[实用新型]一种波峰焊的印刷电路板

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种印刷电路板，特别是一种应用于印刷板上的适用于波峰焊的通孔结构，降低波焊过程中的热损失，提高通孔填充度。

背景技术

电子产品的功能日趋多样化，为了实现功能的集成，电子产品的印刷电路板(printed circuit board)上需要设置若干不同功能的电子元器件。目前一般以电子元器件的接线端子插入电路板上与接线端子相对应的通孔内，通过波焊的方式使电子元器件的接线端子固定在电路板的通孔内，从而将电子元器件固定于电路板上并且电性导通。这种波焊工艺包含助焊剂涂覆，预热，焊料涂覆，多余焊料吹除，检测维护及清洁等步骤，以使液态焊料在电路板上插设有电子元器件接线端子的通孔处完成进孔，填锡后形成焊点，进而将电子元器件固接于电路板上。良好的无铅波焊，其预热段必须使印刷电路板底面达到约130℃，顶面须达到约110℃左右，这样才能保证焊料顺利上到孔顶。焊料的流动性随温度的升高是升高的，所以增加温度可以提高爬升速度。随着爬升高度的增加，温度降低，爬升的速度也降低，所以在填充过程中应该维持印刷电路板接近上板面的温度。

电子产品无铅焊接在全球全面展开以来，诸多焊接问题接踵而来。在波焊过程中，通孔上锡的驱动力主要来自液态合金在细缝中产生的毛细作用，其实质是弯曲液面在曲率径向产生的附加压力，直至与上升液体的势差平衡。而现有的通孔设计一般为圆柱通孔，其上锡经常面临通孔填充不足的情况，严重影响了生产效率，这种缺陷会使波焊接缝处的机械强度下降，影响产品的电子性能，特别是对于应用于电信，医疗，军事，航空航天领域的PCB厚板。

有关无铅焊接的各种标准，以IPC-A-610F“电子元器件的可接受性”为最具权威性的国际规范。IPC-A-610F对通孔焊接的可接受标准焊锡量必须大于载板厚度的75％以上(详细规格请见IPC-A-610F Class3)。中国发明专利申请CN102573273A提供了一种通孔结构，该孔结构为一种梯形孔，一端为缩口端，另一端为宽口端，且该通孔轴剖面呈梯形，所述通孔的斜侧面与垂直方面呈一个夹角，所述通孔的缩口端的直径不大于宽口端的直径。其主要适用于印刷电路板上，有效提高了通孔上锡的驱动力，提高了生产中的直通率以及产品的可靠性。授权公告号为CN203590595U的中国实用新型专利“一种PCB通孔结构”和授权公告号为CN101916754B的中国发明专利“通孔和通孔形成方法及通孔填充方法”提供了通孔结构方面的改进，延长焊料的降温时间，提高了通孔填充率。但这些特殊的通孔加工比较复杂，不适合用于大批量生产的电子产品。台湾专利TW201044936“电路板之电子元件焊接方法及其电路板结构”公开了一种电路板，于电路板上开设至少一个焊接孔及至少一集热孔，集热孔开设在焊接孔的周围位置并且形成一集热区，再将电子元件的接脚穿设于焊接孔内，以一焊接过程将焊锡填入焊接孔内，由集热孔保持焊锡之热量在集热区域中，确保焊接孔内电子元件的接脚与焊锡顺利结合。授权公告号为CN102883536B的中国发明专利“一种PCB板通孔加工方法及通孔结构”公开了一种“哑铃型”PCB通孔结构，其包括：第一通孔，其与PCB板的TOP面相连，且第一通孔的孔深小于PCB板的厚度；以及第二通孔，其一端与所述第一通孔相连，另一端与PCB板的BOTTOM面相连，且该第二通孔的孔深小于PCB板的厚度，该第二通孔的孔径大于第一通孔的孔径。将双列直插式元件的引脚对应置于PCB通孔内，引脚一端置于第一通孔内，另一端置于第二通孔内，焊接时，熔融的焊料流到PCB通孔内，由于第二通孔的孔径大于第一通孔的孔径，故第二通孔中焊料的流动空间更大，可以延长焊料的降温时间，使焊料更容易流动到PCB板的板面上，从而使维修更容易，减少了PCB板的报废率，降低了成本。目前通过改变PCB板通孔结构以及在通孔周围加设集热孔的方式可以改善PCB办锡焊的通孔填充效果，但集热孔开设过多会增加成本，且须满足一定结构条件才能达到行业标准规定的较好的通孔填充效果。集热孔的大小，集热孔和通孔的大小比值，集热孔距离通孔的位置都会影响通孔填充效果。

实用新型内容

本实用新型针对上述波焊过程中的通孔填充不足的问题，提供了一种新型的印刷电路板设计，在印刷电路板的通孔周围开设卫星孔，增加热传导，提高通孔填充的效果。焊料的流动性随温度的升高是升高的，所以在焊料填充焊接通孔的过程中维持印刷电路板内的热量，可以提高爬升速度。卫星孔的数量，卫星孔距离焊接通孔的距离，卫星孔与焊接通孔的半径比值，都影响着热传导的效果，影响焊接的通孔填充率。