Investigació sobre la fabricabilitat de PCBA mitjançant disseny de soldadura per resistència de PCB

Amb el ràpid desenvolupament de la tecnologia electrònica moderna, PCBA també es desenvolupa cap a alta densitat i alta fiabilitat. Tot i que el nivell actual de tecnologia de fabricació de PCB i PCBA s’ha millorat molt, el procés de soldadura de PCB convencional no serà fatal per a la fabricabilitat del producte. No obstant això, per a dispositius amb un espaiat molt reduït de pins, el disseny irracional de la plataforma de soldadura de PCB i la plataforma de bloqueig de PCB augmentarà la dificultat del procés de soldadura SMT i augmentarà el risc de qualitat del processament de muntatge superficial de PCBA.

ipcb

Tenint en compte els possibles problemes de fabricabilitat i fiabilitat causats pel disseny irracional dels coixinets de soldadura i bloqueig de PCB, es poden evitar els problemes de fabricabilitat optimitzant el disseny de l’embalatge del dispositiu en funció del nivell de procés real de PCB i PCBA. Disseny d’optimització principalment des de dos aspectes: primer, disseny d’optimització de PCB LAYOUT; En segon lloc, el disseny d’optimització d’enginyeria de PCB. Disseny del paquet segons la biblioteca de paquets estàndard IPC 7351 i consulteu la mida del coixinet recomanada a les especificacions del dispositiu. Per al disseny ràpid, els enginyers de disseny haurien d’augmentar la mida del coixinet d’acord amb la mida recomanada per modificar el disseny. La longitud i l’amplada del coixinet de soldadura de PCB s’haurien d’incrementar en 0.1 mm i la longitud i l’amplada del coixinet de soldadura de blocs haurien d’augmentar-se en 0.1 mm sobre la base del coixinet de soldadura. El procés de soldadura de resistència de PCB convencional requereix que la vora del coixinet estigui coberta per 0.05 mm i que el pont central dels dos coixinets sigui superior a 0.1 mm. En l’etapa de disseny de l’enginyeria de PCB, quan la mida dels coixinets de soldadura no es pot optimitzar i el pont de soldadura mitjà entre els dos coixinets és inferior a 0.1 mm, l’enginyeria de PCB adopta el tractament de disseny de la finestra de la placa de soldadura del grup. Quan els dos coixinets separen la vora de més de 0.2 mm, segons el disseny d’embalatge de coixinets convencionals; Quan la distància entre les vores dels dos coixinets és inferior a 0.2 mm, es necessita el disseny d’optimització DFM. El mètode de disseny d’optimització DFM és útil per a l’optimització de la mida dels coixinets. Assegureu-vos que el flux de soldadura en el procés de soldadura pugui formar una barrera mínima quan es fabriqui PCB. Quan la distància de vora entre els dos coixinets és superior a 0.2 mm, el disseny d’enginyeria s’ha de dur a terme d’acord amb els requisits convencionals; Quan la distància entre les vores de dos coixinets és inferior a 0.2 mm, cal dissenyar DFM. El mètode DFM de disseny d’enginyeria inclou l’optimització del disseny de la capa de resistència a la soldadura i el tall de coure de la capa d’ajuda a la soldadura. La mida del tall de coure ha de fer referència a les especificacions del dispositiu. El coixinet de tall de coure ha d’estar dins de l’interval de mida del disseny de coixinets recomanat, i el disseny de soldadura de bloqueig de PCB ha de ser de finestra de coixinet únic, és a dir, el pont de bloqueig es pot cobrir entre els coixinets. Assegureu-vos que en el procés de fabricació de PCBA, hi hagi un pont de soldadura de bloqueig entre les dues pastilles per aïllar-lo, per evitar problemes de qualitat d’aspecte de soldadura i problemes de fiabilitat del rendiment elèctric. La pel·lícula de resistència a la soldadura en el procés de muntatge de soldadura pot prevenir eficaçment la connexió curta del pont de soldadura, per a PCB d’alta densitat amb pins separadors, si el pont de soldadura obert entre els pins està aïllat, la planta de processament PCBA no pot garantir la qualitat de soldadura local de la producte. Per a PCB aïllats per soldadura oberta de pins d’espai d’alta densitat i fins, la fàbrica actual de fabricació de PCBA determina que el material entrant de PCB és defectuós i no permet la producció en línia. Per evitar riscos de qualitat, la fàbrica de fabricació de PCBA no garantirà la qualitat de la soldadura dels productes si el client insisteix a posar-los en línia. Es preveu que els problemes de qualitat de la soldadura en el procés de fabricació de la fàbrica de PCBA es tractaran mitjançant una negociació.

Cas pràctic:

Mida del llibre d’especificacions del dispositiu, espaiat central del pin del dispositiu: 0.65 mm, amplada del pin: 0.2 ~ 0.4 mm, longitud del pin: 0.3 ~ 0.5 mm. La mida del coixinet de soldadura és de 0.8 * 0.5 mm, la mida del coixinet de soldadura és de 0.9 * 0.6 mm, l’espaiat central del coixinet del dispositiu és de 0.65 mm, l’espaiat de la vora del coixinet de soldadura és de 0.15 mm, l’espaiat de la vora del coixinet de soldadura és 0.05 mm i l’amplada del coixinet de soldadura unilateral s’incrementa en 0.05 mm. Segons el disseny d’enginyeria de soldadura convencional, la mida del coixinet de soldadura unilateral hauria de ser superior a la mida del coixinet de soldadura de 0.05 mm, en cas contrari, hi haurà el risc de flux de soldadura que cobreixi el coixinet de soldadura. Com es mostra a la figura 5, l’amplada de la soldadura unilateral és de 0.05 mm, que compleix els requisits de producció i processament de soldadura. No obstant això, la distància entre les vores dels dos coixinets és de només 0.05 mm, cosa que no compleix els requisits tecnològics del pont de soldadura de resistència mínima. El disseny d’enginyeria dissenya directament tota la fila de disseny de passadors d’encenall per al disseny de finestres de plaques de soldadura de grup. Feu tauler i acabi el pegat SMT segons els requisits de disseny d’enginyeria. Mitjançant la prova de funció, la taxa de fallada de soldadura del xip supera el 50%. De nou a través de l’experiment del cicle de temperatura, també es pot examinar més del 5% de la taxa defectuosa. La primera opció consisteix a analitzar l’aspecte del dispositiu (20 vegades la lupa) i es constata que hi ha escòria d’estany i residus de soldadura entre els passadors adjacents del xip. En segon lloc, el fracàs de l’anàlisi del producte va comprovar que el fracàs del curtcircuit del pin del xip es va cremar. Consulteu la biblioteca de paquets estàndard IPC 7351, el disseny del bloc d’ajuda és d’1.2 mm * 0.3 mm, el disseny del bloc de blocs és de 1.3 * 0.4 mm i la distància central entre els blocs adjacents és de 0.65 mm. Mitjançant el disseny anterior, la mida de la soldadura unilateral de 0.05 mm compleix els requisits de la tecnologia de processament de PCB i la mida de l’interval de soldadura adjacent de 0.25 mm compleix els requisits de la tecnologia de pont de soldadura. Augmentar el disseny de redundància del pont de soldadura pot reduir considerablement el risc de qualitat de la soldadura, per millorar la fiabilitat dels productes. L’amplada del coixinet de soldadura auxiliar està tallat en coure i s’ajusta la mida del coixinet de soldadura per resistència. Assegureu-vos que la vora entre els dos coixinets del dispositiu sigui superior a 0.2 mm i que la vora entre els dos coixinets del dispositiu sigui superior a 0.1 mm. La longitud dels coixinets dels dos coixinets es manté sense canvis. Pot complir el requisit de fabricació del disseny de finestres de placa única de soldadura per resistència de PCB. Tenint en compte els coixinets esmentats, el disseny de soldadura de coixinets i resistència s’optimitza amb l’esquema anterior. L’espaiat de la vora dels coixinets adjacents és superior a 0.2 mm i l’espaiat de la vora dels coixinets de soldadura per resistència és superior a 0.1 mm, cosa que pot complir els requisits del procés de fabricació de ponts de soldadura per resistència. Després d’optimitzar el disseny de resistència a la soldadura a partir del disseny de LAYOUT de PCB i el disseny d’enginyeria de PCB, organitzeu-vos per subministrar el mateix nombre de PCB i completeu la producció de muntatge segons el mateix procés.