江清兵 楊亞兵 龍 華 宋世祥

（深圳市強(qiáng)達(dá)電路有限公司，廣東 深圳 518103）

0 引言

插件孔：即PCB通孔直插式元件與電路板連接的金屬化孔（PTH），常規(guī)插件孔孔徑公差要求為±0.075 mm，此類插件孔的孔需要焊接。也有一些要求為壓接器件的插件孔，此類插件孔對(duì)孔徑精度要求高，作用是直接將原件的引腳插進(jìn)去，通過(guò)引腳與孔壁的接觸導(dǎo)通電流，此類孔不需要焊接，常規(guī)壓接插件孔孔徑公差要求為±0.05 mm。

插件孔散熱盤：指PCB插件孔連接到大銅皮的焊盤，孔環(huán)和大銅皮使用銅橋連接，其余位置使用隔離環(huán)隔開，示意圖見圖1。

圖1 大銅皮上插件孔

1 案例現(xiàn)象描述

客戶端投訴N07154_03板件，該P(yáng)CB厚1.6 mm、8層，有固定1個(gè)插件孔（孔徑0.8 mm）位置上錫不飽滿，不良插件孔為客戶用于電容插件（引腳直徑0.5 mm），總共生產(chǎn)300 pcs，有34 pcs不良，不良率11.33%。

不良板件實(shí)物及電容實(shí)物（見圖2）。

圖2 （A）不良板件實(shí)物（B）電容實(shí)物

2 原因分析

（1）因僅固定一個(gè)位置定位上錫不飽滿，且客戶端溫度曲線正常，僅排除廠內(nèi)制作問題。查閱工程資料，不良位置阻焊開窗正常，但異常位置孔直接鉆在內(nèi)層大銅皮上，資料圖片（見圖3）。

圖3 （A）插件上錫正?？自O(shè)計(jì) （B）插件上錫不飽滿孔設(shè)計(jì)

（2）切片分析：因是固定位性不良，故對(duì)不良位置進(jìn)行切片觀察孔內(nèi)情況，未發(fā)現(xiàn)孔內(nèi)油墨、孔粗等異常，切片見圖4。

圖4 孔壁處理正常

（3）EDS分析：異常位置孔環(huán)及孔內(nèi)上錫不飽滿位置做EDS元素分析，元素及原子比例均未發(fā)現(xiàn)異常。小結(jié)：通過(guò)上述分析，固定插件孔上錫不飽滿的孔全部鉆在內(nèi)層大銅皮上，其余正常位置均使用散熱環(huán)設(shè)計(jì)，初步確認(rèn)定位插件孔上錫不飽滿位置設(shè)計(jì)和其他正常位置設(shè)計(jì)差異大，在波峰焊時(shí)和其他位置熱量吸收及散熱有區(qū)別，導(dǎo)致出現(xiàn)定位上錫不飽滿。

3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

為驗(yàn)證插件孔散熱盤設(shè)計(jì)對(duì)插件后上錫不良的影響，以客戶出現(xiàn)定位插件孔上錫不飽滿型號(hào)各50 pcs進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證，試板銅厚35 μm，成品后插件波峰焊驗(yàn)證，確認(rèn)插件上錫效果，方案內(nèi)容及結(jié)果如表1。

4 結(jié)論

經(jīng)過(guò)上述驗(yàn)證，插件孔鉆孔設(shè)計(jì)在大銅皮上，使用散熱焊盤的連接方式連接，且對(duì)連接大銅皮的銅橋?qū)挾冗M(jìn)行管控，對(duì)插件孔波峰焊上錫有明顯改善。經(jīng)過(guò)此方法更改，截至到目前已有6個(gè)月未出現(xiàn)相同問題，此方法的優(yōu)勢(shì)在于不需增加額外的成本就能解決上述問題，滿足客戶品質(zhì)需求。插件孔相關(guān)圖片如圖5、圖6。

對(duì)于孔環(huán)寬度、銅橋?qū)挾取⒏綦x環(huán)寬度應(yīng)該根據(jù)每個(gè)PCB生產(chǎn)廠家的實(shí)際生產(chǎn)能力做內(nèi)部規(guī)范定義。同時(shí)PCB板廠對(duì)于類似設(shè)計(jì)在工程資料處理上不容易篩選的情況下，可提高腳本自動(dòng)化程度，使用腳本對(duì)類似問題進(jìn)行預(yù)防，這樣既能減輕工程做資料的操作難度，又能有效的保障產(chǎn)品品質(zhì)。

對(duì)于上述類似設(shè)計(jì)上的缺陷，應(yīng)該多和客戶設(shè)計(jì)人員進(jìn)行溝通交流，形成相關(guān)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，這樣既可避免因設(shè)計(jì)問題造成資源浪費(fèi)也可提升雙方合作的契合度，達(dá)到雙贏。

表1 實(shí)驗(yàn)方案與結(jié)果

圖5 插件后背面插件孔上錫飽滿

圖6 更改為散熱盤方式插件后上錫飽滿