Качество сборки SMT (технология поверхностного монтажа) напрямую связано с конструкцией контактной площадки печатной платы, и соотношение размеров контактных площадок имеет решающее значение. Если конструкция контактной площадки печатной платы правильная, то незначительные перекосы во время размещения можно исправить в процессе пайки оплавлением (известный как эффект самовыравнивания или самокоррекции). С другой стороны, если конструкция контактной площадки печатной платы неправильная, то даже точное размещение может привести к перекосу компонентов, образованию перемычек из припоя и другим дефектам пайки после пайки оплавлением.
Основные принципы проектирования контактных площадок печатных плат
На основе анализа различных структур паяных соединений компонентов, для обеспечения надежности паяных соединений, при проектировании контактной площадки печатной платы следует уделять особое внимание следующим ключевым факторам:
- Симметрия: Площадки на обоих концах должны быть симметричными, чтобы обеспечить баланс поверхностного натяжения расплавленного припоя.
- Расстояние между площадками: Обеспечьте надлежащее перекрытие между выводами или штырями компонента и контактными площадками. Контактные площадки, расположенные слишком далеко или слишком близко друг к другу, могут привести к дефектам пайки.
- Оставшийся размер колодки: Оставшийся размер после того, как вывод или штифт компонента перекроет контактную площадку, должен быть достаточным для образования надежного паяного соединения.
- Ширина колодки: Ширина контактной площадки, как правило, должна соответствовать ширине вывода или штифта компонента.
Дефекты паяемости, вызванные размером контактной площадки
Непоследовательные размеры прокладок
Размеры прокладок должны быть согласованы, а их длина должна быть в пределах допустимого диапазона. Слишком короткие или слишком длинные прокладки могут вызвать явление «надгробного камня» (вставание). Несогласованные размеры прокладок или неравномерные силы натяжения также могут привести к надгробному камню компонента.
Ширина контактной площадки слишком велика по сравнению с выводами компонента
Конструкция площадки не должна быть слишком широкой по сравнению с компонентом. Ширина площадки на два мила шире вывода компонента будет достаточной. Если ширина площадки слишком широкая, это может привести к смещению компонента, холодным паяным соединениям или недостаточному покрытию припоем площадки.
Ширина контактной площадки слишком узкая по сравнению с выводами компонента
Если ширина площадки уже вывода компонента, то при размещении SMT будет недостаточно площади контакта между выводом компонента и площадкой. Это может привести к наклону или переворачиванию компонента во время процесса пайки.
Длина контактной площадки слишком велика по сравнению с выводами компонента
Площадки не должны быть слишком длинными по сравнению с выводами компонента. Если площадка слишком длинная, чрезмерный поток паяльной пасты во время пайки оплавлением может сместить компонент в сторону, что приведет к смещению.
Слишком близкое расстояние между площадками
Проблема короткого замыкания из-за недостаточного расстояния между контактными площадками обычно возникает в контактных площадках ИС. Однако внутреннее расстояние между контактными площадками других компонентов не должно быть значительно короче расстояния между выводами компонента. Если расстояние слишком узкое, это также может привести к короткому замыканию.
（pic-PCB Pad Design-4）
Слишком маленькая ширина штифта накладки
При размещении SMT, если ширина площадки слишком мала, это может привести к смещению. Например, если конкретная площадка слишком мала или некоторые площадки меньше других, это может привести к недостаточному или отсутствию припоя на этой площадке, что приведет к неравномерному натяжению и смещению компонента.
Реальный случай небольшой прокладки, вызывающей смещение компонента
Размер контактной площадки материала не соответствует размеру упаковки печатной платы
Описание проблемы: Во время производства SMT, после пайки оплавлением, было обнаружено, что индуктор сместился. После расследования было обнаружено, что размер контактной площадки материала (3.31 мм) не соответствует размеру контактной площадки печатной платы (2.51.6 мм), что приводит к скручиванию материала после пайки.
Влияние: Несоответствие привело к плохому электрическому соединению, что повлияло на производительность продукта. В тяжелых случаях это привело к тому, что продукт не запускался.
Дальнейший риск: Если невозможно приобрести компоненты с подходящими размерами контактных площадок, которые также соответствуют требуемой индуктивности и допустимому току для схемы, существует риск необходимости внесения изменений в конструкцию печатной платы.
Проверка стандартной площадки корпуса чипа
При проверке надежности пайки стандартного корпуса микросхемы следует учитывать три ключевых аспекта:
- Длина колодки
- Ширина колодки
- Расстояние от площадки до площадки
Эти три фактора имеют решающее значение для обеспечения правильного монтажа и пайки чипа в процессе поверхностного монтажа (SMT).
