在 PCB 装配环节,通孔焊锡排污是影响焊接质量与产品可靠性的常见痛点。这种现象表现为焊锡从通孔内壁溢出、渗透到焊盘反面或基板间隙,不仅会造成焊锡浪费、影响板面整洁度,还可能引发短路、虚焊等致命缺陷,直接降低电子产品的良品率。
从本质来看,通孔焊锡排污的发生,是焊锡在通孔内的受力平衡被打破的结果。焊锡在熔融状态下受到表面张力、重力以及通孔内壁附着力的共同作用,当其中某一因素失衡,就会出现焊锡 “失控” 外溢的情况。
首先,PCB 设计环节的疏漏是根源性问题。部分工程师在设计通孔焊盘时,过度追求通孔与引脚的匹配精度,却忽视了焊盘尺寸与通孔孔径的比例关系。按照 IPC-6012 标准,通孔焊盘的直径应比孔径大 0.6mm 以上,若焊盘尺寸过小,焊锡的附着面积不足,表面张力无法束缚熔融焊锡,就容易顺着通孔内壁向下渗漏。此外,通孔的金属化质量也至关重要,捷配在生产中发现,当通孔金属化层厚度低于 25μm 时,内壁的附着力会大幅下降,焊锡更易出现滑移排污。
其次,装配工艺参数的不合理是直接诱因。波峰焊是通孔装配的常用工艺,焊锡温度、传输速度、波峰高度这三个参数的协同性直接决定焊接效果。若焊锡温度过高(超过 265℃),焊锡的黏度会急剧降低,流动性增强,极易从通孔中溢出;若传输速度过慢,PCB 与焊锡的接触时间过长,过量焊锡会在通孔内积聚,最终导致排污。捷配的工艺团队通过大量实验得出最优参数区间:焊锡温度控制在 250-260℃,传输速度 1.2-1.5m/min,波峰高度以刚好没过通孔底部 2mm 为宜。
再者,PCB 基板的材质特性也会影响焊锡排污。不同材质的基板吸水率不同,如 FR-4 基板在未充分干燥的情况下,内部残留的水分在焊接高温下会汽化,产生的气体冲击熔融焊锡,破坏其稳定性,引发排污。因此,PCB 在装配前需进行预热处理,捷配要求所有待焊 PCB 必须经过 120℃、2 小时的预热干燥,彻底去除基板水分。
针对上述成因,规避通孔焊锡排污需从设计、工艺、物料三个维度形成闭环。在设计端,严格遵循 IPC 标准,合理规划焊盘尺寸与孔径比例;在工艺端,优化波峰焊参数,引入在线检测设备实时监控焊接状态;在物料端,选择高附着力的金属化工艺 PCB,确保基板干燥。捷配通过这套全流程管控方案,将通孔焊锡排污不良率控制在 0.1% 以下,为行业提供了可借鉴的实践范本。