隨著SMT技術的發展，元件引腳間距不斷縮小，引腳數量持續增加，使得手工操作變得愈發困難。從手工操作發展到使用專用鑷子和真空吸筆等工具，元件的拾取和放置已離不開專用設備。微型SO元件重量輕于熔化焊錫的表面張力，易粘附于烙鐵頭上；QFP元件引腳間距可小于0.5mm，單個IC引腳數可達200以上，檢查和維修需借助探針、放大鏡等工具。SMT電路板多為多層布線，線徑細，高溫焊接易致板材變形，損壞電路板。因此，SMT電路板的手工焊接與維修比通孔焊接更具挑戰性，盡管手工焊接在某些情況下不可或缺，如科研、實驗制作、一般維修等。本文將介紹傳統手工焊接與維修工藝，以及先進的激光焊錫技術。

1. 手工焊接工具與材料

手工焊接與返修是電子工程技術人員的基本技能。接觸焊接和加熱氣體焊接是最常見的兩種手工焊接方式。

接觸焊接通過加熱的烙鐵嘴或環直接接觸焊接點完成。烙鐵嘴或環安裝在焊接工具上，焊接嘴用于加熱單個焊接點，而焊接環用于同時加熱多個焊接點，主要用于多腳元件的拆除。烙鐵環有多種形式，如兩面和四面的離散環，適用于拆卸矩形和圓柱形元件及集成電路。烙鐵環對取下已用膠粘結的元件非常有用，焊錫熔化后，烙鐵環可擰動元件，破壞膠的連接。對于PLCC的四邊元件，使用烙鐵環焊取元件時難以同時接觸所有引腳，可能導致部分焊點不熔化，從而在取下元件時損壞PCB板的銅箔。

由于表面貼裝所需熱量通常小于通孔焊接，接觸焊接系統一般采用限溫或控溫焊接烙鐵，操作溫度一般控制在335～365℃之間。

接觸焊接的最大缺點是烙鐵頭直接接觸元件，容易對元件造成溫度沖擊，導致陶瓷元件損傷，特別是多層陶瓷電容等。

熱風焊接通過噴嘴將加熱的空氣或惰性氣體（如氮氣）指向焊接點和引腳完成。手工操作通常選用手持式熱風槍，熱風槍便于取下和更換矩形、圓柱形和其他小型元件。熱風焊接可避免接觸焊接的局部過熱，熱風溫度范圍一般為300~400℃，熔化焊錫所需的時間取決于熱風量的大小。較大的元件在取下或更換前，加熱時間可能超過60秒。熱風焊接由于傳熱效率較低，加熱過程緩慢，減少了對某些元件的熱沖擊，并且熱風對每個焊盤的加熱及熔化是均勻的，溫度和加熱率可控、可重復和可預測。當然，熱風槍價格較貴。

手工焊接時，需要助焊劑和錫膏。助焊劑的作用是使焊錫、元件管腳和焊盤不被迅速氧化，并在助焊劑沸騰時提示我們焊盤將要熔化，再過3~5秒就可取下元件。利用焊盤上原有焊錫進行焊接，助焊劑不但能減慢氧化速度，提示焊錫熔化，在貼放元件時，還能固定元件的位置，并在焊錫熔化時增加固體金屬與熔化金屬的浸潤性（Wetting），減少虛焊／連焊的發生。助焊劑的作用不僅能抗氧化，提高浸潤性，同時也是最好的溫度計。

錫膏是錫珠和松香的結合物，焊錫是鉛、錫和銀的合金，銀和松香都起幫助熔化焊錫和濕潤，即助焊劑的作用。焊錫顆粒制造成各種混合尺寸，然后篩選、分級，錫膏是按錫球的直徑大小來分級的，其分級為：2型75~53μm；3型53~38μm；4型38~25μm。

手工焊接與維修，除上述主要工具及材料外，還應配備一定的輔助工具和材料，如拾起和貼放元件用的鑷子或真空吸筆；清理焊盤的吸錫編帶；涂布焊膏的專用注射器，注射器的針頭應用不同的型號；還有檢查焊接質量的放大鏡等。

2. SMT元件的焊裝與拾取

PLCC元件是一種較復雜的SMT元件，也是較早使用的封裝形式，取拔直接貼焊在電路板上的PLCC集成電路主要有兩種方法：

(1) 注重取拔速度、低成本的用戶可選用鉗形烙鐵，在IC側面繞一圈粗焊絲，用鉗型烙鐵夾住元件，烙鐵頭的熱量經熔化的焊錫傳到每個管腳，停留5秒即可輕輕取下IC。此時的PLCC元件已不能再用，大面積熔化的高溫焊錫也可能損壞電路板，同時作為耗材的專用烙鐵價格昂貴。

(2) 另一種方法是用熱風吹化焊盤上的焊錫，用一根自制勾針將每一個管腳挑離焊盤，挑撥動作要輕，以免挑斷管腳，待所有管腳挑取后，輕輕取下IC，再利用吸錫編帶清理焊盤。吸錫編帶是細銅絲編制的帶狀物，通常浸潤有松香或清洗的助焊劑，使其在烙鐵加熱條件下，像抹布一樣沾走焊盤上的殘留焊錫。

PLCC元件的手工焊接比取拔容易一些，最簡單的辦法是用配22 AWG孔徑針頭的注射器在每列焊盤上涂一條錫膏線，再將元件貼到相應位置上，用熱風槍吹化焊錫，焊錫熔化時靠液體張力和焊盤間阻焊膜的作用，將焊膏自動分配到每個焊點。由于焊點的吃錫量很少，所以發生連焊的可能性比較大，可以用吸錫編帶沾去多余的焊錫。用放大鏡逐個檢查是否有連焊，消除連焊的最好辦法是將電路板垂直豎起，用微型烙鐵頭將連焊錫熔化后往下拖，連焊的熔化錫在重力的作用下自然脫開。

對于四邊引線封裝（QFP，quad flat pack）可以用微型鑷子或真空吸筆貼放元件。貼放時，一定要保證所有管腳同時對中貼放，有些元件的管腳數量在208以上，腳間距小到0.5mm，對中貼放十分困難。這時可借助放大鏡完成其貼放對齊工作。元件貼放在電路板上以后，開始用熱風加熱，值得注意的是，焊錫膏從室溫加熱到150℃左右時，錫膏內助焊劑的粘度將有所下降，如果助焊劑軟化的速度超過其蒸發的速度，錫膏會變成流體，原來的錫膏線將會淌成一片，連焊的情況可能發生。為避免錫膏被沖到焊盤與焊盤之間，應在開始加熱時，將熱風槍離開管腳1cm以上，待錫膏內的助焊劑緩慢軟化并及時蒸發，第一次流動過程結束后，將熱風頭罩住IC管腳，以更高的溫度加熱，使焊錫迅速熔化，關閉熱風。焊接完成后應及時檢查虛焊／連焊情況，檢查虛焊可以用探針輕輕劃過管腳，若管腳發生移動，則視為虛焊，需用烙鐵進行補焊，連焊可以用上述方法清除。

在防水或防振設計的電路板上涂有保護膠，起拔這種電路上的元件，需要在焊錫熔化時用工具取下元件，操作一定要小心，以防損傷管腳和焊盤，焊接完畢后要補膠。手工焊接／維修SMT元件，必須有足夠的耐心和精細的操作，還必須掌握熟練的操作工藝。而球柵陣列（BGA）集成電路（IC）的封裝形式，因其極好的高頻性和可靠性，管腳數量更多，腳間距相對較大。BGA IC的管腳位于IC本身和PCB母板之間，檢查焊接質量和手工焊接／拔取成為一大難題，維修球柵管腳陣列集成電路的工作必須使用專門的工具和設備。

3. 激光焊錫技術的優勢與應用

激光焊錫技術因其在微電子領域的獨特優勢，在SMT電路板的焊裝及維修工藝中展現出顯著的性能。隨著電子行業向小型化和微型化快速發展，對精密焊接技術的需求日益增長。激光焊錫技術，作為精密焊接的新技術，正迅速成為行業的焦點。

該技術利用激光作為熱源，通過激光束的精確照射或加熱，實現焊接過程。這種非接觸式焊接方法避免了與工件的物理接觸，從而減少了污染風險，并提高了焊接的精確度。激光焊錫技術能夠在不接觸工件的情況下，實現對各種3C產品的高精度焊接，焊點美觀，無虛焊和連焊現象。此外，它還能實現對FPC薄板和小型器件的高精度焊接，其焊接質量甚至超過了傳統的激光焊接方法。

激光焊錫技術特別適用于傳統焊接方法難以實現精細焊接的領域，如微型同軸線與端子焊接、微型插件元件焊接、USB排線焊、軟性線路板FPC或硬性線路PCB板焊接、高精度的液晶屏LCD、TFT焊及高頻傳輸線等。在這些應用中，激光焊錫技術已成為替代傳統烙鐵焊接的有效解決方案，顯著提高了批量產品的生產效率和質量。

3.1 激光焊錫技術相較于傳統焊接的優勢對比

激光焊錫技術因其高精度和高效率，在電子焊接領域展現出顯著的優勢。相較于傳統的手工錫焊和自動烙鐵錫焊設備，激光焊錫技術具備以下優勢：

（1）加熱與冷卻速度快：激光焊錫技術能夠在短時間內完成焊接，提高生產效率，同時減少熱影響區域，保護敏感元件不受熱損傷。

（2）自動化程度高：激光焊錫技術可以實現自動化控制，減少人工操作，提高焊接的一致性和可靠性。

（3）功耗低、耗材少：激光焊錫設備在焊接過程中能耗較低，且無需額外的耗材，如焊劑，降低了生產成本。

（4）壽命長、焊料利用率高：激光焊錫技術使用的激光器壽命長，且焊料利用率高，減少了材料浪費。

（5）焊接效果好：激光焊錫技術能夠提供高質量的焊點，焊點飽滿、光亮，邊緣平滑無毛刺，提高了產品的可靠性和美觀度。

（6）非接觸式操作：激光焊錫技術采用非接觸式焊接，減少了物理損傷或污染的風險。

（7）適用性廣泛：激光焊錫技術適用于多種材料和復雜結構的焊接，尤其適合高熔點材料或需要深度焊接的場合。

（8）精確控制：激光焊錫技術可以實現精確的能量控制，確保焊料與母材之間的熱平衡，以獲得高質量的焊接接頭。

（9）減少熱損傷風險：激光焊錫技術通過精確控制加熱區域，減少了對周圍元件的熱損傷風險。

（10）適合精密零件：激光焊錫技術特別適合精密零件的焊接，如微型插件元件、USB排線焊等。

3.2 激光焊錫技術的意義

激光焊錫技術的意義在于其能夠滿足現代制造業對焊接工藝的高效率和高精確性要求。傳統的焊接方法，如手工焊接和電弧焊接，存在著效率低、精度不高等問題，無法滿足現代制造業對焊接工藝的要求。而激光焊錫設備作為一種先進的焊接工具，正逐漸成為制造業的焦點。

激光焊錫技術的應用前景廣闊，尤其在電子制造業中有著廣泛的應用領域。激光焊錫技術可以實現對電子元器件的精確焊接，提高電子產品的可靠性。此外，激光焊錫技術還可以應用于汽車制造業，對汽車電子零部件進行高精度焊接，提高汽車的品質和性能。隨著制造業的發展，激光焊錫設備的應用前景將更加廣闊。

3.3 大研智造：激光焊錫技術的領先企業

大研智造作為激光焊錫技術的領先企業，通過其自主研發的激光錫球焊設備，幫助企業提升生產效率、規范生產流程。大研智造的激光錫球焊設備以其卓越的性能和用戶友好的操作界面，幫助企業在微電子組裝領域實現前所未有的焊接精度和效率。

大研智造擁有一支具備20余年經驗的專業技術團隊，致力于激光錫焊技術的研發，并為客戶提供全方位的技術支持和服務。公司還提供定制化的激光錫焊解決方案，根據客戶的具體應用場景進行個性化設計，確保焊接技術與客戶需求完美匹配。

4. 總結

激光焊錫技術以其高效、精確、環保的特點，在現代電子制造業中展現出巨大的潛力和價值。隨著技術的不斷成熟和應用的廣泛推廣，它將為電子制造業的發展注入新的動力，推動行業向更高水平的自動化、智能化發展。盡管激光焊錫技術的推廣和應用仍面臨一些挑戰，包括設備成本、操作技能要求以及對現有生產流程的改造等，但隨著技術的不斷進步，激光焊錫技術有望成為制造業中的核心技術之一，為現代電子產品的制造提供強有力的支持。

本文由大研智造撰寫，我們專注于提供智能制造精密焊接領域的最新技術資訊和深度分析。作為集研發、生產、銷售、服務為一體的激光焊錫機技術廠家，我們擁有超過20年的行業經驗。想要了解更多關于激光焊錫機在智能制造精密焊接領域中的應用，或是有特定的技術需求，請在大研智造官網聯系我們。歡迎來我司參觀、試機、免費打樣。

審核編輯 黃宇