在PCB打樣過程中，噴錫工藝因其成本低、焊接性能較好等優(yōu)勢(shì)被廣泛應(yīng)用。然而，噴錫PCB容易出現(xiàn)爆孔問題，這不僅影響PCB的質(zhì)量，還可能導(dǎo)致后續(xù)組裝環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障。爆孔問題通常與設(shè)計(jì)缺陷密切相關(guān)，以下兩種設(shè)計(jì)是導(dǎo)致噴錫PCB爆孔的常見“元兇”，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量避免。

一、過孔設(shè)計(jì)不合理導(dǎo)致爆孔

（一）過孔直徑過小

1. 原因分析

• 噴錫工藝需要在過孔表面沉積一層錫，如果過孔直徑過小，在噴錫過程中，熔融的錫液難以均勻地填充到過孔內(nèi)部。當(dāng)錫液冷卻收縮時(shí)，由于填充不充分，內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生較大的應(yīng)力，容易導(dǎo)致孔壁破裂，即出現(xiàn)爆孔現(xiàn)象。

• 例如，在設(shè)計(jì)一些高密度PCB時(shí)，為了節(jié)省空間，可能會(huì)將過孔直徑設(shè)計(jì)得過小，如0.2mm甚至更小。這樣的過孔在噴錫時(shí)，錫液很難順利進(jìn)入并填充完整，爆孔風(fēng)險(xiǎn)大幅增加。

2. 解決方案

• 根據(jù)PCB的層數(shù)、銅厚以及噴錫工藝要求，合理選擇過孔直徑。一般來說，對(duì)于普通的4 - 6層PCB，過孔直徑建議不小于0.3mm；對(duì)于更高層數(shù)的PCB，過孔直徑應(yīng)適當(dāng)增大，如0.4mm及以上。

• 可以采用盤中孔（Via - in - Pad）設(shè)計(jì)時(shí)，若過孔直徑較小，需結(jié)合特殊的工藝處理，如在過孔內(nèi)填充導(dǎo)電膠或采用電鍍填孔工藝，增強(qiáng)過孔的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，降低爆孔風(fēng)險(xiǎn)。

（二）過孔密集且間距過小

1. 原因分析

• 當(dāng)PCB上存在大量過孔且過孔之間的間距過小時(shí)，在噴錫過程中，相鄰過孔周圍的錫液會(huì)相互影響。由于空間有限，錫液在填充和冷卻過程中，無法自由流動(dòng)和均勻分布，會(huì)導(dǎo)致局部應(yīng)力集中。

• 例如，在一些高速信號(hào)傳輸?shù)腜CB設(shè)計(jì)中，為了實(shí)現(xiàn)良好的信號(hào)完整性，可能會(huì)在局部區(qū)域布置大量密集的過孔。這些過孔在噴錫后，由于應(yīng)力作用，容易出現(xiàn)孔壁破裂或孔周圍線路脫落等爆孔相關(guān)問題。

2. 解決方案

• 合理規(guī)劃過孔的布局，增加過孔之間的間距。一般來說，過孔中心間距應(yīng)不小于0.5mm，對(duì)于一些對(duì)可靠性要求較高的PCB，間距可適當(dāng)增大至0.8mm以上。

• 可以采用分層過孔設(shè)計(jì)，將不同功能的過孔分布在不同層，減少同一層上過孔的密集程度，從而降低噴錫時(shí)的應(yīng)力集中問題。

二、線路與焊盤設(shè)計(jì)不當(dāng)引發(fā)爆孔

（一）線路與焊盤連接處設(shè)計(jì)過細(xì)

1. 原因分析

• 在噴錫過程中，焊盤和線路會(huì)受到熱應(yīng)力和機(jī)械應(yīng)力的作用。如果線路與焊盤連接處設(shè)計(jì)過細(xì)，這部分結(jié)構(gòu)在應(yīng)力作用下容易成為薄弱環(huán)節(jié)。當(dāng)應(yīng)力超過線路與焊盤連接處的承受能力時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致連接處斷裂，進(jìn)而引發(fā)爆孔現(xiàn)象。

• 例如，在設(shè)計(jì)一些小型電子設(shè)備的PCB時(shí)，為了追求高集成度，可能會(huì)將線路設(shè)計(jì)得非常細(xì)，與焊盤的連接寬度可能只有0.1mm甚至更窄。這樣的連接在噴錫過程中很容易出現(xiàn)斷裂問題。

2. 解決方案

• 增加線路與焊盤連接處的寬度，一般建議連接寬度不小于0.2mm。對(duì)于一些大電流或高可靠性的PCB設(shè)計(jì)，連接寬度應(yīng)適當(dāng)增大，如0.3mm及以上。

• 可以采用漸變線設(shè)計(jì)，即從線路到焊盤逐漸增加寬度，使應(yīng)力能夠更均勻地分布，減少連接處的應(yīng)力集中。

（二）焊盤形狀不規(guī)則

1. 原因分析

• 不規(guī)則形狀的焊盤在噴錫過程中，錫液的流動(dòng)和分布會(huì)受到影響。由于焊盤邊緣形狀不規(guī)則，錫液在冷卻收縮時(shí)，不同部位的收縮程度可能不同，會(huì)導(dǎo)致焊盤內(nèi)部產(chǎn)生不均勻的應(yīng)力。

• 例如，一些設(shè)計(jì)師為了追求獨(dú)特的外觀或滿足特殊的布局要求，可能會(huì)設(shè)計(jì)出三角形、多邊形等不規(guī)則形狀的焊盤。這些焊盤在噴錫后，容易出現(xiàn)焊盤邊緣翹起、孔壁與焊盤分離等爆孔相關(guān)問題。

2. 解決方案

• 盡量采用規(guī)則形狀的焊盤，如圓形、方形等。圓形焊盤具有均勻的應(yīng)力分布特性，能夠更好地承受噴錫過程中的熱應(yīng)力和機(jī)械應(yīng)力；方形焊盤則便于布局和焊接操作。

• 如果確實(shí)需要使用不規(guī)則形狀的焊盤，應(yīng)對(duì)焊盤邊緣進(jìn)行圓角處理，減少應(yīng)力集中點(diǎn)。同時(shí)，在焊盤設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)充分考慮噴錫工藝的要求，確保焊盤的尺寸和形狀能夠滿足錫液的均勻填充和冷卻收縮需求。

在PCB打樣過程中，為了避免噴錫PCB出現(xiàn)爆孔問題，設(shè)計(jì)師應(yīng)充分考慮過孔設(shè)計(jì)和線路與焊盤設(shè)計(jì)的合理性。通過合理選擇過孔直徑、增加過孔間距、優(yōu)化線路與焊盤連接處設(shè)計(jì)以及采用規(guī)則形狀的焊盤等措施，可以有效降低爆孔風(fēng)險(xiǎn)，提高PCB的質(zhì)量和可靠性。