Kakovost sestavljanja SMT (tehnologija površinske montaže) je neposredno povezana z zasnovo ploščic na tiskanem vezju, razmerje med velikostmi ploščic pa je ključnega pomena. Če je zasnova ploščic na tiskanem vezju pravilna, je mogoče manjše neusklajenosti med namestitvijo popraviti med postopkom spajkanja s ponovnim plovcem (znano kot samoporavnava ali učinek samokorekcije). Po drugi strani pa lahko, če je zasnova ploščic na tiskanem vezju napačna, tudi natančna namestitev povzroči neusklajenost komponent, spajkalne mostove in druge napake pri spajkanju po spajkanju s ponovnim plovcem.
Osnovna načela načrtovanja ploščic na tiskanih vezjih
Na podlagi analize različnih struktur spajkanih spojev komponent se mora za zagotovitev zanesljivosti spajkanja pri zasnovi ploščic na tiskanem vezju osredotočiti na naslednje ključne dejavnike:
- SimetrijaBlazinice na obeh koncih morajo biti simetrične, da se zagotovi ravnovesje površinske napetosti staljene spajke.
- Razmik med ploščicamiZagotovite pravilno prekrivanje med priključki ali nožicami komponent in kontaktnimi blazinicami. Kontaktne blazinice, ki so preveč oddaljene ali preblizu skupaj, lahko povzročijo napake pri spajkanju.
- Preostala velikost blazinicePreostala velikost po prekrivanju priključka ali pina komponente s kontaktno blazinico mora biti zadostna, da se omogoči tvorba zanesljivega spajkalnega spoja.
- Širina blaziniceŠirina blazinice se mora na splošno ujemati s širino priključka ali pina komponente.
Napake pri spajkanju, ki jih povzroča velikost blazinice
Nedosledne velikosti blazinic
Velikosti blazinic morajo biti dosledne, njihova dolžina pa mora biti v ustreznem območju. Prekratke ali predolge blazinice lahko povzročijo pojav "nagrobnika" (vstajanja). Nedosledne velikosti blazinic ali neenakomerne vlečne sile lahko prav tako povzročijo nagrobnik komponent.
Širina blazinice je prevelika v primerjavi s komponentnimi priključki
Zasnova padca ne sme biti pretirano široka v primerjavi s komponento. Zadostuje širina padca, ki je za dva mila širša od vodnika komponente. Če je širina padca prevelika, lahko pride do premika komponente, hladnih spajkanih spojev ali nezadostne pokritosti spajkanja na padcu.
Širina blazinic je preozka v primerjavi s komponentnimi priključki
Če je širina blazinice ožja od priključne ploskve komponente, med priključno ploskvijo komponente in blazinico med spajkanjem ne bo dovolj stika. To lahko povzroči, da se komponenta med spajkanjem nagne ali prevrne.
Dolžina blazinic je prevelika v primerjavi s komponentnimi priključki
Spajkalne blazinice ne smejo biti predolge v primerjavi s priključki komponente. Če se blazinica preveč razteza, lahko prekomerno brizganje spajkalne paste med spajkanjem s ponovnim spajanjem potegne komponento na eno stran, kar povzroči nepravilno poravnavo.
Preblizu razmika med blazinicami
Težava kratkega stika zaradi nezadostnega razmika med ploščicami se običajno pojavi pri ploščicah integriranih vezij. Vendar pa notranji razmik med ploščicami drugih komponent ne sme biti bistveno krajši od razmika med priključki komponente. Če je razmik preozek, lahko pride tudi do kratkega stika.
(pic-PCB Pad Design-4)
Premajhna širina zatiča blazinice
Pri SMT nameščanju lahko premajhna širina blazinice povzroči neporavnanost. Na primer, če je določena blazinica premajhna ali so nekatere blazinice manjše od drugih, lahko to povzroči nezadostno ali nič spajkanja na tej blazinici, kar povzroči neenakomerno napetost in premik komponente.
Resnični primer majhne blazinice, ki povzroča nepravilno poravnavo komponent
Velikost materialne ploščice se ne ujema z velikostjo embalaže tiskanega vezja
Opis težaveMed SMT proizvodnjo je bilo po spajkanju s ponovnim plovljenjem ugotovljeno, da se je položaj induktorja premaknil. Po preiskavi je bilo ugotovljeno, da je velikost materialne blazinice (3.31 mm) se ni ujemala z velikostjo ploščice na tiskanem vezju (2.51.6 mm), kar povzroči zvijanje materiala po spajkanju.
vplivNeusklajenost je povzročila slabo električno povezljivost, kar je vplivalo na delovanje izdelka. V hujših primerih je povzročila, da se izdelek ni mogel zagnati.
Nadaljnje tveganjeČe ni mogoče nabaviti komponent z ustreznimi velikostmi kontaktnih ploščic, ki ustrezajo zahtevani induktivnosti in toleranci toka za vezje, obstaja tveganje, da bo treba spremeniti zasnovo tiskanega vezja.
Pregled ploščic standardnega paketa čipov
Pri preverjanju zanesljivosti spajkanja standardnih ohišjev čipov je treba upoštevati tri ključne vidike:
- Dolžina blazinice
- Širina blazinice
- Razmik med ploščicami
Ti trije dejavniki so bistveni za zagotovitev, da se čip lahko pravilno namesti in spajka med postopkom SMT.
