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技術專題
PCB焊接的類型和組裝過程
PCB制造過程涉及多個步驟，從裸板制造到組裝和封裝。作為PCB組裝的一部分，有不同類型的PCB焊料用于安裝組件。不同的焊料具有不同的機械特性，安全注意事項以及在規劃組裝時應考慮的處置問題。向無鉛電子產品的過渡正在推動基于鉛的焊料的應用。
由于互聯網上有很多話要說，我還不會進入基于鉛的辯論與無鉛的辯論。現在，讓我們繼續研究不同類型的PCB焊接，特別是不同的材料和工藝。
PCB焊接材料
市場上有許多不同種類的焊料，對于新的設計者或組裝者來說，選擇最佳類型的焊料似乎是艱巨的任務。焊料用于使熔融焊料（一種軟合金）形成共晶物，該共晶物在冷卻時熔化，從而在金屬觸點之間建立電連接。構成焊料的金屬混合物將決定固化后的機械強度，所需的熔化溫度以及在焊接過程中散發出的煙霧。我們可以通過核心材料，金屬成分和助焊劑類型來區分PCB焊接材料的類型。
金屬含量
鉛焊料混合物被稱為軟焊料，并負責啟動電子工業。它們的熔點約為180-190°C，保質期約為2年。常見的鉛基焊料合金包括：
60/40錫/鉛
63/37錫/鉛
62/36/2錫/鉛/銀
其他Sn / Pb比率包括50 /
50、30 / 70和10/90。錫主要用作賤金屬，因為它使合金具有較低的熔點，而鉛則抑制錫晶須的生長。較高的錫濃度可確保焊點具有較高的剪切強度和拉伸強度。62/36/2 Sn / Pb / Ag中的銀成分具有較低的接觸電阻和耐蝕性。請注意，還有其他類型的焊料（銦，鋅合金等），但由于它們與PCB制造工藝不兼容，因此未在PCB上使用。
自從歐盟通過了有害物質限制（RoHS）指令以來，無鉛焊料越來越受到歡迎，該指令限制了電子產品中鉛的使用。無鉛焊料的一個問題是，它們更有可能形成錫晶須。保形涂層通常用于防止這些錫晶須形成并提供防潮和防腐蝕的保護。
助焊劑芯焊料作為單個卷軸出售，并且芯中包含還原劑。這種還原劑（我將在下面討論）去除金屬觸點上的任何氧化膜，以確保具有高導電性的電觸點。如果要手工焊接，則要考慮的另一點是芯子中包含的材料類型。
焊芯材料
焊錫膏或焊膏線軸將包含以下類型的材料之一，以在焊接過程中使金屬觸點助焊劑：
有機酸助焊劑：基于酸的助焊劑可確保在焊接時從金屬觸點中積極去除氧化物。這種助焊劑是水溶性的，焊接后需要清除殘留物以防止腐蝕。
松香助焊劑：松香是由針葉樹衍生的固體樹脂。松香助焊劑殘留物不會引起腐蝕，因此只要很難從有機酸助焊劑中除去殘留物，就可以使用。
實心焊錫：某些焊錫絲具有實心焊錫，不包含任何助焊劑，因此需要用手施加助焊劑。只要有助焊劑，這種焊料就可以用于手工焊接。
PCB焊接工藝
如今，最常見的焊料類型是無鉛（Sn-Cu）松香芯焊料。除非您的組裝者使用的是一次性電路板或組裝自己的電路板，否則不會用手焊接PCBA。相反，它將經歷一個自動化過程：
波峰焊：用于通孔組件
回流焊接：用于回流爐中的SMT組件
選擇性焊接：當通孔組件可能因高溫而損壞或不適合波峰焊和回流焊工藝時使用
自動選擇性焊接某些通孔元件。
首先將助焊劑/焊膏施加到板上的金屬觸點上，以減少氧化，甚至使熔化的焊料流動均勻，從而增強了成品焊點的強度。大多數設計人員可能會假設您需要使用無鉛焊膏組裝無鉛引線的零件，但這不是嚴格的要求。據焊接專家小組稱，混合這些材料并不罕見，盡管要知道最終形成的合金的機械性能可能介于最終的基于Pb的合金和不含Pb的合金之間。