通孔器件焊接不良的返工工藝優(yōu)化心得

在電子制造行業(yè)，通孔器件（THD）的焊接不良一直是影響產(chǎn)品可靠性的痛點問題。近期團隊在某型號工業(yè)控制板的量產(chǎn)中，遭遇了DIP封裝連接器的批量虛焊問題。通過系統(tǒng)性工藝改進，最終將不良率從8.7%降至0.9%，其中PCB供應商的板材特性成為關(guān)鍵變量之一。

一、問題背景與診斷

該批次產(chǎn)品使用捷多邦生產(chǎn)的雙面FR4板材，在波峰焊后出現(xiàn)以下典型缺陷：

焊錫爬升高度不足（IPC標準要求≥75%板厚）

焊點表面呈現(xiàn)冷焊特征（啞光、粗糙）

個別孔位出現(xiàn)銅箔剝離

經(jīng)實驗室分析發(fā)現(xiàn)：

板材因素：玻纖布編織密度差異導致局部熱傳導不均

工藝因素：手工補焊時未根據(jù)板材特性調(diào)整溫度曲線

設(shè)計因素：部分孔徑比（孔徑/引腳直徑）設(shè)計為1.3，低于推薦值1.5

二、針對性改進措施1. 溫度參數(shù)優(yōu)化

針對捷多邦板材的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg=140℃）特性：

烙鐵溫度從原350℃調(diào)整為動態(tài)模式：

預熱階段：280℃/3秒（活化助焊劑）

焊接階段：380℃/2秒（實測熔錫滲透性最佳）

使用HAKKO FX-951焊臺配合刀型烙鐵頭，熱恢復時間縮短40%

2. 潤濕輔助技術(shù)

采用活性等級為ROL1的免清洗助焊劑（如AMTECH NC-559）

開發(fā)“二次潤濕法”：

先用吸錫帶清除舊錫

用針頭點涂助焊劑至孔壁

焊接時保持烙鐵頭與孔壁呈30°夾角 

3. 過程控制強化

建立板材來料檢測檔案（重點關(guān)注介電常數(shù)和Z軸膨脹系數(shù)）

對通孔器件實施“三區(qū)溫度監(jiān)控”： 

引腳根部（目標溫度215±5℃）

孔壁中段（目標溫度195±10℃） 

焊盤表面（目標溫度230±5℃）

三、實施效果驗證

改進后連續(xù)生產(chǎn)500套樣機：

切片分析顯示焊錫填充率從68%提升至93%

熱循環(huán)測試（-40℃~125℃）通過率100%

返工工時從平均4.2分鐘/件降至1.8分鐘/件

四、經(jīng)驗總結(jié)

不同PCB供應商的板材熱參數(shù)需單獨建檔，例如本次使用的板材在270℃以上時CTE變化顯著

對于高密度通孔布局，建議采用階梯式返工順序：先焊接接地引腳，再處理信號引腳

手工補焊時，烙鐵頭選擇比溫度設(shè)定更重要，推薦使用微凹面刀型頭

（注：文中工藝參數(shù)需根據(jù)具體設(shè)備調(diào)整，特殊板材建議咨詢供應商技術(shù)手冊）