在電子制造領域，焊接質量對于產(chǎn)品的穩(wěn)定性和可靠性起著決定性作用。虛焊作為一種常見且棘手的焊接缺陷，可能引發(fā)電子產(chǎn)品故障，嚴重時甚至導致產(chǎn)品失效。通孔焊接和標貼焊接作為兩種主流的焊接方式，在應對虛焊問題上各有特點，而通孔焊接憑借其獨特的工藝特性，在解決虛焊問題方面展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢。

虛焊問題剖析

虛焊本質上是在焊接過程中，連接接頭的界面未能形成合適厚度的合金層(IMC)，導致焊點的焊接輪廓形狀不完整。虛焊焊點主要分為兩類：一類是通過直接觀察就能發(fā)現(xiàn)的，如半焊、缺焊，此類焊點的焊接輪廓明顯不完整;另一類則是在整機電性能測試、整機可靠性試驗或實際使用過程中才會暴露出來的，像空洞、吹孔等情況，這類焊點內部存在缺陷，會使電阻值增大，進而導致焊點導電性能變差。

虛焊的產(chǎn)生原因復雜多樣。從印制電路板(PCB)的設計角度來看，焊盤大小、焊盤孔徑與插裝元器件引線的直徑若配合不當，就容易引發(fā)虛焊。例如，焊盤過小會致使錫量不足，而焊盤過大則會造成焊點扁平，兩者都會影響焊點的導電性能。從焊接工藝方面分析，助焊劑的助焊性能不佳是一個關鍵因素。助焊劑需要適應波峰焊的預熱溫度、錫爐溫度以及焊接時間等參數(shù)。若錫爐溫度設置不合理，會影響液態(tài)焊料的粘度和流動性，無法滿足補充基板通過波峰時所帶走的熱量的需求;焊接時間設置不當，則會影響基板焊盤、元器件引線被液態(tài)焊料的浸潤時間，以及基板通過波峰時所能承受的熱量。此外，在預熱階段，若助焊劑溫度過高，會出現(xiàn)碳化趨勢，失去助焊作用，減弱其在預熱區(qū)的去氧化物能力以及在焊接時對焊錫的表面漫流作用;若助焊劑預熱時溫度過低，在焊接前或焊接時，助焊劑中的氣泡會阻礙焊錫與焊盤、元器件引線接觸，從而在焊點內部形成空洞類虛焊。

通孔焊接與標貼焊接對比

標貼焊接，即表面貼裝技術(SMT)，將無引腳或短引腳的表面貼裝元器件直接貼裝、焊接到 PCB 表面規(guī)定位置。這種焊接方式適用于小型化、高密度的電子組裝需求，能夠有效減小電子產(chǎn)品的體積。然而，在應對虛焊問題上，標貼焊接存在一定局限性。由于表面貼裝元器件的引腳較短甚至無引腳，與焊盤的連接主要依靠表面張力和少量的焊料，在受到外力、溫度變化等因素影響時，焊點容易出現(xiàn)開裂、松動等虛焊現(xiàn)象。特別是對于一些對機械強度要求較高的應用場景，標貼焊接的焊點可能無法提供足夠的穩(wěn)固性。

通孔焊接，尤其是通孔回流焊工藝(THR)，則展現(xiàn)出不同的特性。該工藝先采用絲網(wǎng)印刷方式將錫膏印刷在通孔焊盤上，接著將插裝元器件插入通孔內，最后通過回流焊完成與表貼元器件的焊接。與標貼焊接相比，通孔焊接的元器件引腳穿過 PCB 上的通孔，在焊接過程中，引腳與焊盤以及通孔壁之間能夠形成更為牢固的機械連接和電氣連接。這種連接方式使得焊點在承受外力時，能夠更好地分散應力，降低焊點開裂、松動的風險，從而有效減少虛焊問題的發(fā)生。

通孔焊接在解決虛焊問題上的優(yōu)勢

機械連接牢固性優(yōu)勢

在通孔焊接中，元器件引腳貫穿 PCB 的通孔，焊接后形成的焊點不僅在 PCB 表面有焊料連接，引腳與通孔壁之間也會形成可靠的連接。這種三維立體的連接方式大大增強了焊點的機械強度。以常見的插件式電阻器為例，其引腳插入通孔并焊接后，能夠承受較大的拉力和剪切力。相比之下，標貼焊接的電阻器僅通過表面貼裝方式與焊盤連接，在受到相同外力作用時，更容易出現(xiàn)焊點脫落、虛焊的情況。對于一些需要在復雜環(huán)境下工作的電子產(chǎn)品，如工業(yè)控制設備、汽車電子等，可能會受到震動、沖擊等外力影響，通孔焊接的牢固機械連接能夠確保焊點在長期使用過程中保持穩(wěn)定，有效避免因外力作用導致的虛焊問題，顯著提高產(chǎn)品的可靠性。

焊接過程中對焊接缺陷的抑制優(yōu)勢

對焊料量的控制優(yōu)勢：在通孔回流焊工藝中，通過精確控制錫膏印刷的量，能夠確保在焊接過程中有足夠的焊料填充通孔和形成良好的焊點。先進的錫膏印刷設備可以根據(jù)通孔的大小、元器件引腳的直徑等參數(shù)，精準地控制錫膏的印刷量，避免出現(xiàn)焊料不足導致的虛焊問題。同時，由于錫膏是預先印刷在焊盤和通孔周圍，在回流焊接過程中，焊料的流動更加可控，能夠更好地填充引腳與通孔之間的間隙，減少空洞、缺焊等焊接缺陷的產(chǎn)生。而在標貼焊接中，對于一些微小的表面貼裝元器件，如 0201、01005 封裝的電阻、電容等，要精確控制焊料量較為困難，容易因焊料量不足或過多引發(fā)虛焊、橋接等問題。

對焊接溫度和時間的適應性優(yōu)勢：通孔焊接在回流焊接過程中，元器件引腳和焊盤能夠充分吸收熱量，因為引腳貫穿通孔，熱量可以通過引腳均勻地傳遞到整個焊接區(qū)域。這使得焊接過程對溫度和時間的波動有更好的適應性。即使在回流焊過程中溫度曲線出現(xiàn)一定程度的偏差，由于引腳與焊盤、通孔壁之間的大面積接觸，仍能保證有足夠的熱量使焊料充分熔化并形成良好的焊點。相比之下，標貼焊接的元器件由于引腳短且與焊盤接觸面積相對較小，對溫度和時間的變化更為敏感。若回流焊溫度過低或時間過短，可能導致焊料無法充分熔化，從而產(chǎn)生虛焊;若溫度過高或時間過長，則可能損壞元器件或使焊點出現(xiàn)過度氧化等問題。例如，在焊接一些對溫度敏感的芯片時，標貼焊接需要更加嚴格地控制溫度曲線，而通孔焊接則相對更具容錯性，能夠在一定程度上降低因溫度和時間控制不當導致虛焊的風險。

可檢測性與可修復性優(yōu)勢

可檢測性優(yōu)勢：通孔焊接形成的焊點較大且具有明顯的三維結構，在進行焊接質量檢測時，無論是采用目視檢測、X 射線檢測還是其他無損檢測方法，都更容易發(fā)現(xiàn)潛在的焊接缺陷。目視檢測時，操作人員可以直觀地觀察到焊點的形狀、焊料的填充情況等，判斷是否存在虛焊、缺焊等問題。X 射線檢測能夠清晰地顯示引腳與通孔壁之間的焊接情況，以及焊點內部是否存在空洞等缺陷。相比之下，標貼焊接的焊點較小且較為扁平，在檢測過程中，一些微小的虛焊缺陷可能難以被發(fā)現(xiàn)，特別是對于一些多層 PCB 板上的表面貼裝元器件，檢測難度更大。

可修復性優(yōu)勢：當發(fā)現(xiàn)通孔焊接的焊點存在虛焊問題時，修復相對較為容易。由于引腳貫穿通孔，維修人員可以通過重新加熱焊點，添加適量的焊料等方式進行修復。例如，使用電烙鐵對虛焊的通孔焊點進行補焊時，能夠方便地將熱量傳遞到引腳與焊盤的連接部位，使焊料重新熔化并填充缺陷部位。而對于標貼焊接的元器件，一旦出現(xiàn)虛焊，由于其引腳短且與焊盤緊密貼合，修復過程需要更加精細的操作和專業(yè)的設備，如使用熱風槍等設備進行局部加熱修復，但在修復過程中容易對周圍的其他元器件造成影響，增加了修復的難度和風險。

總結

綜上所述，通孔焊接在解決虛焊問題上相較于標貼焊接具有多方面的優(yōu)勢。其牢固的機械連接能夠有效抵抗外力作用，減少因外力導致的虛焊;在焊接過程中，對焊料量和焊接溫度、時間的良好控制能力，降低了焊接缺陷產(chǎn)生的概率;同時，在可檢測性與可修復性方面也表現(xiàn)出色，便于及時發(fā)現(xiàn)和解決虛焊問題。盡管隨著電子產(chǎn)品向小型化、輕量化方向發(fā)展，標貼焊接技術得到了廣泛應用，但在一些對焊接質量和可靠性要求極高的領域，如航空航天、醫(yī)療設備等，通孔焊接技術憑借其在解決虛焊問題上的獨特優(yōu)勢，仍然占據(jù)著重要地位。在實際電子制造過程中，應根據(jù)產(chǎn)品的具體需求和應用場景，合理選擇焊接方式，以確保電子產(chǎn)品的高質量和高可靠性。