La calidad del ensamblaje de la tecnología de montaje superficial (SMT) está directamente relacionada con el diseño de los pads de la PCB, y la proporción de tamaño de los pads es crucial. Si el diseño de los pads de la PCB es correcto, pequeñas desalineaciones durante la colocación pueden corregirse durante el proceso de soldadura por reflujo (lo que se conoce como efecto de autoalineación o autocorrección). Por otro lado, si el diseño de los pads de la PCB es incorrecto, incluso una colocación precisa puede provocar desalineaciones de los componentes, puentes de soldadura y otros defectos de soldadura después de la soldadura por reflujo.
Principios básicos del diseño de almohadillas de PCB
Con base en el análisis de las estructuras de las uniones de soldadura de varios componentes, para garantizar la confiabilidad de las uniones de soldadura, el diseño de la almohadilla de PCB debe centrarse en los siguientes factores clave:
- Simetría:Las almohadillas en ambos extremos deben ser simétricas para garantizar el equilibrio de la tensión superficial de la soldadura fundida.
- Espaciado de almohadillasAsegúrese de que los cables o pines del componente estén bien superpuestos a las almohadillas. Unas almohadillas demasiado separadas o demasiado juntas pueden causar defectos de soldadura.
- Tamaño restante de la almohadilla:El tamaño restante después de que el cable o pin del componente se superpone con la almohadilla debe ser suficiente para permitir la formación de una unión de soldadura confiable.
- Ancho de la almohadilla:El ancho de la almohadilla generalmente debe coincidir con el ancho del cable o pin del componente.
Defectos de soldabilidad causados por el tamaño de la almohadilla
Tamaños de almohadillas inconsistentes
El tamaño de las almohadillas debe ser uniforme y su longitud debe estar dentro de un rango adecuado. Las almohadillas demasiado cortas o demasiado largas pueden causar el fenómeno de "tombstoning" (levantamiento). Un tamaño de almohadilla inconsistente o fuerzas de tracción desiguales también pueden provocar el tombstoning de los componentes.
El ancho de la almohadilla es demasiado amplio en comparación con los cables de los componentes
El diseño de la almohadilla no debe ser excesivamente ancho en comparación con el componente. Una almohadilla con un ancho de dos milésimas de pulgada mayor que el cable del componente es suficiente. Si el ancho de la almohadilla es demasiado grande, puede provocar desplazamiento del componente, soldaduras frías o una cobertura de soldadura insuficiente en la almohadilla.
El ancho de la almohadilla es demasiado estrecho en comparación con los cables de los componentes
Si el ancho de la almohadilla es menor que el del cable del componente, el área de contacto entre este y la almohadilla será insuficiente durante la colocación del SMT. Esto puede provocar que el componente se incline o se voltee durante el proceso de soldadura.
La longitud de la almohadilla es demasiado larga en comparación con los cables de los componentes
Las almohadillas no deben ser demasiado largas en comparación con los cables del componente. Si la almohadilla se extiende demasiado, el flujo excesivo de pasta de soldar durante la soldadura por reflujo puede desviar el componente hacia un lado, provocando desalineación.
Espaciado de almohadillas demasiado cercano
El problema de cortocircuito debido a una separación insuficiente entre las almohadillas suele ocurrir en las almohadillas de circuitos integrados. Sin embargo, la separación interna de las almohadillas de otros componentes no debe ser significativamente menor que la separación entre los terminales del componente. Si la separación es demasiado estrecha, también puede provocar un cortocircuito.
(Imagen: Diseño de almohadilla de PCB-4)
El ancho del pasador de la almohadilla es demasiado pequeño
En la colocación de SMT, si el ancho de un pad es demasiado pequeño, puede provocar desalineación. Por ejemplo, si un pad en particular es demasiado pequeño o algunos pads son más pequeños que otros, puede resultar en soldadura insuficiente o nula en ese pad, lo que provoca una tensión desigual y el desplazamiento del componente.
Caso real de una almohadilla pequeña que provoca una desalineación de los componentes
El tamaño de la almohadilla del material no coincide con el tamaño del empaque de la PCB
Descripción del problemaDurante la producción de SMT, tras la soldadura por reflujo, se detectó un desplazamiento de la posición de un inductor. Tras una investigación, se descubrió que el tamaño de la almohadilla de material (3.3)1 mm) no coincidía con el tamaño de la almohadilla de PCB (2.51.6 mm), lo que provoca que el material se retuerza después de soldarlo.
ImpactoLa discrepancia provocó una mala conexión eléctrica, lo que afectó el rendimiento del producto. En casos graves, provocó que el producto no arrancara.
Riesgo adicional:Si no es posible adquirir componentes con tamaños de almohadillas coincidentes que también cumplan con la inductancia y la tolerancia de corriente requeridas para el circuito, existe el riesgo de tener que modificar el diseño de la PCB.
Inspección de la almohadilla del paquete estándar del chip
Para comprobar la confiabilidad de la soldadura del paquete estándar de chips, se deben considerar tres aspectos clave:
- Longitud de la almohadilla
- Ancho de la almohadilla
- Espaciado entre almohadillas
Estos tres factores son esenciales para garantizar que el chip pueda montarse y soldarse correctamente durante el proceso SMT.
