選擇性焊接（selective soldering）通常用于線路板完成大部分裝配后再補充焊接一些穿孔插裝元器件，它在某些方面和手工焊類似，都是在線路板組裝完成后針對個別元器件的焊接工作，但是與手工焊相比，由于其所有工藝參數(shù)都能得到控制而且重復性高，因此焊點的質(zhì)量要好很多。

選擇性焊接的最大優(yōu)點在于它的適用性比較強，能夠很好地焊接各種元器件、引腳以及處于不同位置的焊點，例如它可以焊接線路板底面的表面安裝器件，也可以翻轉線路板在板子的兩面進行焊接，不論是大面積針柵陣列(PGA)封裝還是帶有較大散熱器的元器件，它都能輕松焊接。由于選擇性焊接是一種由機器控制的工藝，所以和受個人技術影響的手工焊不同，它的重復性較好，可以得到非常一致的焊接效果。

焊接時需要將焊接雙方如引腳與焊盤、焊盤與焊盤或者其它形式的組合連結在一起，要想使焊料浸潤這些焊接的地方，其表面需保持清潔，而且應提高雙方接觸表面的溫度，使其超過焊料的熔點，這樣焊料才能浸潤整個焊接面。

毛細現(xiàn)象在大多數(shù)焊接過程中都起著重要的作用，它在選擇性焊接中也很關鍵。簡單的選擇性焊接設備利用錫槽和一種泵壓結構，使融熔焊料向上噴出，通過特殊的噴嘴形成一定的流量和形狀，噴出的焊料再接觸到線路板的底部和要進行焊接的元器件。復雜選擇性焊接設備則是一種全自動化系統(tǒng)，每臺設備裝有許多微小的噴嘴，可一次同時完成多個元件或線路板的焊接，并且可以和全自動生產(chǎn)線整合在一起。

熱傳導與毛細作用

選擇性焊接的巧妙之處在于它能夠?qū)⑽⒘亢噶纤偷骄�路板下面而浸潤某一個引腳，實現(xiàn)理想的熱傳導過程，熱量可通過導熱體很快傳播，如這里的通孔和引腳。如果線路板已經(jīng)經(jīng)過了預熱，則當融熔的焊錫波峰接觸到PCB底部時，被焊元件和焊接表面溫度迅速升高，并超過焊料熔化溫度達到浸潤要求，此時只需要很短的停留時間就可以形成焊點。

融熔的焊料是一種理想的熱載體，它的傳熱速度很快，只要條件合適即可形成非常好的彎月型液面。它可以同時在板子的上面和下面進行回流焊，由于波峰的高度并不重要，所以它的重復性能做到非常好。

對于該焊接過程有一種誤解，有人認為焊料是因為受到泵壓才得以在通孔元件裝配過程中穿過通孔，其實不是這樣的。實際情況是流動的融熔焊料提高了底面焊盤和引腳的溫度，使之能夠浸潤，然后再利用毛細作用使焊料提升。另外也因為傳熱元件非常大，所以熱量才能很快傳到頂面，即使頂面是個表面安裝焊盤，熱量傳到上面同樣可以形成很好的焊點。

焊料的運動實際上是由于毛細作用被帶上來的并且會填滿整個孔，形成一個幾乎完美的通孔焊接，其它方法特別是手工焊接很難焊得如此之快。選擇性焊接所能提供的熱量也是手工焊無法達到的，對于帶有大型散熱器的元件，選擇性焊接也可以很容易地將其焊上。通常情況下由于散熱器會將大量熱能從元件上吸走，所以它的存在對焊接非常不利，這樣的元件如果需要進行返工，手工焊接一般也無法完成，但是對于選擇性焊接來說，它具有足夠的供熱能力來做這項工作，而且只需要很短的預熱過程。選擇性焊接的供熱能力還可以克服線路板的散熱作用，在線路板還未來得及將熱量傳走而使焊接難于施行時，它就已經(jīng)完成了整個焊接過程。

選擇性焊接技術的可控性非常好，它能根據(jù)不同元器件或者不同的運行條件進行優(yōu)化，這種設備能夠調(diào)整的控制參數(shù)包括：焊錫溫度；波峰位置；微波峰的數(shù)目；焊錫流動方向(可以控制焊錫的流向，使之避開與需要焊接的點十分接近而對熱量又非常敏感的元器件)；波峰高度，它和流速有關；時間(或稱為停留時間)，指焊錫實際浸潤時間。

此外，選擇性焊接也可以在氮氣等惰性氣體環(huán)境下進行，以促進焊錫浸潤并將氧化減少到最低程度。對于目前開始采用的新型無鉛焊料，由于其熔點溫度比傳統(tǒng)錫/鉛焊料高、氧化速度快而且浸潤性也比較差，因此用惰性氣體效果會更好。

繼續(xù)使用通孔元件

業(yè)界認識到通孔元件和混合型線路板還將繼續(xù)使用，因此選擇性焊接技術的作用也將愈來愈大。

這主要是因為還有很多種元器件沒有表面安裝封裝形式，而且許多很重的元件無法做成表面安裝型，其他一些繼續(xù)保持通孔插裝形式的元器件包括某些裝在線路板邊沿的連接器、周圍的連接片以及屏蔽罩連接端片等，大多數(shù)這類器件都必須要承受一定的機械負荷力，另外再加上外形等因素，所以都不會改成表面安裝形式。

設備組成

選擇性焊接技術的基本工藝比較簡單，它只需要將焊料加熱到高于熔點并達到所需溫度，一旦達到了所要求的溫度，就可利用離心泵系統(tǒng)將焊料壓送到輸送管道及后面的噴嘴中。 設備類型從簡單到復雜各種形式都有。比較簡單的型號可能只裝備了一個很小的工作臺，配有一些可快速更換的工具和夾具，以便固定不同尺寸的PCB并對其不同部位進行焊接。這種小型設備配備標準噴嘴，每次只噴出少量焊錫，夾具調(diào)整范圍為5×15cm到30×46cm。不過即使是最小的5×15cm系統(tǒng)也有很強的加工能力，在整個區(qū)域內(nèi)都可進行非常密的組裝，也可以用一個5×15cm開放式噴嘴，為整個PCB板面提供焊接波峰。在有的場合，一些大線路板如背板可能有兩三個不同的區(qū)域，這時可用帶多個噴頭和工具的系統(tǒng)進行同時加工。

大型復雜系統(tǒng)采用模塊化設計，可以設置為同時處理三塊板，系統(tǒng)以三快板為一批進行選擇性焊接。這種方式不僅是可能，實際上也是很常見的。大型設備都帶有邊沿傳動帶傳輸系統(tǒng)和一個移動的牽引裝置，可以卡住傳動器孔或缺口，使傳送系統(tǒng)每次移動一定的距離而將線路板停放在預定的位置。這類系統(tǒng)可減少傳送時間，提供準確的位置以進行助焊劑涂敷、預熱及選擇性焊接。

這種設備的速度較快，常常超過經(jīng)過改進或加裝屏蔽罩的波峰焊機速度。選擇性焊接設備所使用的助焊劑和焊接材料與普通波峰焊系統(tǒng)所使用的相同，同時它也可以配備噴霧式助焊劑涂敷裝置。設備組成形式可簡可繁，從最簡單的手工工作臺一直到全自動化系統(tǒng)(整個工藝過程只有12秒)都有。

系統(tǒng)控制

選擇性焊接系統(tǒng)由一個可編程邏輯控制器(PLC)進行控制，它除了負責控制整個系統(tǒng)的運行參數(shù)以外，PLC還可以幫助用戶進行故障診斷。許多用戶對PLC都非常熟悉，因此能夠自己進行故障排除和維護，并且能將它整合到其它設備中去。

有些控制器還有一些有助用戶改進工藝的功能特性，如確定每個工位的停留時間和加熱參數(shù)等。有的設備在上部裝有紅外線溫度測量裝置，可以幫助用戶確定線路板的最佳預熱溫度并將此溫度保持在一個預先設定的數(shù)值。這種系統(tǒng)從準備工序開始直到完成焊接都進行控制，可保證焊接的一致性。考慮到某些特殊的工藝要求，許多用戶還使用加熱記錄裝置，以跟隨最佳工作條件，將設備調(diào)整到實際最佳狀態(tài)。另外一種希望的功能是工藝參數(shù)儲存能力，將溫度、停留時間、泵速以及其它影響工藝的全部數(shù)據(jù)存儲起來十分重要，這種功能大多數(shù)選擇性焊接設備都已配有。

選擇性焊接是一種比較寬容的工藝，例如像波峰的高度對它來說就不那么重要。672rpm是實際焊接過程比較理想的泵速，此轉速可使錫槽中的焊料達到一定的高度，但假設槽里的焊錫高度降低了1cm而泵仍然保持原來的轉速就不能使波峰維持在原來的高度。不過這卻沒有關系，因為毛細作用可以將焊料吸上來，所以盡管焊料的高度發(fā)生了變化仍然可以得到良好的焊接效果。在許多場合，選擇性焊接工藝與標準帶模板或屏蔽板的波峰焊相比，在工藝的寬容性方面要強很多。

返修工作

不論從速度還是從性能方面考慮，選擇性焊接系統(tǒng)都很適合于進行批量返工，或者用于大型元件如PGA器件的返修。例如要對一個PGA器件進行返工，用手工方式時需對每一個引腳一個個地修復，假設有60根引腳就要進行60次；而如果采用選擇性焊接則整個PGA一次就能全部完成，因此它的速度比前者快60倍，所以效率提高的幅度是相當大的。

與熱風修復臺相比，選擇性焊接也要快得多，這是因為選擇性焊接熱傳遞更快�？焖贌醾鬟f可以加快焊接過程，縮短線路板在回流溫度下停留的時間，減少焊接雜質(zhì)的產(chǎn)生和金屬間化合物的形成。此外，操作工人無需中斷工藝過程、使用新的材料或?qū)�路板進行額外處理就可取下舊的零件再換上一個新的。

選擇性焊接對難于接近或者被擋住的焊點進行焊接時，比其它任何焊接方法都具有無與倫比的優(yōu)越性，尤其是與全自動焊接設備相比時更是如此。如果產(chǎn)品制造最關心的是時間、重復性與一致性，那么選擇性焊接絕對是一項值得認真考慮的工藝。

選擇性焊接用于通孔元件的后焊和返修時具有許多優(yōu)點，它可以對多種元器件及面積比較大的元件如PGA等進行快速焊接，而且由于它的熱傳導速度快還可以縮短線路板在回流焊溫度下停留的時間。它是一種由機器控制的工藝過程，與手工焊接由人為技術決定的工藝不同，它的重復性很好，一致性強。