择焊面布有非常多复杂SMD的板。由于其焊接的效率极低（平均2s/点），目前在业界仅应用于引线热容量比较大、总焊点比较少的板面焊接。
图3-80 移动喷嘴选择性波峰焊接
固定喷嘴选择性波峰焊接（见图3-81）是一种多个固定喷嘴的波峰焊接技术，由于喷嘴的加工成本比较高，适合大批量产品的生产。
图3-81 固定喷嘴选择性波峰焊接
固定喷嘴选择性波峰焊接一般应用不多，掩模选择性波峰焊接比较简单，对于这两种工艺，本书将不做展开讨论，重点讲述移动喷嘴选择性波峰焊接工艺。
某选择焊设备的结构
图3-82为某品牌选择焊设备的功能单元布局示意图。
图3-82 某选择焊设备的功能单元布局
参数界面
图3-83某品牌选择焊设备的设置界面。
图3-83 某选择焊设备的设置界面
应用特点
（1）可双面局部焊接。
（2）可对有高尺寸元器件的面进行局部焊（无法使用掩模板）。
（3）孔的透锡性比手工焊接有保证，透锡性好，如图3-84所示。
图3-84 孔的透锡性比较
应用类型
移动喷嘴选择焊接工艺，能够焊接各种类型的插装焊点，从密集引脚的连接器到大热容量的焊点，如图3-85所示。
图3-85 插装焊点
动作流程
移动喷嘴选择焊接的动作流程如图3-86所示。
图3-86 选择焊动作流程
工艺要点：锡嘴移动到位后，打开锡嘴再上升；离开时先收锡，再下移。
编程参数
包括焊剂与焊接两部分：
（1）焊剂：焊点的坐标参数+焊剂喷嘴的移动参数（x/y）+喷涂量/喷涂时间参数。
（2）焊接：焊点的坐标参数+焊锡喷嘴的移动参数（x/y/z）+焊接/出锡/收锡参数。
与波峰焊接的最大不同是喷嘴的锡流不是恒定的流动状态，对每个焊接点/线有一个出锡/收锡的过程。如ERSA机的编程界面如图3-87所示。
图3-87 ERSA机的编程界面
工艺参数
包括编程参数（焊锡控制参数、焊剂喷涂参数）和固定参数（预热/焊接温度）。
1）编程参数
（1）焊剂。
密集焊点，拖喷，参数：移动速度、喷量。
分散焊点，点喷，参数：点喷时间、喷量。
（2）焊接。
密集点拖焊，参数：喷嘴、x/y移动速度、收锡时间。
单点焊接，参数：喷嘴、焊接时间、收锡时间。
2）固定参数
预热温度、焊接温度、链速等可以固定。
常见问题
移动喷嘴选择焊接的常见不良与对应改进对策如图3-88所示。
图3-88 常见问题与对策
案例
焊点内凹且形态不对称。
本案例比较特殊，引线非传统的圆柱形，而是一个少见的带法兰的引线，如图3-89所示。在焊接时，出现了焊点内凹和不对称现象。之所以选择这个案例，是因为它很好地说明了喷嘴选择焊具有两个特点，即“抽吸效应”与“活塞效应”。我们可以利用它，改善焊点的形态，消除桥链等不良现象。
图3-89 内凹焊点现象
主要问题：
（1）焊点内凹。如果按照一般的喷嘴下降速度，焊点呈内凹形，如图3-90所示，不符合焊点质量要求。
图3-90 焊点表面内凹
原因分析：由于引线长（5mm）被插入焊锡喷嘴内，锡嘴下降时会形成活塞效应，焊点上的锡被吸走。
改进措施：降低喷嘴的下降速度。
（2）焊点形态不对称，一边高一边低，如图3-91所示。
图3-91 不对称焊点
原因分析：使用的喷嘴太粗，把临近焊点的焊锡抽走，说明喷嘴尺寸要与引线尺寸匹配。
改进措施：换小直径喷嘴。