A qualidade da montagem da SMT (Tecnologia de Montagem em Superfície) está diretamente relacionada ao design do pad da placa de circuito impresso (PCB), e a proporção do tamanho dos pads é crucial. Se o design do pad da placa de circuito impresso estiver correto, pequenos desalinhamentos durante o posicionamento podem ser corrigidos durante o processo de soldagem por refluxo (conhecido como autoalinhamento ou efeito de autocorreção). Por outro lado, se o design do pad da placa de circuito impresso estiver incorreto, mesmo o posicionamento preciso pode resultar em desalinhamento de componentes, pontes de solda e outros defeitos de soldagem após a soldagem por refluxo.
Princípios básicos do projeto de placas de circuito impresso
Com base na análise de várias estruturas de juntas de solda de componentes, para garantir a confiabilidade das juntas de solda, o projeto do pad PCB deve se concentrar nos seguintes fatores principais:
- Simetria:As almofadas em ambas as extremidades devem ser simétricas para garantir o equilíbrio da tensão superficial da solda derretida.
- Espaçamento de almofada: Certifique-se de que haja uma sobreposição adequada entre os fios ou pinos do componente e as almofadas. Almofadas muito afastadas ou muito próximas podem causar defeitos de soldagem.
- Tamanho restante do bloco: O tamanho restante após o terminal ou pino do componente se sobrepor à almofada deve ser suficiente para permitir a formação de uma junta de solda confiável.
- Largura da almofada:A largura do pad geralmente deve corresponder à largura do fio ou pino do componente.
Defeitos de soldabilidade causados pelo tamanho da pastilha
Tamanhos de almofada inconsistentes
Os tamanhos das pastilhas devem ser consistentes e seu comprimento deve estar dentro de uma faixa apropriada. Pastilhas muito curtas ou muito longas podem causar o fenômeno de "tombstoning" (ficar em pé). Tamanhos inconsistentes de pastilhas ou forças de tração desiguais também podem levar ao tombstoning de componentes.
Largura do pad muito grande em comparação com os cabos dos componentes
O design do pad não deve ser excessivamente largo em comparação com o componente. Uma largura de pad de 5 mm (2 milésimos de polegada) maior que o fio condutor do componente é suficiente. Se a largura do pad for muito larga, pode ocorrer deslocamento do componente, juntas de solda frias ou cobertura de solda insuficiente no pad.
Largura do pad muito estreita em comparação com os cabos dos componentes
Se a largura da pastilha for menor que o terminal do componente, não haverá área de contato suficiente entre o terminal do componente e a pastilha durante o posicionamento do SMT. Isso pode fazer com que o componente se incline ou vire durante o processo de soldagem.
Comprimento do pad muito longo em comparação com os cabos dos componentes
As almofadas não devem ser excessivamente longas em comparação com os fios do componente. Se a almofada se estender muito, o fluxo excessivo de pasta de solda durante a soldagem por refluxo pode puxar o componente para um lado, causando desalinhamento.
Espaçamento muito próximo dos blocos
O problema de curto-circuito devido ao espaçamento insuficiente entre os pads geralmente ocorre em pads de CIs. No entanto, o espaçamento interno dos pads de outros componentes não deve ser significativamente menor do que o espaçamento entre os terminais do componente. Se o espaçamento for muito estreito, também pode resultar em curto-circuito.
(pic-PCB Pad Design-4)
Largura do pino da almofada muito pequena
No posicionamento SMT, se a largura de uma pastilha for muito pequena, pode ocorrer desalinhamento. Por exemplo, se uma pastilha específica for muito pequena ou algumas pastilhas forem menores que outras, pode haver solda insuficiente ou inexistente nessa pastilha, causando tensão irregular e deslocamento do componente.
Caso real de pequena almofada causando desalinhamento de componentes
O tamanho do bloco de material não corresponde ao tamanho da embalagem do PCB
Descrição do problema: Durante a produção de SMT, após a soldagem por refluxo, foi constatado que um indutor havia se deslocado. Após investigação, descobriu-se que o tamanho da pastilha de material (3.31 mm) não correspondia ao tamanho do pad do PCB (2.51.6 mm), fazendo com que o material torça após a soldagem.
Impacto: A incompatibilidade causava problemas de conectividade elétrica, afetando o desempenho do produto. Em casos graves, o produto não iniciava.
Risco Adicional:Se não for possível obter componentes com tamanhos de pads correspondentes que também atendam à indutância e à tolerância de corrente necessárias para o circuito, há o risco de precisar modificar o projeto do PCB.
Inspeção de bloco de pacote padrão de chip
Para verificações de confiabilidade de soldagem de pacote padrão de chip, três aspectos principais devem ser considerados:
- Comprimento da almofada
- Largura da almofada
- Espaçamento entre almofadas
Esses três fatores são essenciais para garantir que o chip possa ser montado e soldado corretamente durante o processo SMT.
