摘要:跟着电子技能的飞速发展,电子元器材的小型化、微型化、BGA、间隔为0.3mm~0.5mm高密度的芯片越来越遍及,对电子焊接技能的要求也就越来越高。尽管现在有了更精细的贴片机可以替代人工焊接,但影响焊接质量的要素太多。本文将从贴片焊接的视点,介绍了几点PCB规划时需求留意的关键,依据经历,假如未依照这些要求,很有或许构成焊接质量不高,虚焊和甚至在返修PCB的时分损坏焊盘或电路板。
一、影响PCB焊接质量的要素
从PCB规划到一切元件焊接完结为一个质量很高的电路板,需求PCB规划工程师甚至焊接工艺、焊接工人的水相等许多环节都有着严厉的把控。主要有以下要素:PCB图、电路板的质量、器材的质量、器材管脚的氧化程度、锡膏的质量、锡膏的印刷质量、贴片机的程序编制的准确程度、贴片机的贴装质量、回流焊炉的温度曲线的设定等等要素。
焊接厂自身无法跨越的环节便是PCB画图的环节。由于做电路规划的人往往不焊电路板然后无法取得直接的焊接经历,不知道影响焊接的各种要素;而焊接厂的工人不明白画板,他们只管完结生产任务,没有心思、更没有才能剖析构成不良焊接的原因。由于这两方面的人才各司其职,难以有机结合。
二、画PCB图时的主张
下面我就PCB画图的环节给画PCB图的规划布线工程师们提出一些主张,期望在画图的过程中能避免呈现影响焊接质量的各种不良画法。将主要以图文的方式介绍。
1、关于定位孔:PCB板的四角要留四个孔(最小孔径 2.5mm),用于印刷锡膏时定位电路板。要求X轴或Y轴方向圆心在同一轴线上,如下图:
2、关于Mark点:用于贴片机定位。PCB板上要标示Mark点,具体方位:在板的斜对角,可以是圆形,或方形的焊盘,不要跟其它器材的焊盘混在一同。假如双面有器材,双面都要标示。
规划PCB时,请留意以下几点:
a、Mark点的形状如以下图像。(上下对称或左右对称)
b、A的尺度为2.0mm。
c、从Mark点的外缘离2.0mm的范围内,不该有或许引起过错的辨认的形状和色彩改变。(焊盘、焊膏)
d、Mark点的色彩要和周围PCB的色彩有明暗差异。
e、为了确保辨认精度,Mark点的外表上电镀铜或锡来避免外表反射。对形状只需线条的符号,光点不能辨认。
如下图所示:
3、关于留5mm边:画PCB时,在长边方向要留不少于3mm的边用于贴片机运送电路板,此范围内贴片机无法贴装器材。此范围内不要放置贴片器材。如图:
双面有器材的电路板应考虑到第2次过回流时会把已焊好的一面靠边的器材蹭掉,严峻时会蹭掉焊盘、破坏电路板。如下图所示:
所以主张芯片少的一面(一般为Bottom面)的长边离边5mm范围内不要放置贴片器材。假如的确由于电路板面积受限,可以在长边加工艺边,拜见本文17条“关于拼板的主张及加工艺边”。
4、不要直接在焊盘上过孔:直接在焊盘上过孔的缺点是在过回流时锡膏熔化后流到过孔内,构成器材焊盘缺锡,然后构成虚焊。如图:
5、关于二极管、钽电容的极性标示:二极管、钽电容的极性标示应契合行规,避免工人凭经历焊错方向。如图:
6、关于丝印和标识:请将器材类型躲藏。尤其是器材密度高的电路板。不然,目不暇接影响找到焊接方位。如下图:
也不要只标类型,不标标号。如下图所示,构成贴片机编程时无法进行。
丝印字符的字号不该太小,以至于看不清。字符放置方位应错开过孔,避免误读。
7、关于IC焊盘应延伸:SOP、PLCC、QFP等封装的IC画PCB时应延伸焊盘,PCB上焊盘长度=IC脚部长度×1.5为适合,这样便于手工用烙铁焊接时,芯片管脚与PCB焊盘、锡三者熔为一体。如图:
8、关于IC焊盘的宽度:SOP、PLCC、QFP等封装的IC,画PCB时应留意焊盘的宽度,PCB上焊盘a的宽度=IC脚部宽度(即:datasheet中的Nom.值),请不要增宽,确保b(即两焊盘间)有满足的宽度,避免构成连焊。如图:
9、放置器材不要旋转恣意视点:由于贴片机无法旋转恣意视点,只能旋转90℃、180℃、270℃、360℃。如下图B 旋转了1℃,贴片机贴装后器材管脚与电路板上的焊盘就会错开1℃的视点,然后影响焊接质量。
10、相邻管脚短接时应留意的问题:下图a的短接办法不利于工人辨认该管脚是否应该相连,且焊接后不漂亮。假如画图时按图b、图c的办法短接并加上阻焊,焊接出来的作用就不相同:只需确保每个管脚都不相连,该芯片就无短路现象,而且外观也漂亮。
11、关于芯片底下中心有焊盘的问题:芯片底下中心有焊盘的芯片画图时假如按芯片的封装图像中心的焊盘,就简单引起短路现象。主张将中心的焊盘缩小,使它与周围管脚焊盘之间的间隔增大,然后削减短路的时机。如下图:
12、厚度较高的两个器材不要严密排在一同:如下图所示,这样布板会构成贴片机贴装第二个器材时碰到前面已贴的器材,机器会检测到风险,构成机器主动断电。
13、关于BGA:由于BGA封装比较特别,其焊盘都在芯片底下,外面看不到焊接作用。为了返修便利,主张在PCB板上打两个 Hole Size:30mil 的定位孔,以便返修时定位(用来刮锡膏的)钢网。
温馨提示:定位孔的巨细不宜过大或过小,要使针刺进后不掉、不晃动、刺进时略微有点紧为宜,不然定位禁绝。如下图:
而且主张BGA周围必定的范围内要留出空位别放置器材,以便返修时能放得下网板刮锡膏。
14、关于PCB板的色彩:主张不要做成赤色。由于赤色电路板在贴片机的摄像机的赤色光源下呈白色,无法进行编程,不便于贴片机进行焊接。
15、关于大器材下面的小器材:有的人喜爱将小的器材排在同一层的大器材底下,比方:数码管底下有电阻,如下图:
如此排版会给返修构成困难,返修时必须先拆数码管,还有或许构成数码管损坏。主张将数码管底下的电阻排到Bottom面,如下图:
16、关于覆铜与焊盘相连影响熔锡:由于覆铜会吸收很多热量,构成焊锡难以充沛熔化,然后构成虚焊。如图所示:
图a中器材焊盘直接与覆铜相连;图b中50Pins连接器尽管没直接与覆铜相连,但由于四层板的中心两层为大面积覆铜,所以图a、图b都会由于覆铜吸收很多热量而构成锡膏不能充沛熔化。图b中50Pins连接器的本体是不耐高温的塑料,若温度设定高了,连接器的本领会熔化或变形,若温度设定低了,覆铜吸收很多热量而构成锡膏不能充沛熔化。因而,主张焊盘与大面积覆铜阻隔。如图所示:
17、关于拼板的主张及加工艺边:
三、总结
现如今,能用软件进行画图,布线并规划PCB的工程师越来越多,可是一经规划完结,并能很好的进步焊接功率,作者以为需求要点留意以上要素。而且培育杰出的画图习气,可以很好的以加工工厂进行很好的交流,是每一个工程师都要考虑的。