在之前的文章中，我曾探討過電子組裝中「大型接地平面空洞」的問題，並提及了一種名為「石川圖」的統計工具。此工具有助於梳理製程，並提供極佳的視覺輔助，能清晰呈現潛在的缺陷成因，以及製程變數可能產生的影響。這張特定的石川圖顯示，印刷電路板（PWB）設計對空洞現象具有顯著影響。 今天我將更深入探討這個領域，並說明如何透過調整印刷電路板（PWB）設計，來最大限度地減少電子組裝過程中大面積接地平面焊錫空洞的發生。
印刷電路板（PWB）的設計對 BTC 空洞現象具有極大影響。為輔助散熱，電路板上常會在熱墊區域增設過孔。有時這些過孔會被填滿或埋入——此類處理對空洞現象的影響較小。 填塞過孔的成本往往過高；雖然通孔過孔可為助焊劑揮發物提供逸散通道，但過孔的尺寸與形狀卻可能加劇 BTC 氣孔問題。例如，我們發現，當熱接地墊上存在大型通孔過孔時，氣孔現象便會加劇。 在此情況下，回流過程中，接地墊上的焊膏容易向下滲入過孔。這會將元件向下吸至更靠近電路板的位置，從而降低間距高度，使助焊劑揮發物更難正常逸出。這與我在先前關於「網版設計對 BTC 空洞影響」的文章中，所討論的網版厚度對 BTC 空洞的影響類似。 其結果通常會導致 BTC 空洞率升高。
許多設計中並未設置過孔，在此情況下，焊盤的尺寸與形狀，以及電路板焊盤與元件焊盤之間的比例，將對 BTC 空洞現象產生更大的影響。這些變數同樣也會影響帶有過孔的熱傳導墊。 若電路板散熱墊比元件散熱墊更大，焊膏便會更傾向於在散熱墊上充分潤濕，這也可能降低元件的間距，進而導致 BTC 空洞增加。
有些設計會在焊盤上採用阻焊層，以控制間距、縮小焊盤尺寸，或提供氣體逸出通道。若能針對特定元件與應用進行妥善設計，這些設計有助於減少 BTC 氣孔。Derrick Herron、劉燕博士與李寧成博士曾就此主題發表一篇極具價值的論文，題為《透過熱導焊盤上的阻焊層圖案化來控制 QFN 氣孔》。
敬請期待我接下來的討論，內容將探討回流焊接曲線如何影響底部引腳元件下的氣孔問題。
