La qualité de l'assemblage CMS (technologie de montage en surface) est directement liée à la conception des pastilles du circuit imprimé, et le rapport de taille de ces pastilles est crucial. Si la conception des pastilles du circuit imprimé est correcte, un léger désalignement lors du placement peut être corrigé par le brasage par refusion (effet d'auto-alignement ou d'autocorrection). En revanche, une conception incorrecte des pastilles du circuit imprimé, même un placement précis, peut entraîner un désalignement des composants, des ponts de soudure et d'autres défauts de soudure après le brasage par refusion.
Principes de base de la conception des pastilles de circuits imprimés
Sur la base de l'analyse des différentes structures de joints de soudure des composants, pour garantir la fiabilité des joints de soudure, la conception des pastilles de PCB doit se concentrer sur les facteurs clés suivants :
- Symétrie:Les pastilles aux deux extrémités doivent être symétriques pour assurer l'équilibre de la tension superficielle de la soudure fondue.
- Espacement des pads: Assurez-vous que les broches des composants se chevauchent correctement et que les pastilles sont bien alignées. Des pastilles trop éloignées ou trop rapprochées peuvent entraîner des défauts de soudure.
- Taille restante du tampon:La taille restante après que le composant, qu'il soit conducteur ou broche, chevauche le tampon doit être suffisante pour permettre la formation d'un joint de soudure fiable.
- Largeur du tampon:La largeur du pad doit généralement correspondre à la largeur du fil ou de la broche du composant.
Défauts de soudabilité causés par la taille des pastilles
Tailles de tampons incohérentes
Les dimensions des pastilles doivent être cohérentes et leur longueur doit se situer dans une plage appropriée. Des pastilles trop courtes ou trop longues peuvent provoquer le phénomène de « tombstoning » (redressement). Des dimensions de pastilles inégales ou des forces de traction inégales peuvent également entraîner le « tombstoning » des composants.
Largeur du pad trop large par rapport aux broches des composants
La largeur de la pastille ne doit pas être excessive par rapport au composant. Une largeur de pastille supérieure de 2 mils à celle de la patte du composant est suffisante. Une largeur excessive peut entraîner un déplacement du composant, des soudures froides ou une couverture de soudure insuffisante.
Largeur du pad trop étroite par rapport aux broches des composants
Si la largeur de la pastille est inférieure à celle de la patte du composant, la surface de contact entre la patte du composant et la pastille sera insuffisante lors du placement du CMS. Cela peut entraîner un basculement ou un retournement du composant pendant le processus de soudage.
Longueur du pad trop longue par rapport aux fils des composants
Les pastilles ne doivent pas être excessivement longues par rapport aux pattes du composant. Si la pastille est trop longue, un écoulement excessif de pâte à braser lors du soudage par refusion peut tirer le composant vers le côté, provoquant un désalignement.
Espacement des pads trop serré
Le problème de court-circuit dû à un espacement insuffisant des pastilles se produit généralement sur les pastilles des circuits intégrés. Cependant, l'espacement interne des pastilles des autres composants ne doit pas être significativement inférieur à l'espacement des broches du composant. Un espacement trop étroit peut également provoquer un court-circuit.
(pic-Conception de tampon PCB-4)
Largeur de la broche du tampon trop petite
Lors du placement CMS, une largeur de pastille trop faible peut entraîner un désalignement. Par exemple, si une pastille est trop petite ou si certaines pastilles sont plus petites que d'autres, la soudure peut être insuffisante, voire inexistante, ce qui entraîne une tension inégale et un déplacement du composant.
Cas réel d'un petit tampon provoquant un désalignement des composants
La taille du tampon de matériau ne correspond pas à la taille de l'emballage du PCB
Description du problème:Pendant la production CMS, après soudure par refusion, il a été constaté qu'un inducteur avait changé de position. Après enquête, il a été découvert que la taille du plot de matériau (3.3)1 mm) ne correspondait pas à la taille du plot PCB (2.51.6 mm), provoquant une torsion du matériau après la soudure.
Impact : Cette incompatibilité a entraîné une mauvaise connectivité électrique, affectant les performances du produit. Dans les cas les plus graves, le produit n'a pas pu démarrer.
Risque supplémentaire:S'il n'est pas possible de se procurer des composants avec des tailles de pastilles adaptées qui répondent également à l'inductance et à la tolérance de courant requises pour le circuit, il existe un risque de devoir modifier la conception du PCB.
Inspection des plaquettes de paquet standard de puce
Pour les contrôles de fiabilité de la soudure des boîtiers standard de puces, trois aspects clés doivent être pris en compte :
- Longueur du tampon
- Largeur du tampon
- Espacement entre les pads
Ces trois facteurs sont essentiels pour garantir que la puce peut être correctement montée et soudée pendant le processus SMT.
