關於DIP裝置必須提到的陷阱

DIP概述

DIP即插即用。採用這種封裝方式的晶片有兩排接腳,可以直接焊接在DIP結構的晶片插座上,也可以焊接在焊孔數量相同的焊接位置上。其特點是可以方便地實現PCB板的穿孔焊接,與主機板相容性好。但由於其封裝面積較大、厚度較大,且在插拔過程中容易損壞接腳,可靠性較差。

DIP是最受歡迎的插裝式封裝,其應用範圍包括標準邏輯IC、記憶體LSI、微型電腦電路等。小外形封裝(SOP)。衍生出SOJ(J型接腳小外形封裝)、TSOP(薄小外形封裝)、VSOP(極小外形封裝)、SSOP(縮水SOP)、TSSOP(薄縮水SOP)以及SOT(小外形電晶體)、SOIC(小外形積體電路)等。

DIP元件組裝設計缺陷

1. PCB封裝孔較大

PCB的插件孔和封裝接腳孔都是依照規格書畫出來的,製版過程中需要對孔進行鍍銅,一般公差為正負0.075mm。如果PCB封裝孔大於實體裝置的接腳,會造成裝置鬆脫、上錫不足、空焊等品質問題。
見下圖:WJ124-3.81-4P_WJ124-3.81-4P(KANGNEX)裝置接腳為1.3mm,PCB封裝孔為1.6mm,孔徑過大導致波峰焊時容易出現空焊。

接上圖,依設計要求採購WJ124-3.81-4P_WJ124-3.81-4P(KANGNEX)元件,接腳1.3mm正確。

2. PCB封裝孔較小

  1. PCB板中插件元件焊盤上的孔很小,元件插不進去。解決這個問題的唯一方法是擴大孔徑再插插件,但孔裡會沒有銅。如果是單面板或雙面板都可以使用此方法。單面板或雙面板的外層是導電的,焊接後就能導電。如果是多層板的插件孔很小,而內層是導電的,那麼只能重做PCB板了,因為內層導電無法透過擴孔來補救。
    請參閱下圖:依設計需求,購買了A2541Hwv-3P_A2541HWV-3P(CJT)的元件,接腳為1.0mm,而PCB封裝焊盤孔為0.7mm,導致無法插入。

接上圖,依設計需求,購買了A2541Hwv-3P_A2541HWV-3P(CJT)這幾個元件,接腳1.0mm是正確的。

3. PCB封裝引腳間距與元件不匹配

DIP元件的PCB封裝焊盤不僅孔徑與接腳相同,而且接腳之間的間距也必須是相同的距離。
引腳孔間距與裝置不一致會造成裝置無法插入,而引腳間距可調的元件除外。
請參閱下圖:PCB封裝針孔間距為7.6mm,購買的元件針孔間距為5.0mm,相差2.6mm導致裝置無法使用。

4.PCB封裝孔間距過近,造成錫短路

在設計繪製封裝時需要注意針孔之間的距離,即使裸板能產生較小的針孔間距,但在組裝時過波峰焊接時也容易造成錫短路。
見下圖:錫短路可能是由於引腳距離較小所造成的。波峰焊錫短路的原因很多,如果設計端能夠提前預防組裝問題,就能降低這個問題的發生率。

DIP元件接腳上錫不足的真實案例

材料關鍵尺寸與PCB焊盤孔尺寸不符問題
問題描述:某產品DIP過波峰焊接後,發現網路插座固定腳墊上錫嚴重不足,屬於虛焊。
問題的影響:網路插座與PCB板的穩定性會變差,產品使用過程中訊號針腳會受到應力,最終導致訊號針腳連接不牢,影響產品效能。使用者使用過程中存在故障風險;
問題擴展:網路插座穩定性差,訊號針腳連接效能差,有品質問題。因此,可能給用戶帶來安全隱患,最終的損失不堪設想。

wonderfulpcb DFM服務 裝配分析檢查裝置引腳

wonderfulpcb DFM Services組裝分析功能對DIP元件的接腳有專門的檢查,檢查項目包括通孔引腳數、THT引腳限制、THT引腳限制、THT引腳屬性等,引腳的檢查項目基本上涵蓋了DIP元件引腳設計中可能出現的問題。

設計完成後,使用wonderfulpcb DFM Services進行組裝分析,可以提前發現設計缺陷,並在產品生產前解決設計異常,避免在組裝過程中出現設計問題,延誤生產時間,浪費研發成本。

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