焊盘图案引起的PCB制造缺陷

2021-04-25

焊盘图案引起的PCB制造缺陷

由于PCB焊盘图案的设计对于PCB制造过程非常重要，因此应格外注意PCB焊盘图案的缺陷。PCB中的焊盘图案和封装通常被视為(wèi)相似的术语。但是他(tā)们不是同一回事。 

占用(yòng)空间可(kě)让您大致了解组件的实际尺寸。例如，当我们将一个组件放在沙滩上时，它将留下它的印象。此烙印是其实际的物(wù)理(lǐ)尺寸。另一方面，当我们要定义焊盘的尺寸和需要焊接到PCB上的组件的轮廓时，我们使用(yòng)术语“焊盘图案”。重要的一点是，该组件可(kě)能(néng)在与制造和组装过程相关的可(kě)生产性水平和公差上具有(yǒu)多(duō)个焊盘图案，但它只能(néng)具有(yǒu)一个单一的封装。

进行该网络研讨会的目的是确定由焊盘图案缺陷引起的一些PCB制造问题。我们还介绍了一些实时解决方案，以避免焊盘图案缺陷。因此，这是演示过程中的议程：

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问题1：如果数据表中未提及，我们如何确定给定钻头是镀通孔（PTH）还是非镀通孔（NPTH）？如果我们选择PTH而不是NPTH会有(yǒu)所不同，反之亦然吗？

PTH用(yòng)于将元件焊接到PCB。它涉及電(diàn)气连接，而NPTH则不会发生这种情况。如果数据表中未提及任何内容，并且您不完全了解引脚的连接，则应直接与组件制造商(shāng)联系。

问题2：什么驱动庭院过剩的边界？

当谈到庭院时，我们需要提到有(yǒu)两个术语。一个是有(yǒu)轮廓的院子，另一个是多(duō)余的院子。轮廓四合的庭院在组合的组件主體(tǐ)和焊盘图案边界周围提供了最小(xiǎo)的電(diàn)气和机械间隙。院落多(duō)余部分(fēn)提供了包含地形图案和组件的矩形与轮廓院落的边界之间的间隙。

焊盘图案元素定义了组件主體(tǐ)周围的電(diàn)气和机械间隙。

庭院多(duō)余部分(fēn)可(kě)以按照IPC-7351B标准进行设计。例如，可(kě)以按照IPC密度B级创建SOT封装，建议在0.25mm的庭院多(duō)余空间后设计这种焊盘图案。 

遵循IPC-7351B标准和密度级别来设计庭院通道。

Q3：墓碑也由于焊盘图案缺陷而发生，对吗？

从焊盘图案缺陷的角度来看，这可(kě)能(néng)是由尺寸不同的焊盘引起的，这通常会影响SMD-2封装。

Q4：焊盘图案如何确定焊膏的数量？仅仅是焊盘越大，使用(yòng)的焊锡膏就越多(duō)吗？那么，一般的建议是制作大尺寸的焊盘？

我们遵循IPC-7351B粘贴掩模标准。IPC建议在铜焊盘和粘贴掩膜之间遵循1：1的比例。但是，对于QFN / QFP之类的裸露焊盘封装，如果裸露焊盘是大于4 x 4mm的正方形，则应将焊剂掩膜分(fēn)割成对称的焊盘阵列。此设计建议使组件能(néng)够更好地沉降到焊盘上，而不是浮在焊膏的顶部。如果裸露的焊盘是小(xiǎo)于4 x 4mm的正方形，则这些导热焊盘的默认粘贴掩模為(wèi)总焊盘面积的40％。最后，印刷電(diàn)路板装配商(shāng)或设计人员都可(kě)以修改為(wèi)模板中的开口提供的信息，以满足特定的焊料量要求。您可(kě)以阅读IPC-7525想要查询更多(duō)的信息。例如，他(tā)们建议使用(yòng)50％-80％，而不是40％。

问题5：如果两个端子组件中的一个焊盘是大铜浇铸件（即接地层）的一部分(fēn)，而另一个焊盘的末端位于标准走線(xiàn)中，会引起墓碑破裂吗？

这可(kě)能(néng)导致墓碑。例如，如果其中一个焊盘的一侧连接到较大且较厚的接地平面，而另一个焊盘则仅连接至较小(xiǎo)的走線(xiàn)。

Q6：SMT電(diàn)感器似乎总是一个问题，因為(wèi)焊盘位于底部而不是边缘。有(yǒu)什么建议可(kě)以改善吗？

无论何时设计脚印，在了解我们要设计的脚印类型之前，我们都会评估不同的参数，这些参数对于设计该焊盘图案非常重要。对于SMT電(diàn)感器，请选择符合IPC要求的封装或数据手册中建议的PCB焊盘图案。如果您不知道如何正确地对软件包类型进行分(fēn)类，请尝试遵循最后一个。

问题7：如何解决PCB上浮置组件的潜在问题？

这个问题的主要原因是锡膏模具的设计不良。您可(kě)以通过以下方法解决该问题：对浮动组件进行拆焊，然后在去除多(duō)余的焊料后手动焊接该组件。这不是100％可(kě)行的，但是您可(kě)以尝试一下。

锡膏模版设计不良是导致元件浮动的主要原因。

Q8：您能(néng)告诉我模板设计的IPC标准吗？

是IPC-7525A。

Q9：您对无線(xiàn)模块（LCC或LGA）是否有(yǒu)任何建议以避免焊接问题？

对于小(xiǎo)间距LGA封装，您可(kě)以查看JEDEC 95、4.25定义的准则。他(tā)们建议对于NSMD封装，阻焊层开口应比阻焊垫大0.075毫米，并且还有(yǒu)更重要的建议。对于LCC封装，如果组件制造商(shāng)没有(yǒu)任何建议，则可(kě)以查看IPC-SM-782。它提出了一些焊盘图形建议，包括公差。

Q10：对于SMT手工焊接，是否建议使用(yòng)A级或更大尺寸？

尽管有(yǒu)许多(duō)参数需要考虑，但是如果您要手动焊接元件，则应尝试选择较大的间距尺寸。但是，是的，明智的做法是将焊盘变大以便于手工焊接。您可(kě)以尝试遵循A级，但是请考虑到该级别是為(wèi)适应无铅芯片设备以及带引線(xiàn)的鸥翼式设备的波峰焊或流动焊而开发的。 

问题11：在SMD组装过程中，在我的某些0603電(diàn)阻器中，一个焊盘没有(yǒu)焊接，而是打开了。有(yǒu)设计上的问题吗？

您是否收到有(yǒu)关造成原因的更多(duō)信息？难道是墓碑吗？最好查看您设计的焊盘图案并了解出了什么问题。从焊盘图案方面，请检查焊盘尺寸，您的掩模开口和模板设计。

问题12：对于环形圈，您是否知道钻孔和环形圈之间的关系是否存在标准？

标准是IPC-2221A。有(yǒu)关更详细的说明，请阅读PCB制造商(shāng)说明的环形圈。

Q13：如何设计合适的阻焊层开口间隙？

这主要取决于您的制造厂规格。但作為(wèi)一般建议，通常在护垫和面罩之间留出2-3mils的间隙。您还可(kě)以根据PCB制造商(shāng)的要求设置规则，并在运行DRC时对其进行验证。

问题14：我计划在PCB边缘周围使用(yòng)带齿的焊盘。我需要注意哪些问题，如何将其传达给PCB制造商(shāng)？

您需要了解您的EDA工具限制。它本身支持齿形垫吗？如果没有(yǒu)，请尝试找到解决方法，有(yǒu)很(hěn)多(duō)方法。您可(kě)以检查是否正确设置了板中用(yòng)于处理(lǐ)轮廓切口的图层（Eagle中的铣削图层），以及是否正在使用(yòng)该图层设计轮廓。您还可(kě)以添加一个距离铜至少0.1mm的阻焊层，并检查模板尺寸是否与铜垫尺寸（顶部和底部）相同。另外，请检查您的制造厂是否了解您的设计，和/或是否需要更新(xīn)当前的设计以满足他(tā)们的要求。

问题15：在HDI设计中，有(yǒu)时组件的丝网会发生碰撞以节省空间。如果需要进行设计，这在制造PCB时会带来不便吗？

它可(kě)能(néng)会在生产过程中影响您的PCB，但您很(hěn)容易在磁带库设计阶段就可(kě)以防止它。您可(kě)以添加一个与丝网印刷區(qū)域至少相距0.3毫米的保留區(qū)域。对于很(hěn)小(xiǎo)的组件，例如（0203電(diàn)阻），最好去除丝网印刷，以防止在焊接阶段出现问题。阅读更多(duō)有(yǒu)关高质量PCB库的重要性的信息。