Η ποιότητα συναρμολόγησης της SMT (Τεχνολογία Επιφανειακής Τοποθέτησης) σχετίζεται άμεσα με τον σχεδιασμό του πλακιδίου PCB και η αναλογία μεγέθους των πλακιδίων είναι κρίσιμη. Εάν ο σχεδιασμός του πλακιδίου PCB είναι σωστός, μικρές αποκλίσεις κατά την τοποθέτηση μπορούν να διορθωθούν κατά τη διαδικασία επανασυγκόλλησης (γνωστή ως φαινόμενο αυτο-ευθυγράμμισης ή αυτο-διόρθωσης). Από την άλλη πλευρά, εάν ο σχεδιασμός του πλακιδίου PCB είναι λανθασμένος, ακόμη και η ακριβής τοποθέτηση μπορεί να οδηγήσει σε κακή ευθυγράμμιση εξαρτημάτων, γέφυρες συγκόλλησης και άλλα ελαττώματα συγκόλλησης μετά την επανασυγκόλληση.
Βασικές αρχές σχεδιασμού πλακέτας PCB
Με βάση την ανάλυση διαφόρων δομών συγκολλητικών αρμών εξαρτημάτων, για να διασφαλιστεί η αξιοπιστία των συγκολλητικών αρμών, ο σχεδιασμός του μαξιλαριού PCB θα πρέπει να επικεντρώνεται στους ακόλουθους βασικούς παράγοντες:
- ΣυμμετρίαΤα μαξιλαράκια και στα δύο άκρα πρέπει να είναι συμμετρικά για να διασφαλίζεται η ισορροπία της επιφανειακής τάσης του τηγμένου συγκολλητικού υλικού.
- Απόσταση μεταξύ των μαξιλαριώνΒεβαιωθείτε ότι υπάρχει η σωστή επικάλυψη μεταξύ των καλωδίων ή των ακίδων των εξαρτημάτων και των τακακιών. Τα τακάκια που βρίσκονται πολύ μακριά ή πολύ κοντά μεταξύ τους μπορεί να προκαλέσουν ελαττώματα συγκόλλησης.
- Υπόλοιπο μέγεθος μαξιλαριούΤο υπόλοιπο μέγεθος μετά την επικάλυψη του ακροδέκτη ή του πείρου του εξαρτήματος με το πέλμα πρέπει να είναι επαρκές για να επιτρέπει τον σχηματισμό μιας αξιόπιστης συγκολλητικής σύνδεσης.
- Πλάτος μαξιλαριούΤο πλάτος του μαξιλαριού θα πρέπει γενικά να ταιριάζει με το πλάτος του καλωδίου ή της ακίδας του εξαρτήματος.
Ελαττώματα συγκολλησιμότητας που προκαλούνται από το μέγεθος του μαξιλαριού
Ασυνεπή μεγέθη μαξιλαριών
Τα μεγέθη των μαξιλαριών πρέπει να είναι σταθερά και το μήκος τους να κυμαίνεται εντός του κατάλληλου εύρους. Τα μαξιλαράκια που είναι πολύ κοντά ή πολύ μακριά μπορούν να προκαλέσουν το φαινόμενο «tombstoning» (να στέκονται όρθια). Τα ασυνεπή μεγέθη των μαξιλαριών ή οι ανομοιόμορφες δυνάμεις έλξης μπορούν επίσης να οδηγήσουν σε tombstoning των εξαρτημάτων.
Το πλάτος του πέλματος είναι πολύ μεγάλο σε σύγκριση με τα καλώδια των εξαρτημάτων
Ο σχεδιασμός του τακακιού δεν πρέπει να είναι υπερβολικά φαρδύς σε σύγκριση με το εξάρτημα. Αρκεί ένα πλάτος τακακιού που είναι δύο χιλιοστά φαρδύτερο από το καλώδιο του εξαρτήματος. Εάν το πλάτος του τακακιού είναι πολύ φαρδύ, μπορεί να οδηγήσει σε μετατόπιση του εξαρτήματος, σε κρύες συγκολλήσεις ή σε ανεπαρκή κάλυψη συγκόλλησης στο τακάκι.
Το πλάτος του μαξιλαριού είναι πολύ στενό σε σύγκριση με τα καλώδια των εξαρτημάτων
Εάν το πλάτος του μαξιλαριού είναι στενότερο από το καλώδιο του εξαρτήματος, η επιφάνεια επαφής μεταξύ του καλωδίου του εξαρτήματος και του μαξιλαριού κατά την τοποθέτηση του SMT δεν θα είναι επαρκής. Αυτό μπορεί να προκαλέσει κλίση ή ανατροπή του εξαρτήματος κατά τη διάρκεια της διαδικασίας συγκόλλησης.
Το μήκος του μαξιλαριού είναι πολύ μεγάλο σε σύγκριση με τα καλώδια των εξαρτημάτων
Τα μαξιλαράκια δεν πρέπει να έχουν υπερβολικό μήκος σε σύγκριση με τα καλώδια των εξαρτημάτων. Εάν το μαξιλαράκι εκτείνεται πολύ μακριά, η υπερβολική ροή πάστας συγκόλλησης κατά τη συγκόλληση με επαναφορά μπορεί να τραβήξει το εξάρτημα προς τη μία πλευρά, προκαλώντας κακή ευθυγράμμιση.
Πολύ μικρή απόσταση μεταξύ των μαξιλαριών
Το πρόβλημα βραχυκυκλώματος λόγω ανεπαρκούς απόστασης μεταξύ των τακακιών εμφανίζεται συνήθως στα τακάκια ολοκληρωμένων κυκλωμάτων. Ωστόσο, η εσωτερική απόσταση των τακακιών για άλλα εξαρτήματα δεν πρέπει να είναι σημαντικά μικρότερη από την απόσταση των ακροδεκτών του εξαρτήματος. Εάν η απόσταση είναι πολύ μικρή, μπορεί επίσης να οδηγήσει σε βραχυκύκλωμα.
（pic-Σχεδιασμός πλακέτας PCB-4）
Το πλάτος της ακίδας είναι πολύ μικρό
Στην τοποθέτηση SMT, εάν το πλάτος ενός τακακιού είναι πολύ μικρό, μπορεί να οδηγήσει σε κακή ευθυγράμμιση. Για παράδειγμα, εάν ένα συγκεκριμένο τακάκι είναι πολύ μικρό ή ορισμένα τακάκια είναι μικρότερα από άλλα, μπορεί να οδηγήσει σε ανεπαρκή ή καθόλου συγκόλληση σε αυτό το τακάκι, προκαλώντας ανομοιόμορφη τάση και μετατόπιση του εξαρτήματος.
Πραγματική περίπτωση μικρού μαξιλαριού που προκαλεί κακή ευθυγράμμιση εξαρτημάτων
Το μέγεθος του υλικού του μαξιλαριού δεν ταιριάζει με το μέγεθος της συσκευασίας PCB
Περιγραφή προβλήματοςΚατά την παραγωγή SMT, μετά από συγκόλληση με επαναφορά, διαπιστώθηκε ότι ένας επαγωγέας είχε μετατοπιστεί στη θέση του. Μετά από έρευνα, ανακαλύφθηκε ότι το μέγεθος του υλικού του μαξιλαριού (3.31mm) δεν ταίριαζε με το μέγεθος του πλακιδίου PCB (2.51.6 mm), προκαλώντας συστροφή του υλικού μετά την συγκόλληση.
ΕπίπτωσηΗ αναντιστοιχία οδήγησε σε κακή ηλεκτρική συνδεσιμότητα, επηρεάζοντας την απόδοση του προϊόντος. Σε σοβαρές περιπτώσεις, είχε ως αποτέλεσμα την αδυναμία εκκίνησης του προϊόντος.
Περαιτέρω κίνδυνοςΕάν δεν είναι δυνατή η προμήθεια εξαρτημάτων με αντίστοιχα μεγέθη πλακιδίων που να πληρούν επίσης την απαιτούμενη αυτεπαγωγή και ανοχή ρεύματος για το κύκλωμα, υπάρχει κίνδυνος να χρειαστεί να τροποποιήσετε τον σχεδιασμό της πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος.
Επιθεώρηση βάσης συσκευασίας τσιπ
Για τους ελέγχους αξιοπιστίας συγκόλλησης σε τυποποιημένα πακέτα τσιπ, θα πρέπει να ληφθούν υπόψη τρεις βασικές πτυχές:
- Μήκος μαξιλαριού
- Πλάτος μαξιλαριού
- Απόσταση μεταξύ μαξιλαριών
Αυτοί οι τρεις παράγοντες είναι απαραίτητοι για να διασφαλιστεί ότι το τσιπ μπορεί να τοποθετηθεί και να συγκολληθεί σωστά κατά τη διάρκεια της διαδικασίας SMT.
