焊料在从智能手机到工业控制设备的组装过程中发挥着核心作用，在元件和印刷电路板（PCB）之间形成牢固的电气和机械连接。
本指南为初学者提供了一个简单的概述，包括什么是焊料、助焊剂的作用以及最常见的焊料形式。了解技术人员如何在波峰焊、回流焊和手工焊接等电子组装工艺中使用这些材料。
什么是焊料？
焊料是一种金属合金，用于将两个或多个金属表面连接在一起。它通常由锡等贱金属与银、铜、铋、铅或其他金属元素组成。
焊料能在相对较低的温度下熔化，可用于连接不同的金属表面，而不会熔化这些表面或损害附近的任何其他材料，如电路板元件。 冷却后，焊料会形成牢固的电气和机械结合。
在电子制造中，技术人员最常使用焊料将元件连接到印刷电路板（PCB）上。这可以通过波峰焊、手工或机器人焊接或印刷焊膏来实现。
电子制造中的焊料
用于电子制造的焊料有多种形式，每种形式都是为特定工艺而设计的。最常见的形式包括
- 焊条:主要用于波峰焊的长方形或铸锭形实心合金块。
- 焊线:线轴：通常包含助焊剂芯的线轴，用于手工焊接和机器人焊接。
- 焊膏:一种粉末状焊料合金和助焊剂介质的混合物，具有糊状稠度，用于表面贴装技术 (SMT) 应用。
什么是通量？
我们在上一节中提到了 "通量 "一词。 通量 是一种在焊接过程中与焊料合金同时使用的物质。它是一种化学清洗剂，用于提高焊点的质量和可靠性。
助焊剂可去除金属表面的氧化物，并通过形成保护屏障防止加热过程中的进一步氧化。它还能使熔融焊料顺利流动并有效粘合。
主要有三种类型 助焊剂化学:
- 松香基助焊剂通常用于军事和航空航天领域。技术人员通常必须使用专用清洁剂清除这些助焊剂在焊接电路板后留下的残留物。
- 水溶性助焊剂残留物也需要清洗，但只需用清水冲洗即可。
- 免清洗助焊剂是业内最受欢迎的助焊剂。顾名思义，这些助焊剂留下的残留物无需清洗。其设计目的是使其在不影响电气可靠性的情况下继续存在。不过，仍有一些用户选择清洗免清洗助焊剂残留物，也有专门用于此过程的特殊清洗剂。
助焊剂也有多种形式。最常见的形式包括液体助焊剂、磁芯助焊剂以及膏状或粘性助焊剂。液体助焊剂通常装在壶里，外观透明。它主要用于波峰焊，在焊接前将其发泡或喷洒到电路板上。
焊芯助焊剂是一种粘稠的膏状助焊剂，沿着带芯焊锡丝的中心流动。技术人员主要将其用于手工焊接和机器人焊接应用中
膏状助焊剂或粘性助焊剂是一种粘稠的膏状助焊剂，外观从白色到深琥珀色/棕色不等。助焊剂是焊膏的基础，但也可单独用于在其他工艺中固定元件。
波峰焊中的焊条和液体助焊剂
波峰焊是一种用于通孔组装的高速工艺，波峰焊从底面焊接元件引线（插入印刷电路板的孔）。在这种方法中，固体焊条在加热锅中熔化，形成熔融焊料的立波。机器首先在组件上涂抹液体助焊剂，然后预热并通过波峰，波峰只接触电路板的底面。
由于严格的过程控制，熔融焊料不会损坏电路板或元件。在达到波峰之前，加热器会逐渐加热电路板，曝光时间很短。由于表面张力和助焊剂的活性，焊料只粘附在暴露的金属焊盘和元件引线上。技术人员主要将波峰焊用于大量生产带有许多通孔元件的印刷电路板，如电源或工业控制装置。
线材焊接：手工和自动化工艺
焊锡丝通常带有助焊剂，是技术人员用于手工装配、返工或选择性自动化的一种通用形式。在手工焊接中，技术人员用加热的烙铁将焊锡丝直接焊接到焊点上，以精确控制焊锡的沉积位置和数量。焊料熔化时，内置的助焊剂会清洁表面，帮助焊料与金属焊盘和引线结合。
自动焊线使用可编程设备，如带有焊头的机械臂，为大批量或中批量生产提供一致、可重复的焊点。当电路板上只有某些点需要焊接，或者通孔元件与表面贴装元件同时使用时，这种方法是理想的选择。
导线焊接具有灵活性和可控性，是原型、维修、复杂或小批量生产的首选方法。
使用焊膏焊接
表面贴装技术（SMT）是组装现代电子产品最常用的方法。SMT 组件不是将组件引线插入孔中，而是直接放置在印刷电路板表面的焊盘上。为了建立电气和机械连接，制造商使用焊膏，一种粉末状合金和助焊剂的粘稠混合物。
技术人员使用模版印刷工艺涂抹浆糊。他们将带有与电路板对齐的切口的不锈钢钢网放在上面，然后用刮板将焊膏推过，填满开口。取下钢网后，焊盘上会留下精确的焊膏沉积。
然后，拾放机将元件放到锡膏上，锡膏的粘性将元件固定到位。然后，技术人员将电路板送入回流炉。回流炉逐渐加热组件，熔化焊料，冷却后形成永久接点。SMT 焊接实现了紧凑、高密度的组装，具有极佳的可重复性，是大多数现代消费和工业电子产品所必需的。
