电路板设计必懂：波峰焊与回流焊基础工艺及生产排布逻辑

做 PCB 电路板硬件设计的时候，不少工程师容易忽略焊接工艺带来的约束，电路原理图设计完成，绘制完 PCB 版图之后，生产端的焊接工艺会直接决定板子能不能顺利量产，波峰焊、回流焊作为 SMT 组装里面两类主流焊接手段，二者工作原理、适配元器件类型、生产流程差异较大，如果前期布局布线没有结合工艺考量，后期会出现批量焊接不良，甚至板子无法正常加工的情况。

波峰焊主要依靠熔融状态的钎焊合金，依靠电动泵或者电磁泵把液态焊料向上喷射，形成稳定流动的焊料波峰，载有插件元器件的印制电路板匀速经过焊料波峰位置，插件引脚、电路板焊盘接触高温液态焊料，以此实现引脚和焊盘之间电气以及机械层面的连接，部分工况还会向焊料腔体通入氮气，用来降低焊料表面氧化程度。早些阶段行业普遍使用锡铅合金焊料，铅属于重金属，会对人体产生伤害，伴随环保相关要求提升，无铅焊接逐步普及，焊料切换为锡银铜合金，配套专用助焊剂，整体工艺对预热段温度、焊接区间温度都提出更高的要求。这项工艺更多面向穿孔插件类元器件，元件引脚穿过电路板通孔完成装配。

回流焊则广泛应用于贴片元器件的焊接，电脑、各类消费电子内部板卡上面的贴片器件，大多依靠这套工艺完成装配。设备内部设置加热模块，把空气或者氮气加热至工艺需要的温度，热气流作用在已经完成贴装元器件的 PCB 板面，板面上预先印刷的锡膏受热熔化，冷却之后，器件引脚和电路板焊盘牢固结合。整套工艺温度区间便于调节，也可以通过氮气环境减少焊接氧化，整体生产成本便于管控。早期回流焊大多只用在混合集成电路加工，主要焊接片式电容、片式电感、贴片二极管、贴片晶体管这类器件。电子产品持续往小型化方向迭代，各类 SMC 贴片元件、SMD 贴片器件品类不断增多，回流焊设备与配套工艺同步迭代，现如今几乎绝大多数电子产品生产环节都能够见到回流焊的应用，专门处理贴装在电路板表面的小型元器件。

在实际电路板组装产线中，同时存在贴片器件与插件器件的混合电路板，工艺先后顺序有固定逻辑，生产遵循先装配小型器件，再装配体积偏大器件的逻辑。贴片元器件整体体积更小，插件元器件体积偏大且引脚穿过电路板，因此加工顺序一般为先做回流焊，之后再执行波峰焊。假设调换顺序，先完成波峰焊处理插件件，电路板板面已经装好插件元件，后续再开展贴片回流焊作业就难以落地，会出现器件磕碰、受热损坏等一系列问题。

回流焊分为单面贴装、双面贴装两套作业流程。单面贴装流程为电路板预涂锡膏，开展元器件贴片，贴片可以选择人工贴装或者设备自动贴装，送入回流焊完成焊接，之后做外观检查与电气性能测试。双面贴装工序会更为繁琐，电路板 A 面先印刷锡膏，贴片后回流焊接；再翻转电路板，对 B 面印刷锡膏、贴片，再次经过回流焊，全部焊接结束之后开展检查与电性能测试。

波峰焊对应的插件加工流程，首先将插件元器件引脚插入电路板对应通孔，板面涂抹助焊剂，进入预烘工段，预烘用来挥发助焊剂内部溶剂；再经过焊料波峰完成焊接，焊接结束后切除板底多余元件引脚，最后完成外观检测。预烘温度控制在 90‑100℃，焊接波峰温度维持 220‑240℃，设备工艺段长度也会配合板件传送速度做对应调整。

对于 PCB 设计人员来说，清楚两类工艺的区别，布局阶段就要区分贴片区域、插件区域，插件器件的焊盘、通孔需要适配波峰焊的工艺要求，贴片焊盘按照回流焊规范设计。如果设计阶段没有区分工艺属性，会直接造成生产端焊接缺陷，增加后期调试与返修的工作量。

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