嘉立创SMT插件焊接工艺全解析:从波峰焊到选择性焊接的专业解决方案

更新时间：2025-11-01 21:18

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一、嘉立创插件焊接工艺体系概述

嘉立创作为国内领先的一站式电子制造服务商，其SMT生产线不仅具备高精度贴装能力，还拥有完整的插件元件焊接解决方案。目前嘉立创在全国五大生产基地共配置了38条插件焊接产线，日均处理插件焊点超过1200万个，可满足从简单单面板到复杂混装板的各种焊接需求。

插件焊接工艺主要分为三大类：

• 波峰焊接：适用于高密度插件元件焊接，占比65%
• 选择性焊接：针对敏感元件的局部焊接，占比25%
• 手工焊接：特殊情况的补充工艺，占比10%

二、波峰焊接工艺详解

1. 设备配置与技术参数

嘉立创采用德国ERSA和日本Tamura的智能波峰焊设备，关键参数如下：

• 焊锡槽容量：600kg（无铅锡条）
• 预热区长度：2.8米（三段独立控温）
• 波峰宽度：可调范围50-400mm
• 传送速度：0.8-2.5m/min无级调速
• 氮气保护：氧含量控制在＜1000ppm

2. 工艺控制要点

• 温度曲线：预热区120-160℃（升温斜率≤3℃/s），焊接区245±5℃
• 助焊剂喷涂：采用定量喷射系统，喷涂精度±0.1ml
• 波峰高度：控制在PCB厚度的1/2-2/3（通常0.8-1.2mm）
• 接触时间：3-5秒（根据板厚自动调节）

3. 适用场景与产能数据

• 典型应用：DIP封装、排针、端子等通孔元件
• 最大板尺寸：500mm×400mm
• 最小插件间距：2.54mm（标准排针）
• 日产能：单线最高3500片（单面板）
• 不良率：＜0.3%（IPC-A-610 Class 2标准）

三、选择性焊接工艺详解

1. 设备特点与技术优势

嘉立创引进瑞士ZEVAC选择性焊接系统，具备以下特性：

• 多焊嘴设计：同时配备微型焊嘴（Φ1mm）和标准焊嘴（Φ3mm）
• 三维运动系统：定位精度±0.05mm，重复精度±0.02mm
• 同步加热：底部预热+顶部热风辅助，温差＜15℃
• 焊料供给：锡缸容量15kg，温度控制±1℃

2. 工艺参数控制

• 焊接温度：无铅280±5℃，有铅250±5℃
• 焊点时间：2-4秒可编程控制
• 氮气保护：焊点区域氧含量＜500ppm
• 助焊剂喷涂：微定量喷射，最小0.01ml/点

3. 典型应用与质量数据

• 适用元件：连接器、继电器、电解电容等热敏感元件
• 最小间距：1.27mm（相邻焊点中心距）
• 日产能：800-1200片（视复杂度而定）
• 焊接良率：＞99.7%（AOI检测数据）
• 热冲击：元件本体温度＜150℃

四、手工焊接与返修工艺

1. 手工焊接工作站

• 配置标准：每工作站配备ESD防护、烟雾净化、显微观察
• 焊接设备：JBC智能焊台（温度精度±3℃）
• 操作规范：依据IPC-7711/7721标准
• 人员资质：全部通过IPC-A-610认证

2. 返修工艺能力

• BGA返修：使用OKI热风返修站，成功率＞98%
• QFP拆装：最小引脚间距0.4mm
• 通孔修复：包括焊盘修补和孔金属化修复
• 最大元件：70mm×70mm（BGA类）

3. 质量保障措施

• 三级检验：自检→互检→专检
• 记录追溯：每个焊点记录操作员、参数、时间
• 技能考核：每月焊接技能测评

五、混装板焊接解决方案

1. 工艺流程设计

典型混装板生产流程：

1. SMT贴片（TOP面）
2. 回流焊接
3. 插件元件插入
4. 波峰焊接（BOT面）
5. 选择性焊接（特殊元件）
6. 清洗检测

2. 工艺难点控制

• 二次回流影响：采用中温锡膏（熔点217℃）
• 元件遮挡：设计专用治具保护SMT元件
• 热应力控制：预热梯度≤2℃/s
• 板翘曲控制：支撑间距＜80mm

3. 生产数据

• 最大板厚：3.2mm（混装板）
• 最小元件间距：SMT与插件间距≥1.5mm
• 日产能：混装板1200-1800片/线
• 良率指标：综合良率＞99%

六、焊接材料与辅料体系

1. 焊料选择

• 无铅焊料：SAC305（Sn96.5/Ag3.0/Cu0.5）
• 有铅焊料：Sn63/Pb37（客户指定使用）
• 焊条消耗：约1.2kg/平方米焊盘面积

2. 助焊剂管理

• 类型选择：ROL0级免清洗助焊剂
• 固含量：2.0-3.5%
• 卤素含量：＜500ppm
• 喷涂量：1.5-3.5μg/mm²

3. 清洗工艺

• 水基清洗：pH值7.0-9.0
• 离子残留：＜1.56μg/cm²（NaCl当量）
• 干燥控制：80℃热风，含水率＜1%

七、质量检测与可靠性验证

1. 检测手段

• AOI检测：插件焊点检测覆盖率100%
• X-Ray检测：BGA/通孔填充率＞75%
• 切片分析：每月抽样检测金属间化合物厚度
• 推力测试：DIP元件＞30N（IPC标准）

2. 可靠性测试

• 温度循环：-40℃~125℃/1000次
• 振动测试：20G/3轴各2小时
• 湿热老化：85℃/85%RH/1000小时
• 电迁移测试：1000小时通流测试

3. 质量数据（2023年度）

• 焊点虚焊率：＜0.05%
• 桥连缺陷率：＜0.08%
• 外观不良率：＜0.12%
• 客户投诉率：＜0.15%

八、工艺选择指导与常见问题

1. 工艺选择建议

• 纯插件板：优先选择波峰焊
• 混装板：波峰焊+选择性焊接组合
• 高密度板：推荐选择性焊接
• 热敏感元件：必须使用选择性焊接

2. 设计注意事项

• 插件孔径：比引脚大0.2-0.4mm
• 焊盘尺寸：单边外延≥0.5mm
• 元件间距：波峰焊元件间距≥2.0mm
• 工艺边：保留≥5mm传送边

3. 常见问题解答

Q：BGA附近能否布置插件孔？
A：建议距离≥5mm，否则需使用选择性焊接。

Q：电解电容能否过波峰焊？
A：105℃以下电容可以，但建议本体距焊点≥3mm。

Q：选择性焊接最小可焊多大孔径？
A：最小0.8mm孔径，深径比＜3:1。

Q：混装板是否需要治具？
A：双面混装必须使用专用治具，成本增加约15%。

嘉立创通过完善的插件焊接工艺体系和严格的过程控制，为客户提供高可靠性的焊接解决方案。无论是简单的电源板还是复杂的通信设备，都能找到最适合的焊接工艺组合。建议客户在产品设计阶段就与嘉立创工程团队沟通，以获得最佳的DFM建议和工艺方案。