CN110876235A - 电子装置及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种电子装置包含电路板，及电子元件。所述电路板包括板体及多个贯穿所述板体的通孔。每一通孔具有第一直径。所述电子元件包括多个引脚，每一引脚具有第二直径，所述第二直径小于所述第一直径且直径差介于0.4毫米到0.6毫米，所述引脚分别穿入对应的通孔并以焊接方式与所述电路板固定。

Description

电子装置及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种电子装置，特别是涉及一种具有通孔和引脚的电子装置及其制造方法。
背景技术
波峰焊接是组装电路板时一种常见的制程。图1为一种电子装置经过波峰焊接制程的示意图。所述电子装置包含一电路板1，及多个设置于所述电路板1的电子元件2。所述电路板1包括多个供所述电子元件2的引脚21插接的通孔11。所述电子装置下方设置有一承载槽3及位于所述承载槽3内的液态焊料4。当所述电子装置喷涂完助焊剂并经过预热处理，所述电子装置会从所述液态焊料4的表面滑行而过，使焊料能藉由表面张力作用，沿着所述引脚21和所述通孔11向上爬升，再经过冷却处理，固化电路板1上的焊料4完成焊接。然而，参阅图2，现有技术制造出的电子装置，常因为多种原因，使得冷却后的焊料4内存有来不及排出的气体所形成的空洞5，大大影响焊接的可靠性，造成电路接触不良的情况产生。
发明内容
本发明的目的在于提供一种通孔内的焊料不易形成空洞的电子装置。
本发明电子装置包含电路板，及电子元件。所述电路板包括板体及多个贯穿所述板体的通孔，每一通孔具有第一直径，所述电子元件包括多个引脚，每一引脚具有第二直径，所述第二直径小于所述第一直径且直径差是介于0.4毫米到0.6毫米，所述引脚分别穿入对应的通孔并以焊接方式与所述电路板固定。
在一些实施例中，所述第二直径与所述第一直径的直径差是介于0.4毫米到0.6毫米。
在一些实施例中，所述第一直径介于0.9毫米到1.6毫米。
在一些实施例中，所述第二直径介于0.45毫米到1毫米。
在一些实施例中，所述板体的厚度是介于1.6毫米到2毫米。
在一些实施例中，所述焊接方式为波峰焊接。
本发明电子装置在一些实施例中，是包含电路板，及电子元件。所述电路板包括厚度为1.6毫米的板体，及多个贯穿所述板体的通孔，每一通孔具有第一直径，所述第一直径介于0.9毫米至1.45毫米。所述电子元件包括多个引脚，每一引脚具有第二直径，所述第二直径介于0.45毫米至1毫米，所述引脚分别穿入对应的通孔并以焊接方式与所述电路板固定。
本发明电子装置在一些实施例中，是包含电路板，及电子元件。所述电路板包括厚度为2毫米的板体，及多个贯穿所述板体的通孔，每一通孔具有第一直径，所述第一直径介于0.96毫米至1.6毫米。所述电子元件包括多个引脚，每一引脚具有第二直径，所述第二直径介于0.45毫米到1毫米，所述引脚分别穿入对应的通孔并以焊接方式与所述电路板固定。
本发明电子装置的制造方法在一些实施例中，是包含以下步骤：提供电路板，包括板体，及多个贯穿所述板体的通孔，每一通孔具有第一直径；提供电子元件，包括多个引脚，每一引脚具有第二直径，所述第二直径小于所述第一直径且直径差介于0.4毫米到0.6毫米；将所述电子元件的所述引脚分别穿入所述电路板对应的所述通孔；以焊接方式将所述电子元件的所述引脚分别固定于所述电路板对应的所述通孔。
本发明的有益效果在于：相较于公知的电路板在组装过程中容易在焊料内形成空洞，本发明藉由调整通孔与引脚的直径差，使焊料内的气体更容易于通孔中排出，避免焊料经冷却处理后，焊料内仍存有气体而形成空洞。
附图说明
图1是现有的一种电子装置经过一波峰焊接制程的一示意图；
图2是图1的一局部放大图，说明现有的电子装置的通孔内的焊料容易出现空洞；
图3是本发明电子装置的一实施例的一制造方法的一流程图；
图4是一示意图，说明所述实施例的一电路板和一电子元件在组装前的对应关系；
图5是一示意图，说明所述电子元件以焊接方式组装于所述电路板；
图6是图5的一局部放大图，说明所述电子装置的一通孔内的焊料不容易出现空洞；及
图7是一折线图，说明所述电子装置的通孔与引脚的直径差和空洞比率的关系。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明：
参阅图3至图6，为本发明电子装置及其制造方法的实施例。本实施例的制造方法包含步骤S1至步骤S4，分述如下：
步骤S1，提供一电路板6，包括一板体61，及多个贯穿所述板体61的通孔62，每一通孔62具有第一直径d1。板体61具有相反的一第一表面611与一第二表面612。较佳地，板体厚度t1是介于1.6毫米到2毫米。通孔62自板体61的第一表面611贯穿至第二表面612，且每一通孔62具有一第一直径d1。较佳地，第一直径d1是介于0.9毫米到1.6毫米。
步骤S2，提供一电子元件7，包括多个引脚71，每一引脚71具有第二直径d2。每一引脚71的第二直径d2小于相对应的每一通孔62的第一直径d1，且直径差是介于0.4毫米到0.6毫米。较佳地，第二直径d2是介于0.45毫米到1毫米。电子元件7于本实施例中是以一电容为例说明，但不以此为限，也可以是任一种主动元件或被动元件。
步骤S3，将电子元件7的引脚71分别自第一表面611往第二表面612的方向穿入电路板6对应的通孔62。
步骤S4，以焊接方式将电子元件7的引脚71分别固定于电路板6对应的通孔62。于本实施例中，焊接方式是以一波焊制程(wave soldering)为例说明，但不以此为限。波焊制程包含提供一熔融态的焊料8于一承载槽(图未示)内；将已插接电子元件7的电路板6的第二表面612接触于焊料8。焊料8于本实施例中为SAC305合金的无铅焊料，且焊料8会沿着引脚71和通孔62朝第一表面611的方向爬升，填充于通孔62并包覆引脚71。焊料8于冷却后会固化并使引脚71焊接于电路板6，完成本实施例电子装置的制作。
以下以两种厚度的电路板及五种引脚直径不同的电子元件搭配不同的通孔直径做成十个实验例及十个比较例，以验证引脚与通孔的直径差对于焊接后的焊料空洞比率的影响。测试结果整理如下表1，其中两种电路板的板体厚度t1为1.6毫米与2毫米、五种电子元件的引脚直径d2为0.45毫米、0.5毫米、0.6毫米、0.8毫米及1毫米。比较例1-10为现有技术常使用的通孔直径d0与引脚直径d2的搭配，可看出通孔直径d0与引脚直径d2的直径差是介于0.18毫米到0.3毫米之间。实验例1-10是对照比较例1-10在相同的板体厚度t1及引脚直径d2的条件下，加大通孔直径，使实验例的通孔直径d1大于比较例的通孔直径d0，并使实验例的通孔直径d1与引脚直径d2的直径差介于0.4毫米到0.6毫米。由表1所列的空洞比率可以看出，比较例中通孔与引脚的直径差皆不大于0.4毫米，而固化的焊料的空洞比率皆大于45％，甚至高达100％，因此容易造成电路接触不良，影响焊接的可靠性。反观实验例中通孔与引脚的直径差介于0.4毫米到0.6毫米，使得固化的焊料的空洞比率皆为0％，显而易见，通孔与引脚的直径差介于0.4毫米到0.6毫米，确实能使焊料内的气体更容易于通孔中排出，大幅减少焊料中的空洞比率，避免焊料冷却后，焊料内仍存有气体而形成空洞。
Figure BDA0001786975400000051
另配合参阅图7，综合归纳比较例与实验例的通孔引脚直径差与空洞比率的关系，可看出当板体厚度为1.6毫米且通孔引脚直径差大于0.4毫米，焊料固化后不再存有空洞。
综上所述，相较于公知的电路板在组装过程中容易在焊料内形成空洞，本发明电子装置通过调整通孔与引脚的直径差，使焊料内的气体更容易于通孔中排出，避免焊料经冷却处理后，焊料内仍存有气体而形成空洞。

Claims (10)

1.一种电子装置，其特征在于，所述电子装置包含：
电路板，包括板体，及多个贯穿所述板体的通孔，每一通孔具有第一直径；及
电子元件，包括多个引脚，每一引脚具有第二直径，所述第二直径小于所述第一直径且直径差介于0.4毫米到0.6毫米，所述引脚分别穿入对应的通孔并以焊接方式与所述电路板固定。
2.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，所述第一直径介于0.9毫米至1.6毫米。
3.如权利要求2所述的电子装置，其特征在于，所述第二直径介于0.45毫米至1毫米。
4.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，所述板体的厚度是介于1.6毫米至2毫米。
5.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，所述焊接方式为波峰焊接。
6.一种电子装置，其特征在于，所述电子装置包含：
电路板，包括厚度为1.6毫米的板体，及多个贯穿所述板体的通孔，每一通孔具有第一直径，所述第一直径介于0.9毫米至1.45毫米；及
电子元件，包括多个引脚，每一引脚具有第二直径，所述第二直径介于0.45毫米至1毫米，所述引脚分别穿入对应的通孔并以焊接方式与所述电路板固定。
7.一种电子装置，其特征在于，所述电子装置包含：
电路板，包括厚度为2毫米的板体，及多个贯穿所述板体的通孔，每一通孔具有第一直径，所述第一直径介于0.96毫米至1.6毫米；及
电子元件，包括多个引脚，每一引脚具有第二直径，所述第二直径介于0.45毫米至1毫米，所述引脚分别穿入对应的通孔并以焊接方式与所述电路板固定。
8.一种电子装置的制造方法，其特征在于，所述制造方法包含：
提供电路板，包括板体，及多个贯穿所述板体的通孔，每一通孔具有第一直径；
提供电子元件，包括多个引脚，每一引脚具有第二直径，所述第二直径小于所述第一直径且直径差介于0.4毫米到0.6毫米；
将所述电子元件的所述引脚分别穿入所述电路板对应的所述通孔；及
以焊接方式将所述电子元件的所述引脚分别固定于所述电路板对应的所述通孔。
9.一种电子装置的制造方法，其特征在于，所述制造方法包含：
将电子元件的多个引脚分别穿入电路板对应的多个通孔，其中所述各引脚的直径小于所述各通孔的直径，且直径差介于0.4毫米到0.6毫米；
提供一熔融态的焊料于一承载槽内；
将所述电路板的第二表面通过所述焊料表面并接触所述焊料，使所述焊料填充于所述通孔并包覆对应的所述引脚；及
固化填充于所述通孔并包覆对应的所述引脚的所述焊料。
10.一种电子装置的制造方法，其特征在于，所述制造方法包含：
提供电路板，包括板体，及多个贯穿所述板体的通孔，每一通孔具有第一直径，所述板体厚度为1.6毫米或2毫米其中一者；
提供电子元件，包括多个引脚，每一引脚具有第二直径，所述第二直径小于所述第一直径且直径差介于0.4毫米到0.6毫米；及
以焊接方式将所述电子元件的所述引脚分别固定于所述电路板对应的所述通孔。
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