[原创]通孔元件隔热设计--头疼的通孔元件透锡问题如何解决？ [复制链接]

通孔元件焊接常规方法是波峰焊或者选择性波峰焊，当然如果元件耐温达标且方便吸取贴装也是可以使用通孔回流工艺进行焊接。（手工焊和焊接机焊这里就不说了）本文主要讲述波峰焊元件透锡问题如何解决。
我曾经遇到过一个连接器通孔焊接，使用的工艺是选择性波峰焊工艺，焊接完后大多数pin脚透锡都是能达到100%的，只有个别PIN透锡只有40%左右，经过多次调整焊接参数，始终没有很好的改善，我们都知道，焊接透锡不好在排出材料氧化和助焊剂之后，只有热量影响最大，于是我就对这个元件焊接参数进行极限调整（PCB热损伤），调整了锡炉温度到350度，焊接时间分别验证了4s,6s,8s,10s,15s,20s，最终焊接时间达到10s时透锡就可以达到100%了，但是这个时候连接器塑胶本体和PCB已经热损伤，产品完全报废。回去查看PCB GERBER时发现，这个连接器透锡不达标的几个孔正好是设计在大面积接地铜箔上，并且没有做隔热设计，导致焊接式大铜箔截热过多导致最终透锡不良。
通孔元件设计在大铜箔上时必须要有隔热设计，具体设计建议参考下图1：

注意！！隔热设计不止是通孔焊接需要，SMD焊盘在大铜箔上时一样也需要隔热设计，不然像CHIP类元件可能会出现立碑，偏移等不良


自从吸取了上次隔热设计的教训后，每次有新产品我都会仔细检查大铜箔上的焊盘隔热设计是否合理，也确实发现了几个产品隔热设计有问题，最终RD也是听取了建议做了修改。

好景不长，没过多久又遇到一个新产品通孔焊接透锡不良，这次我先确认了隔热设计没问题，可产品还是有几个PIN透锡只有20%，既然隔热设计没问题那就折腾助焊剂、材料、PCB排查吧，轮番折腾了一遍，材料、PCB浪费不少问题没有任何解决，没办法只能祭出大杀器：热损伤验证。 狗血的事情出现了，热损伤验证结果说明这几个不透锡的PIN还是热量不足，提高焊接温度，加长焊接时间，透锡立马杠杠滴了，但是PCB还是被热损伤了。

明明已经有隔热设计了，为什么焊接还是出现截热现象呢？我又返回PCB设计端寻找问题，通过对比之前的产品经验我发现这次的PCB与之前PCB差异点在于PCB层数，这次的PCB是12层板，之前的PCB是4层板。

那么是不是因为内层线路把热量截去了呢？立马复查GERBER设计，果然研发小哥只做了外层铜箔的隔热设计，内层有4层大面积铺铜直接连接在镀通孔上。找到问题后赶紧拉研发小哥确认，研发小哥还算听话，立马更新了一版设计给板厂（参考图二设计规范），过了几天新PCB来了后上线一验证，问题立刻消失不见。
总结：隔热设计很重要！！隔热设计很重要！！隔热设计很重要！！

无论SMD 还是DIP焊盘接多层地，或接大铜箔，都要做隔热处理才行

mark596518:无论SMD 还是DIP焊盘接多层地，或接大铜箔，都要做隔热处理才行 (2021-08-26 23:05) 

是的，上面有说

回流焊温度不高

内容来自[新鲜事]

可以详细说下怎么做隔热设计吗

加安smt421:可以详细说下怎么做隔热设计吗 (2021-08-27 16:28) 

图片不是有吗

感谢楼主分享，学到了，原来如此，难怪有冷焊的焊点

很多时候都头疼接地焊盘的透锡问题，没看这篇文章之前就只是知道是因为大面积铺铜导致热量消失，但是不知道怎么去解决，好像除了提高焊接温度，当然也有单独涂抹助焊剂的时候才能解决上锡问题，您这个是自己公司设计，自己生产，我们基本上都是代工，所以也没有权利去给客户提出改善建议，不过这篇文章让我了解了问题的所在，这段时间里难得的一篇好文章。

Thermal Relief 又称为【花焊盘】或【热风焊盘】或【热焊盘】，因为大部分的 thermal relief 都会将焊垫与铜箔的接触点设计成「十」字形，来达到平均并减少与铜箔接触的面积，因为可能会有好几层的铜箔线，叠起来就更像是一朵花了。

researchmfg:Thermal Relief 又称为【花焊盘】或【热风焊盘】或【热焊盘】，因为大部分的 thermal relief 都会将焊垫与铜箔的接触点设计成「十」字形，来达到平均并减少与铜箔接触的面积，因为可能会有好几层的铜箔线，叠起来就更像是一朵花了。  (2021-08-30 22:22) 

大佬退休生活如何啊？

论坛中难得的精品，必须点赞
补充一点：隔热焊盘的桥接部分，不能太窄，否则覆铜和基材之间的附着力可能会不足

simon_sun:大佬退休生活如何啊？ (2021-08-31 09:51) 

谢谢你的关心，疫情不能游山玩水，就网上冲浪呗~

download12:论坛中难得的精品，必须点赞
补充一点：隔热焊盘的桥接部分，不能太窄，否则覆铜和基材之间的附着力可能会不足 (2021-09-01 09:46) 

似乎不是附着力问题?否则一些NSMD (Non-solder mask defined)焊垫设计不就出问题了。桥接线路的宽度应该要考虑的是电流大小是否足够与导热及散热问题。