Investigación sobre la capacidad de fabricación de PCBA mediante el diseño de soldadura por resistencia de PCB

Con el rápido desarrollo de la tecnología electrónica moderna, PCBA también se está desarrollando hacia una alta densidad y alta confiabilidad. Aunque el nivel actual de tecnología de fabricación de PCB y PCBA se ha mejorado en gran medida, el proceso de soldadura de PCB convencional no será fatal para la capacidad de fabricación del producto. Sin embargo, para dispositivos con un espaciado de pines muy pequeño, el diseño irrazonable de la almohadilla de soldadura de PCB y la almohadilla de bloqueo de PCB aumentará la dificultad del proceso de soldadura SMT y aumentará el riesgo de calidad del procesamiento de montaje en superficie de PCBA.

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En vista de los problemas potenciales de fabricación y confiabilidad causados ​​por el diseño irrazonable de la almohadilla de soldadura de PCB y la almohadilla de bloqueo, los problemas de fabricación se pueden evitar optimizando el diseño del empaque del dispositivo en función del nivel de proceso real de PCB y PCBA. Diseño de optimización principalmente desde dos aspectos, primero, diseño de optimización de DISEÑO de PCB; En segundo lugar, diseño de optimización de ingeniería de PCB. Diseño de paquete de acuerdo con la biblioteca de paquetes estándar IPC 7351 y consulte el tamaño de almohadilla recomendado en la especificación del dispositivo. Para un diseño rápido, los ingenieros de diseño deben aumentar el tamaño de la plataforma de acuerdo con el tamaño recomendado para modificar el diseño. La longitud y el ancho de la placa de soldadura de PCB deben aumentarse en 0.1 mm, y la longitud y el ancho de la placa de soldadura en bloque deben aumentarse en 0.1 mm sobre la base de la placa de soldadura. El proceso de soldadura por resistencia de PCB convencional requiere que el borde de la almohadilla esté cubierto por 0.05 mm, y el puente medio de las dos almohadillas debe ser mayor de 0.1 mm. En la etapa de diseño de la ingeniería de PCB, cuando el tamaño de las almohadillas de soldadura no se puede optimizar y el puente de soldadura intermedio entre las dos almohadillas es inferior a 0.1 mm, la ingeniería de PCB adopta un tratamiento de diseño de ventana de placa de soldadura en grupo. Cuando el espacio entre los dos bordes de la almohadilla es superior a la almohadilla de 0.2 mm, de acuerdo con el diseño de empaque de almohadilla convencional; Cuando la distancia entre los bordes de las dos almohadillas es inferior a 0.2 mm, se necesita el diseño de optimización DFM. El método de diseño de optimización DFM es útil para optimizar el tamaño de las almohadillas. Asegúrese de que el fundente de soldadura en el proceso de soldadura pueda formar una almohadilla de barrera mínima cuando se fabrique PCB. Cuando la distancia al borde entre las dos almohadillas sea superior a 0.2 mm, el diseño de ingeniería se llevará a cabo de acuerdo con los requisitos convencionales; Cuando la distancia entre los bordes de dos almohadillas es inferior a 0.2 mm, se necesita el diseño DFM. El método DFM de diseño de ingeniería incluye la optimización del diseño de la capa de resistencia de soldadura y el corte de cobre de la capa de ayuda de soldadura. El tamaño del corte de cobre debe referirse a las especificaciones del dispositivo. La almohadilla de corte de cobre debe estar dentro del rango de tamaño del diseño de almohadilla recomendado, y el diseño de soldadura de bloqueo de PCB debe ser un diseño de ventana de una sola almohadilla, es decir, el puente de bloqueo puede cubrirse entre las almohadillas. Asegúrese de que en el proceso de fabricación de PCBA, haya un puente de soldadura de bloqueo entre las dos almohadillas para el aislamiento, para evitar problemas de calidad de apariencia de soldadura y problemas de confiabilidad del rendimiento eléctrico. La película de resistencia a la soldadura en el proceso de ensamblaje de soldadura puede prevenir eficazmente la conexión corta del puente de soldadura, para PCB de alta densidad con pines de separación fina, si el puente de soldadura abierto entre los pines está aislado, la planta de procesamiento de PCBA no puede garantizar la calidad de soldadura local del producto. Para PCB aislado mediante soldadura abierta de pines de espaciado fino y de alta densidad, la fábrica de fabricación de PCBA actual determina que el material entrante de PCB es defectuoso y no permite la producción en línea. Para evitar riesgos de calidad, la fábrica de fabricación de PCBA no garantizará la calidad de soldadura de los productos si el cliente insiste en poner los productos en línea. Se prevé que los problemas de calidad de la soldadura en el proceso de fabricación de la fábrica de PCBA se resolverán mediante negociación.

Caso de estudio:

Tamaño del libro de especificaciones del dispositivo, espaciado del centro del pin del dispositivo: 0.65 mm, ancho del pin: 0.2 ~ 0.4 mm, longitud del pin: 0.3 ~ 0.5 mm. El tamaño de la almohadilla de soldadura es de 0.8 * 0.5 mm, el tamaño de la almohadilla de soldadura es de 0.9 * 0.6 mm, el espacio entre centros de la almohadilla del dispositivo es de 0.65 mm, el espacio entre los bordes de la almohadilla de soldadura es de 0.15 mm, el espacio entre los bordes de la almohadilla de soldadura es 0.05 mm, y el ancho de la almohadilla de soldadura unilateral aumenta en 0.05 mm. De acuerdo con el diseño de ingeniería de soldadura convencional, el tamaño de la almohadilla de soldadura unilateral debe ser mayor que el tamaño de la almohadilla de soldadura de 0.05 mm; de lo contrario, existirá el riesgo de que el flujo de soldadura cubra la almohadilla de soldadura. Como se muestra en la Figura 5, el ancho de la soldadura unilateral es de 0.05 mm, lo que cumple con los requisitos de producción y procesamiento de soldadura. Sin embargo, la distancia entre los bordes de las dos almohadillas es de solo 0.05 mm, lo que no cumple con los requisitos tecnológicos del puente de soldadura de resistencia mínima. El diseño de ingeniería diseña directamente toda la fila de diseño de pasador de viruta para el diseño de ventana de placa de soldadura en grupo. Make board and finish SMT patch according to engineering design requirement. A través de la prueba de funcionamiento, la tasa de falla de soldadura del chip es más del 50%. Nuevamente, a través del experimento del ciclo de temperatura, también se puede detectar más del 5% de la tasa de defectos. The first choice is to analyze the appearance of the device (20 times magnifying glass), and it is found that there are tin slag and welding residues between the adjacent pins of the chip. En segundo lugar, la falla del análisis del producto, encontró que la falla del cortocircuito del pin del chip se quemó. Consulte la biblioteca de paquetes estándar IPC 7351, el diseño de la almohadilla de ayuda es de 1.2 mm * 0.3 mm, el diseño de la almohadilla del bloque es de 1.3 * 0.4 mm y la distancia central entre las almohadillas adyacentes es de 0.65 mm. A través del diseño anterior, el tamaño de la soldadura unilateral de 0.05 mm cumple con los requisitos de la tecnología de procesamiento de PCB, y el tamaño del espaciado de borde de soldadura adyacente de 0.25 mm cumple con los requisitos de la tecnología de puentes de soldadura. El aumento del diseño de redundancia del puente de soldadura puede reducir en gran medida el riesgo de calidad de la soldadura, a fin de mejorar la confiabilidad de los productos. El ancho de la almohadilla de soldadura auxiliar está cortado con cobre y se ajusta el tamaño de la almohadilla de soldadura por resistencia. Asegúrese de que el borde entre las dos almohadillas del dispositivo sea superior a 0.2 mm y el borde entre las dos almohadillas del dispositivo sea superior a 0.1 mm. La longitud de las almohadillas de las dos almohadillas permanece sin cambios. Puede cumplir con los requisitos de fabricación del diseño de ventana de placa única para soldadura por resistencia de PCB. En vista de las almohadillas mencionadas anteriormente, la almohadilla y el diseño de soldadura por resistencia se optimizan mediante el esquema anterior. El espaciado de los bordes de las almohadillas adyacentes es superior a 0.2 mm y el espaciado de los bordes de las almohadillas de soldadura por resistencia es superior a 0.1 mm, lo que puede cumplir con los requisitos del proceso de fabricación de puentes de soldadura por resistencia. Después de optimizar el diseño de resistencia de soldadura desde el diseño de DISEÑO de PCB y el diseño de ingeniería de PCB, organícese para reabastecer el mismo número de PCB y complete la producción de montaje de acuerdo con el mismo proceso.