波峰焊接基础技术理论之二 PCB 焊点接头结构对 焊点工作可靠性的影响 1 PCB 焊点结构形式的发展和演变 1.1 无金属化孔的单面 PCB 的焊点结构 1.1.1 焊点结构模型 早期的电子设备中所用 PCB 都是无金属化孔的单面 PCB，焊点的结构形式大致如图 1 所示。 在图 1 所示的结构模式中，焊点只存在外露部分，而不存在孔内部分。因此，焊点的机械强度只处决于焊盘铜箔和基板材料之间的粘合力，以及钎料浸润高度(h)和蓝色线表示的合金层。 显然无金属化孔的单面 PCB 不论是机械强度还是电气性能都不是很理想的。因此，在无金属化孔的单面 PCB 上安装元器件时必须采取必要的补强措施，以提高焊点的可靠性。 1.1.2 对焊点的补强措施 ⑴ 采用补强安装结构 焊盘铜箔和基板的胶合面不能因安装了元器件而增加额外的应力。这种应力主要受元器件本身的质量和外力作用的结果，因此，在安装结构上通常采取如图 2 所示的形式进行结构补强。 图 2 所示的安装形式中，元器件本身的重量( Fg )或者所受的外力( F )都不会直接作用在焊盘铜箔上，从而避免了焊盘铜箔受力作用而导致焊盘铜箔从基板的胶合面上剥离现象的发生。 ⑵ 控制引线伸出焊盘的高度和浸润高度 日本学者纲岛瑛一就图 1 所示的焊点接头结构(无金属化孔的单面板)，试验确定当引线伸出高度 H＝3.18m m (1／8”)时焊点的强度最高，如图 3 所示。 钎料浸润高度的增加，意味着焊点的接触面积加大（焊点的圆锥高度增大），通常把它作为提升无金属化孔的单面PCB 焊点可靠性的一个有效手段。钎料的浸润高度与抗拉强度，之间的关系，如图4 所示。 美国波音公司对无金属化孔的单面板要求伸出高度(H)最小为焊盘半径，最大为焊盘直径，浸润高度 h＝H2/3，如图5 所示。 美国军标MIL-S-45743E 规定基本与波音公司相同。 IPC-A-610C 规定“对于单面板，无论是哪一级要求，引线或导线的伸出高度H 至少为 0.5m m ”，如图6所示。 1.2 有金属化孔的双面PCB 的焊点结构 1.2.1 焊点结构模型 无金属化孔的单面PCB 不论是机械强度还是电气性能都不是很理想的，因此在现代有可靠性要求的电子产品中应用愈来愈少。而孔金属化的双面PCB，正以优异的机械强度、电气性能及导热性能在电子工业中迅速取代无金属化孔的单面PCB。 分析孔金属化的双面PCB 的焊点结构，如图7 所示。 对孔金属化的双面PCB 安装元器件焊接后，典型的焊点结构特征是存在着孔内部分和...
