Kvalita montáže SMT (technologie povrchové montáže) přímo souvisí s návrhem kontaktních plošek na desce plošných spojů a poměr jejich velikostí je klíčový. Pokud je návrh kontaktních plošek na desce plošných spojů správný, lze drobné nesouososti během jejich umístění opravit během procesu pájení přetavením (tzv. samovyrovnání nebo samokorekční efekt). Na druhou stranu, pokud je návrh kontaktních plošek na desce plošných spojů nesprávný, i přesné umístění může vést k nesouososti součástek, pájecím můstkům a dalším vadám pájení po přetavení.
Základní principy návrhu desek plošných spojů (PCB)
Na základě analýzy struktur pájených spojů různých součástí by se návrh kontaktních plošek na desce plošných spojů měl zaměřit na následující klíčové faktory, aby byla zajištěna spolehlivost pájených spojů:
- SouměrnostPlochy na obou koncích musí být symetrické, aby se zajistilo vyrovnání povrchového napětí roztavené pájky.
- Rozteč podložekZajistěte správné překrytí mezi vývody nebo piny součástky a kontaktními ploškami. Kontaktní plošky, které jsou příliš daleko od sebe nebo příliš blízko u sebe, mohou způsobit vady pájení.
- Zbývající velikost podložkyZbývající velikost po překrytí vývodu nebo pinu součástky s kontaktní ploškou musí být dostatečná k vytvoření spolehlivého pájeného spoje.
- Šířka podložkyŠířka kontaktní plošky by obecně měla odpovídat šířce vývodu nebo pinu součástky.
Vady pájitelnosti způsobené velikostí kontaktní plošky
Nekonzistentní velikosti podložek
Velikosti kontaktních plošek musí být konzistentní a jejich délka by měla být v příslušném rozsahu. Příliš krátké nebo příliš dlouhé kontaktní plošky mohou způsobit jev „náhrobního kamene“ (vzpřímení). Nekonzistentní velikosti kontaktních plošek nebo nerovnoměrné tažné síly mohou také vést k „náhrobnímu kameni“ součástek.
Šířka kontaktních plošek je příliš široká ve srovnání s vývody komponent
Konstrukce kontaktní plošky by neměla být v porovnání s komponentou příliš široká. Šířka kontaktní plošky, která je o dva mil širší než délka vývodu komponenty, je dostatečná. Pokud je šířka kontaktní plošky příliš široká, může to vést k posunutí součástky, studeným pájeným spojům nebo nedostatečnému pokrytí kontaktní plošky pájkou.
Šířka kontaktních plošek je příliš úzká ve srovnání s vývody komponent
Pokud je šířka kontaktní plošky užší než vývod součástky, nebude během osazování SMT mezi vývodem součástky a kontaktní ploškou dostatečná kontaktní plocha. To může způsobit naklonění nebo převrácení součástky během procesu pájení.
Délka kontaktních plošek je příliš dlouhá v porovnání s vodiči komponent
Pájecí plošky by neměly být v porovnání s vývody součástky příliš dlouhé. Pokud je ploška příliš dlouhá, nadměrné vytékání pájecí pasty během pájení reflow může součástku odtáhnout na jednu stranu a způsobit její nesouosost.
Příliš těsná rozteč mezi kontaktními ploškami
Problém se zkratem v důsledku nedostatečné rozteče kontaktů se obvykle vyskytuje u kontaktů integrovaných obvodů. Vnitřní rozteč kontaktů ostatních součástek by však neměla být výrazně kratší než rozteč vývodů součástky. Pokud je rozteč příliš úzká, může to také vést ke zkratu.
(pic-Design DPS-4)
Šířka čepu podložky je příliš malá
Při SMT osazování může příliš malá šířka kontaktní plošky vést k nesprávnému zarovnání. Například pokud je konkrétní kontaktní ploška příliš malá nebo některé kontaktní plošky jsou menší než jiné, může to mít za následek nedostatečné nebo žádné pájení na dané kontaktní plošce, což způsobuje nerovnoměrné napětí a posunutí součástky.
Reálný případ malé plošky způsobující nesprávné zarovnání součástek
Velikost materiálové plošky neodpovídá velikosti balení desky plošných spojů
Popis problémuBěhem SMT výroby, po pájení reflow, bylo zjištěno, že induktor se posunul. Po prošetření bylo zjištěno, že velikost materiálové plošky (3.31 mm) neodpovídal velikosti plošky na desce plošných spojů (2.51.6 mm), což způsobuje zkroucení materiálu po pájení.
DopadNeshoda vedla ke špatnému elektrickému připojení, což ovlivnilo výkon produktu. V závažných případech to vedlo k tomu, že se produkt nedal spustit.
Další rizikoPokud není možné sehnat součástky s odpovídajícími velikostmi kontaktních plošek, které zároveň splňují požadovanou indukčnost a proudovou toleranci pro daný obvod, existuje riziko nutnosti úpravy návrhu desky plošných spojů.
Kontrola plošek standardního pouzdra čipu
Pro kontroly spolehlivosti pájení standardního pouzdra čipu je třeba zvážit tři klíčové aspekty:
- Délka podložky
- Šířka podložky
- Rozteč mezi ploškami
Tyto tři faktory jsou nezbytné pro zajištění správné montáže a pájení čipu během procesu SMT.
