ترتبط جودة تركيب تقنية التركيب السطحي (SMT) ارتباطًا مباشرًا بتصميم وسادات لوحة الدوائر المطبوعة، كما أن نسبة حجم الوسادات أمر بالغ الأهمية. إذا كان تصميم وسادات لوحة الدوائر المطبوعة صحيحًا، فيمكن تصحيح أي خلل طفيف في المحاذاة أثناء التركيب أثناء عملية لحام إعادة التدفق (المعروفة باسم المحاذاة الذاتية أو تأثير التصحيح الذاتي). من ناحية أخرى، إذا كان تصميم وسادات لوحة الدوائر المطبوعة غير صحيح، فقد يؤدي حتى التركيب الدقيق إلى خلل في محاذاة المكونات، وتشوهات في جسور اللحام، وعيوب أخرى في اللحام بعد لحام إعادة التدفق.
المبادئ الأساسية لتصميم لوحة PCB
بناءً على تحليل هياكل وصلات اللحام المختلفة، لضمان موثوقية وصلات اللحام، يجب أن يركز تصميم لوحة PCB على العوامل الرئيسية التالية:
- تناظر:يجب أن تكون الوسادات في كلا الطرفين متماثلة لضمان توازن التوتر السطحي للحام المنصهر.
- تباعد الفوطتأكد من التداخل الصحيح بين أسلاك أو دبابيس المكونات والوسادات. قد تؤدي الوسادات المتباعدة أو المتقاربة جدًا إلى عيوب في اللحام.
- حجم الوسادة المتبقية:يجب أن يكون الحجم المتبقي بعد تداخل سلك المكون أو الدبوس مع الوسادة كافياً للسماح بتكوين وصلة لحام موثوقة.
- عرض الوسادة:يجب أن يتطابق عرض الوسادة بشكل عام مع عرض سلك المكون أو الدبوس.
عيوب قابلية اللحام الناتجة عن حجم الوسادة
أحجام الفوط غير المتسقة
يجب أن تكون أحجام الوسادات متناسقة، وأن يكون طولها ضمن نطاق مناسب. قد تُسبب الوسادات القصيرة أو الطويلة جدًا ظاهرة "الوقوف". كما قد تؤدي أحجام الوسادات غير المتناسقة أو قوى السحب غير المتساوية إلى وقوف المكونات.
عرض الوسادة واسع جدًا مقارنة بأسلاك المكونات
يجب ألا يكون عرض الوسادة كبيرًا جدًا مقارنةً بالمكون. يكفي عرض وسادة أكبر بمقدار مليمترين من سلك المكون. إذا كان عرض الوسادة كبيرًا جدًا، فقد يؤدي ذلك إلى إزاحة المكون، أو لحام بارد، أو تغطية لحام غير كافية للوسادة.
عرض الوسادة ضيق جدًا مقارنة بأسلاك المكونات
إذا كان عرض الوسادة أضيق من سلك المكوّن، فلن تكون هناك مساحة تلامس كافية بين سلك المكوّن والوسادة أثناء تركيب SMT. قد يؤدي هذا إلى إمالة المكوّن أو انقلابه أثناء عملية اللحام.
طول الوسادة طويل جدًا مقارنة بأسلاك المكونات
يجب ألا تكون الوسادات طويلة جدًا مقارنةً بأسلاك المكونات. إذا امتدت الوسادات أكثر من اللازم، فقد يؤدي تدفق معجون اللحام الزائد أثناء لحام إعادة الصهر إلى سحب المكون إلى جانب واحد، مما يؤدي إلى عدم محاذاة المكونات.
المسافة بين الوسادات قريبة جدًا
عادةً ما تحدث مشكلة قصر الدائرة الكهربائية بسبب عدم كفاية المسافة بين الوسادات في دوائر الدائرة المتكاملة. مع ذلك، يجب ألا يقل التباعد الداخلي للوسادات في المكونات الأخرى بشكل ملحوظ عن المسافة بين أقطابها. إذا كان التباعد ضيقًا جدًا، فقد يؤدي ذلك أيضًا إلى قصر الدائرة.
(تصميم لوحة PCB-4)
عرض دبوس الوسادة صغير جدًا
في تركيب SMT، قد يؤدي صغر عرض الوسادة إلى عدم محاذاة. على سبيل المثال، إذا كانت وسادة معينة صغيرة جدًا أو كانت بعض الوسادات أصغر من غيرها، فقد يؤدي ذلك إلى لحام غير كافٍ أو انعدامه، مما يؤدي إلى توتر غير متساوٍ وإزاحة للمكون.
حالة حقيقية لوجود وسادة صغيرة تسبب عدم محاذاة المكونات
حجم لوحة المواد لا يتطابق مع حجم عبوة PCB
وصف المشكلةأثناء إنتاج SMT، وبعد لحام إعادة التدفق، وُجد أن أحد المحاثات قد انحرف عن موضعه. وبالتحقيق، تبيّن أن حجم وسادة المادة (3.3)1 مم) لم يتطابق مع حجم لوحة PCB (2.5(1.6 مم)، مما يؤدي إلى التواء المادة بعد اللحام.
التأثيرأدى عدم التوافق إلى ضعف التوصيل الكهربائي، مما أثر على أداء المنتج. وفي الحالات الشديدة، أدى ذلك إلى تعطل المنتج.
مزيد من المخاطر:إذا لم يكن من الممكن الحصول على مكونات ذات أحجام منصات متطابقة تلبي أيضًا المحاثة المطلوبة وتسامح التيار للدائرة، فهناك خطر الحاجة إلى تعديل تصميم لوحة الدوائر المطبوعة.
فحص لوحة حزمة الشريحة القياسية
بالنسبة لفحوصات موثوقية لحام الحزمة القياسية للرقاقة، يجب مراعاة ثلاثة جوانب رئيسية:
- طول الوسادة
- عرض الوسادة
- التباعد بين الوسائد
هذه العوامل الثلاثة ضرورية لضمان إمكانية تركيب الشريحة ولحامها بشكل صحيح أثناء عملية SMT.
