La qualità dell'assemblaggio SMT (Surface Mount Technology) è direttamente correlata al design delle piazzole del PCB, e il rapporto tra le dimensioni delle piazzole è fondamentale. Se il design delle piazzole del PCB è corretto, piccoli disallineamenti durante il posizionamento possono essere corretti durante il processo di saldatura a rifusione (noto come autoallineamento o effetto di autocorrezione). D'altra parte, se il design delle piazzole del PCB non è corretto, anche un posizionamento preciso può causare disallineamenti dei componenti, ponti di saldatura e altri difetti di saldatura dopo la saldatura a rifusione.
Principi di base della progettazione dei pad PCB
Sulla base dell'analisi delle varie strutture dei giunti di saldatura dei componenti, per garantire l'affidabilità dei giunti di saldatura, la progettazione del pad del PCB dovrebbe concentrarsi sui seguenti fattori chiave:
- Simmetria: Le piazzole ad entrambe le estremità devono essere simmetriche per garantire l'equilibrio della tensione superficiale della lega di saldatura fusa.
- Spaziatura dei pad: Assicurarsi che la sovrapposizione tra i reofori o i pin dei componenti e le piazzole sia corretta. Piazzole troppo distanti o troppo vicine possono causare difetti di saldatura.
- Dimensione rimanente del tampone: La dimensione rimanente dopo che il terminale o il pin del componente si sovrappone al pad deve essere sufficiente a consentire la formazione di una giunzione di saldatura affidabile.
- Larghezza del cuscinetto: In genere la larghezza del pad dovrebbe corrispondere alla larghezza del terminale o del pin del componente.
Difetti di saldabilità causati dalle dimensioni del pad
Dimensioni incoerenti degli assorbenti
Le dimensioni delle pastiglie devono essere uniformi e la loro lunghezza deve rientrare in un intervallo appropriato. Pastiglie troppo corte o troppo lunghe possono causare il fenomeno del "tombstoning" (sollevamento). Anche dimensioni delle pastiglie non uniformi o forze di trazione non uniformi possono causare il fenomeno del "tombstoning".
Larghezza del pad troppo ampia rispetto ai cavi dei componenti
Il design del pad non dovrebbe essere eccessivamente largo rispetto al componente. Una larghezza del pad di due mil superiore al terminale del componente è sufficiente. Una larghezza eccessiva del pad può causare lo spostamento del componente, giunti di saldatura freddi o una copertura di saldatura insufficiente sul pad.
Larghezza del pad troppo stretta rispetto ai cavi dei componenti
Se la larghezza del pad è inferiore a quella del terminale del componente, l'area di contatto tra il terminale e il pad sarà insufficiente durante il posizionamento SMT. Ciò può causare l'inclinazione o il ribaltamento del componente durante il processo di saldatura.
Lunghezza del pad troppo lunga rispetto ai cavi dei componenti
I pad non devono essere eccessivamente lunghi rispetto ai terminali del componente. Se il pad si estende troppo, un flusso eccessivo di pasta saldante durante la saldatura a rifusione può spostare il componente da un lato, causando un disallineamento.
Spaziatura dei pad troppo ravvicinata
Il problema del cortocircuito dovuto a una spaziatura insufficiente delle piazzole si verifica in genere nelle piazzole dei circuiti integrati. Tuttavia, la spaziatura interna delle piazzole per altri componenti non dovrebbe essere significativamente inferiore alla spaziatura dei terminali del componente. Anche una spaziatura troppo ridotta può causare un cortocircuito.
(pic-PCB Pad Design-4)
Larghezza del perno del pad troppo piccola
Nel posizionamento SMT, una larghezza di una piazzola troppo ridotta può causare disallineamenti. Ad esempio, se una piazzola è troppo piccola o alcune piazzole sono più piccole di altre, la saldatura su quella piazzola può risultare insufficiente o assente, causando una tensione irregolare e lo spostamento del componente.
Caso reale di un piccolo cuscinetto che causa il disallineamento del componente
La dimensione del pad del materiale non corrisponde alla dimensione della confezione del PCB
Descrizione del problema: Durante la produzione SMT, dopo la saldatura a riflusso, si è riscontrato che un induttore aveva cambiato posizione. Dopo un'indagine, si è scoperto che le dimensioni del pad del materiale (3.31 mm) non corrispondeva alla dimensione del pad del PCB (2.51.6 mm), provocando la torsione del materiale dopo la saldatura.
Impact : La mancata corrispondenza ha causato una scarsa connettività elettrica, compromettendo le prestazioni del prodotto. Nei casi più gravi, ha addirittura impedito l'avvio del prodotto.
Ulteriori rischi:Se non è possibile procurarsi componenti con dimensioni di piazzole corrispondenti che soddisfino anche l'induttanza e la tolleranza di corrente richieste per il circuito, si rischia di dover modificare la progettazione del PCB.
Ispezione del pacchetto standard del chip
Per i controlli di affidabilità della saldatura del package standard del chip, è necessario considerare tre aspetti chiave:
- Lunghezza pad Pad
- Larghezza del cuscinetto
- Spaziatura tra i pad
Questi tre fattori sono essenziali per garantire che il chip possa essere montato e saldato correttamente durante il processo SMT.
