एसएमटी (सरफेस माउंट टेक्नोलॉजी) की असेंबली गुणवत्ता सीधे पीसीबी पैड डिज़ाइन से संबंधित है, और पैड का आकार अनुपात महत्वपूर्ण है। यदि पीसीबी पैड डिज़ाइन सही है, तो प्लेसमेंट के दौरान होने वाली मामूली गड़बड़ी को रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया (जिसे सेल्फ-अलाइनमेंट या सेल्फ-करेक्शन इफेक्ट कहा जाता है) के दौरान ठीक किया जा सकता है। दूसरी ओर, यदि पीसीबी पैड डिज़ाइन गलत है, तो सटीक प्लेसमेंट के कारण भी रीफ्लो सोल्डरिंग के बाद कंपोनेंट का गलत संरेखण, सोल्डर ब्रिज और अन्य सोल्डरिंग दोष हो सकते हैं।
पीसीबी पैड डिजाइन के मूल सिद्धांत
विभिन्न घटक सोल्डर संयुक्त संरचनाओं के विश्लेषण के आधार पर, सोल्डर जोड़ों की विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए, पीसीबी पैड डिजाइन को निम्नलिखित प्रमुख कारकों पर ध्यान केंद्रित करना चाहिए:
- समरूपतापिघले हुए सोल्डर के सतही तनाव का संतुलन सुनिश्चित करने के लिए दोनों सिरों पर पैड सममित होने चाहिए।
- पैड स्पेसिंगघटक लीड या पिन और पैड के बीच उचित ओवरलैप सुनिश्चित करें। बहुत दूर या बहुत पास-पास स्थित पैड सोल्डरिंग दोष पैदा कर सकते हैं।
- शेष पैड आकारघटक लीड या पिन के पैड के साथ ओवरलैप होने के बाद शेष आकार एक विश्वसनीय सोल्डर जोड़ के निर्माण के लिए पर्याप्त होना चाहिए।
- पैड की चौड़ाईपैड की चौड़ाई सामान्यतः घटक लीड या पिन की चौड़ाई से मेल खानी चाहिए।
पैड के आकार के कारण होने वाले सोल्डरेबिलिटी दोष
असंगत पैड आकार
पैड के आकार एक जैसे होने चाहिए और उनकी लंबाई एक उचित सीमा के भीतर होनी चाहिए। बहुत छोटे या बहुत लंबे पैड "टॉम्बस्टोनिंग" (खड़े होने) की स्थिति पैदा कर सकते हैं। पैड के असंगत आकार या असमान खिंचाव बल भी घटक टॉम्बस्टोनिंग का कारण बन सकते हैं।
घटक लीड की तुलना में पैड की चौड़ाई बहुत अधिक है
पैड का डिज़ाइन घटक की तुलना में बहुत ज़्यादा चौड़ा नहीं होना चाहिए। घटक लीड से दो मिलीमीटर ज़्यादा चौड़ा पैड पर्याप्त है। अगर पैड की चौड़ाई बहुत ज़्यादा है, तो इससे घटक का विस्थापन, ठंडे सोल्डर जोड़, या पैड पर अपर्याप्त सोल्डर कवरेज हो सकता है।
घटक लीड की तुलना में पैड की चौड़ाई बहुत संकीर्ण है
यदि पैड की चौड़ाई कंपोनेंट लीड से कम है, तो SMT प्लेसमेंट के दौरान कंपोनेंट लीड और पैड के बीच संपर्क क्षेत्र अपर्याप्त होगा। इससे सोल्डरिंग प्रक्रिया के दौरान कंपोनेंट झुक या पलट सकता है।
घटक लीड की तुलना में पैड की लंबाई बहुत अधिक है
पैड, कंपोनेंट लीड्स की तुलना में बहुत ज़्यादा लंबे नहीं होने चाहिए। अगर पैड बहुत ज़्यादा लंबा हो जाए, तो रीफ़्लो सोल्डरिंग के दौरान सोल्डर पेस्ट का अत्यधिक प्रवाह कंपोनेंट को एक तरफ़ खींच सकता है, जिससे संरेखण गड़बड़ा सकता है।
पैड स्पेसिंग बहुत करीब
अपर्याप्त पैड स्पेसिंग के कारण शॉर्ट-सर्किटिंग की समस्या आमतौर पर आईसी पैड्स में होती है। हालाँकि, अन्य घटकों के पैड्स की आंतरिक स्पेसिंग, घटक के लीड स्पेसिंग से बहुत कम नहीं होनी चाहिए। यदि स्पेसिंग बहुत कम है, तो इससे भी शॉर्ट सर्किट हो सकता है।
（pic-PCB पैड डिज़ाइन-4）
पैड पिन की चौड़ाई बहुत छोटी है
एसएमटी प्लेसमेंट में, अगर पैड की चौड़ाई बहुत कम है, तो इससे संरेखण गड़बड़ा सकता है। उदाहरण के लिए, अगर कोई खास पैड बहुत छोटा है या कुछ पैड दूसरे से छोटे हैं, तो उस पैड पर सोल्डर अपर्याप्त हो सकता है या बिल्कुल नहीं हो सकता, जिससे कंपोनेंट में असमान तनाव और विस्थापन हो सकता है।
छोटे पैड के कारण घटक का गलत संरेखण होने का वास्तविक मामला
सामग्री पैड का आकार PCB पैकेजिंग आकार से मेल नहीं खाता
समस्या का विवरण: एसएमटी उत्पादन के दौरान, रीफ्लो सोल्डरिंग के बाद, यह पाया गया कि एक इंडक्टर अपनी स्थिति बदल चुका था। जाँच करने पर, यह पता चला कि सामग्री पैड का आकार (3.31 मिमी) पीसीबी पैड आकार (2.5 मिमी) से मेल नहीं खाता1.6 मिमी) के कारण सोल्डरिंग के बाद सामग्री मुड़ जाती है।
प्रभावइस बेमेल के कारण विद्युत संपर्क खराब हो गया, जिससे उत्पाद का प्रदर्शन प्रभावित हुआ। गंभीर मामलों में, इसके परिणामस्वरूप उत्पाद चालू ही नहीं हो पाया।
आगे का जोखिमयदि ऐसे पैड आकार वाले घटकों को प्राप्त करना संभव नहीं है जो सर्किट के लिए आवश्यक प्रेरकत्व और धारा सहनशीलता को भी पूरा करते हों, तो पीसीबी डिजाइन को संशोधित करने की आवश्यकता का जोखिम रहता है।
चिप मानक पैकेज पैड निरीक्षण
चिप मानक पैकेज सोल्डरिंग विश्वसनीयता जांच के लिए, तीन प्रमुख पहलुओं पर विचार किया जाना चाहिए:
- पैड की लंबाई
- पैड की चौड़ाई
- पैड-टू-पैड स्पेसिंग
ये तीन कारक यह सुनिश्चित करने के लिए आवश्यक हैं कि एसएमटी प्रक्रिया के दौरान चिप को उचित तरीके से माउंट और सोल्डर किया जा सके।
