无金属化孔单面PCB焊点可靠性提升策略

本文档深入探讨了波峰焊接基础技术理论中的关键议题——PCB焊点接头结构对焊点工作可靠性的影响。首先，文章介绍了早期电子设备中广泛应用的无金属化孔单面PCB焊点结构。在这种结构中，焊点主要由焊盘铜箔、基板材料以及少量的合金层组成，其机械强度和电气性能受限。为了提升焊点的可靠性，无金属化孔单面PCB上安装元器件时需要采取一定的补强措施。 1.1.1焊点的补强措施主要包括： - 补强安装结构：通过设计如图2所示的安装方式，元器件不直接承受焊盘铜箔上的压力，从而防止因外力导致的焊盘脱离基板。 - 控制引线伸出焊盘的高度和浸润高度：纲岛瑛一的研究表明，引线伸出高度为3.18mm时焊点强度最优。同时，增加钎料浸润高度可以扩大焊点的接触面积，从而增强可靠性。波音公司和美国军标MIL-S-45743E对此都有相关规定，例如引线伸出高度应介于焊盘半径和直径之间，且浸润高度通常是伸出高度的三分之二。 随着技术发展，PCB焊点结构形式也在不断演进。随着多层板和有金属化孔的PCB的应用，焊点设计更为复杂，涉及到电镀层、焊膏、焊料等因素，这些都会影响焊点的可靠性。现代焊接工艺如SMT（表面安装技术）引入了锡膏和再流焊，使得焊点的形成更加精确和可靠。 在分析焊点可靠性时，除了结构因素外，还涉及温度控制、焊接速度、助焊剂的选择以及后处理等重要因素。这些都会影响焊点的冶金反应、机械强度和电气连接性。对于高可靠性应用，如航空航天、通信设备等，对焊点质量的要求更高，因此在设计和生产过程中需严格遵循相关标准和最佳实践。 总结来说，PCB焊点接头结构对焊点的工作可靠性起着决定性作用，理解并优化这些结构是保证电子产品性能稳定的关键。随着技术进步，焊接工艺和材料的发展，对焊点可靠性的研究也在不断深化，以满足不断增长的电子设备性能需求。