通孔焊接：最佳实践和缺陷控制

通孔焊接 是将带有引线的元件固定在印刷电路板 (PCB) 的镀层孔中，并在背面进行焊接的工艺。它能形成牢固、机械性能优异的连接，因此至今仍是连接器、大型部件以及承受物理应力的元件的标准连接方式。

什么是通孔焊接？

在通孔焊接技术中，元件的引脚穿过连接电路板各层的镀层孔。焊料通过孔流淌并润湿引脚和镀层，形成机械和电气性能良好的连接。由于引脚固定在电路板内部，这种连接方式比表面贴装焊盘具有更好的抗拉扯和抗振动性能。

通孔焊接的关键特性

• 机械强度： 穿过电路板的导线可以抵抗应力和振动。
• 镀通孔： 桶形镀层承载焊料并连接各层。
• 焊缝圆角： 良好的焊点在焊料侧形成光滑的凹形焊缝。
• 易于重做： 较大的接头更容易手工检查和修理。
• 高应力部件： 非常适合用于连接器、插座和电源组件。

这种耐用性正是通孔技术即使在表面贴装技术盛行的今天依然存在的原因。许多电路板都结合了这两种技术，而我们的 混合技术组装服务 在同一流程中处理通孔部分和SMT部分。

通孔焊接与表面贴装焊接

通孔和表面贴装是互补的，而非竞争关系。了解它们各自的适用场景，就能明白为什么大多数现代电路板都会同时采用这两种技术。

关键差异

• 安装： THT引脚穿过孔洞；SMT元件放置在表面焊盘上。
• 强度： THT接头更牢固；SMT接头更小更轻。
• 密度： SMT技术可以实现更高的元件密度。
• 自动化： SMT是全自动的；THT通常需要更多的人工或选择性步骤。
• 最佳用途： THT 用于承压部件，SMT 用于紧凑型、大批量电路。

精心设计的电路板会充分利用每项技术的优势，从而在成本和可靠性之间取得平衡。

手工焊接通孔元件的步骤详解

手工焊接是最容易上手的方法，也是理解其他焊接方法的基础。这项技术简单却精准。

清洁关节的关键步骤

• 插入和就位： 将导线完全穿过孔，并将零件平整地放置到位。
• 加热两个表面： 将熨斗同时接触熨烫垫和熨斗导线。
• 将焊锡送入焊点： 将焊锡涂抹在加热后的焊点上，而不是烙铁头上。
• 顺其自然： 让焊锡通过孔洞渗入并形成焊缝。
• 取出并冷却： 先取出焊锡，再取出烙铁，保持焊点静止不动，直到焊锡凝固。
• 修剪导线： 将接缝上方的多余部分剪掉。

好的焊缝应该是光亮、光滑且凹陷的。暗淡、粗糙或尖锐的焊缝则表明存在问题需要解决。这些基本原理可以应用于生产工艺，但一切都始于对单个焊缝的温度和时间进行精准控制。

焊接细小或间距很小的孔

有些最难连接的接头位于阴暗处的小孔中，例如大型微控制器后面或连接器本体下方。这些接头需要更精细的焊接技巧。

应对难洞的关键策略

• 使用细尖笔头： 小巧、干净的锥形或弯曲尖端可以触及狭小的垫子。
• 添加助熔剂： 液态或凝胶状助焊剂有助于焊料流入狭窄的焊筒。
• 短暂提高温度： 大型集成电路附近的热负荷区域需要快速施加更多能量。
• 从易于接受的角度入手： 从开口的一侧加热和进料。
• 使用更细的焊锡： 较小的直径在狭小空间内更容易控制。
• 如有需要，可预先镀锡： 在难以获取铅的情况下，先给铅镀锡会有所帮助。

这些位置的风险要么是加热不足导致的冷焊，要么是加热时间过长对邻近敏感元件造成附带损伤。平衡这两者需要技巧，这也是生产电路板上采用选择性焊接的原因之一。对于通孔位置复杂、焊接点密集的电路板，选择性焊接也是一个不错的选择。 面向制造的设计审查 改善建造前的访问权限。

波峰焊与选择性焊接

对于批量生产而言，手工焊接并不实用。波峰焊和选择性焊接以不同的方式实现了通孔连接的自动化。

方法之间的主要区别

• 波峰焊接： 整个电路板都经过一波熔融焊锡。
• 选择性焊接： 喷嘴只焊接特定的焊点，不影响附近的SMT元件。
• 速率： 对于通孔部件密集的板材，波浪速度会更快。
• 精确： 选择性地保护敏感或附近的组件。
• 掩蔽： 波通常需要掩蔽；选择性地直接作用于关节。

与我们一起规划您的通孔装配

选择波峰焊还是选择性焊取决于通孔元件和表面贴装元件的组合以及它们周围的布局。 生产装配线 选择适合每个电路板的方法。

常见的通孔焊接缺陷及解决方法

通孔接头失效的方式有其可识别的特征。了解这些特征可以加快检查和返工速度。

主要缺陷及补救措施

• 冷关节： 温度过低导致表面暗淡粗糙；用合适的温度进行回流焊。
• 填充不足： 焊锡无法通过焊筒；加热并添加助焊剂，重新填充。
• 焊桥： 多余的焊锡会导致相邻焊盘短路；用吸锡线或烙铁去除。
• 抬起的垫子： 过热导致焊盘撕裂；请小心修复线路并重新焊接。
• 空洞： 接头处滞留气体；控制通量和加热曲线。

大多数缺陷都源于加热温度过低、过高或加热时间不当。采用一致的焊接工艺和优质的助焊剂可以避免大部分缺陷。对于高可靠性的工业应用，缺陷的判定依据是既定的IPC等级，我们在诸如我们的电路板等产品中支持该等级。 工业控制板.

制造商的通孔装配

当电路板进入生产阶段时，通孔组装就变成了一个受控的过程，有明确的步骤和检验流程。

THT生产的关键要素

• 工艺选择： 手、挥或选择性地与板子相匹配。
• 固定装置和托盘： 工具用于固定电路板并遮盖敏感区域。
• 配置文件控制： 焊接温度和停留时间均已设定并监控。
• 检查： 目测和AOI检查确认鱼片质量和填充情况。
• 文档： 结果记录在案，以确保可追溯性和一致性。

这种严谨性使得通孔焊接的可靠性高于操作人员依赖性。对于要求苛刻的焊接应用，例如： 电力电子 or 机器人电路板可控的通孔焊接至关重要。团队 我们的设施 可以推荐合适的方法，以及我们完整的 制造服务 涵盖制造和组装两个方面。

通孔焊接工具和材料

良好的通孔焊接始于合适的工具包。一台温控电烙铁、合适的焊锡和助焊剂，以及一些清理工具，是获得光亮持久的焊点和避免令人沮丧的返工之间的关键。

主要工具和材料

• 烙铁： 一款带有干净镀锡尖端的温控熨斗。
• 焊接： 使用与接头尺寸相匹配的含铅或无铅电线。
• 助焊剂： 改善润湿性，帮助焊锡流入孔中。
• 拆焊工具： 编织线和用于拆卸或固定接头的泵。
• 辅助用具： 需要用辅助工具或虎钳来固定木板。
• 花洒保养： 黄铜清洁剂和锡枪可以延长枪嘴寿命。

对于带有镀通孔的多层板，连接质量也取决于电路板本身，而电路板的设计必须能够满足我们内部的热需求。 多层刚性结构.

常見問題解答

为什么使用通孔而不是表面贴装？

通孔连接能提供更牢固的机械连接，因此是连接器、变压器以及任何承受物理或热应力的部件的首选。表面贴装则更适合高密度和自动化，这也是许多电路板同时采用这两种连接方式的原因。

如何焊接位于大芯片后面、难以触及的小孔？

使用细尖焊嘴，涂抹助焊剂，并稍稍提高温度，保持短时间，因为该区域散热很快。从任何可以触及的一侧进行焊接，使用较细的焊锡，并避免在敏感的相邻元件附近停留太久。

一个好的通孔连接应该是什么样的？

焊点光亮、光滑且凹陷，焊料已流经焊筒，在焊料侧形成干净的焊缝。暗淡、有焊点结块或呈尖峰状的焊点表明焊点虚焊或润湿不足，应进行回流焊。

波峰焊和选择性焊接有什么区别？

波峰焊使整个电路板在熔融焊料上快速移动，适用于通孔元件密集的电路板。选择性焊接则使用喷嘴仅针对特定焊点进行焊接，从而保护混合电路板上附近的表面贴装元件。

什么原因会导致冷焊点？

加热不足，焊料未能完全熔化并润湿焊点表面。解决方法是在合适的温度下重新焊接焊点，通常还需要添加助焊剂，直至形成光滑闪亮的焊缝。

通孔和表面贴装可以同时出现在同一块电路板上吗？

是的，这种情况很常见。这类电路板先采用表面贴装技术（SMT）组装，然后根据布局和产量，采用手工焊接、波峰焊或选择性焊接等方式添加通孔元件。

现代电子产品中还使用通孔焊接吗？

确实如此。虽然表面贴装元件在数量上占据主导地位，但通孔仍然是连接器、电源元件以及任何需要牢固、耐应力连接的元件的标准，因此大多数产品仍然采用通孔连接。