Penyelidikan mengenai pembuatan PCBA dengan reka bentuk kimpalan rintangan PCB

Dengan perkembangan pesat teknologi elektronik moden, PCBA juga berkembang ke arah ketumpatan tinggi dan kebolehpercayaan tinggi. Walaupun tahap teknologi pembuatan PCB dan PCBA semasa telah bertambah baik, proses pengelasan PCB konvensional tidak akan membawa maut untuk pembuatan produk. Walau bagaimanapun, untuk peranti dengan jarak pin yang sangat kecil, reka bentuk pad kimpalan PCB dan pad penyekat PCB yang tidak masuk akal akan meningkatkan kesukaran proses kimpalan SMT dan meningkatkan risiko kualiti pemprosesan permukaan permukaan PCBA.

ipcb

Memandangkan kemungkinan masalah pengilangan dan kebolehpercayaan yang disebabkan oleh reka bentuk pad pengelasan PCB dan blok penyekat yang tidak masuk akal, masalah pembuatan dapat dielakkan dengan mengoptimumkan reka bentuk pembungkusan peranti berdasarkan tahap proses sebenar PCB dan PCBA. Reka bentuk pengoptimuman terutamanya dari dua aspek, pertama, reka bentuk pengoptimuman LAYOUT PCB; Kedua, reka bentuk pengoptimuman kejuruteraan PCB. Reka bentuk pakej mengikut pustaka pakej standard IPC 7351 dan merujuk pada ukuran pad yang disarankan dalam spesifikasi peranti. Untuk reka bentuk yang pantas, jurutera Layout harus meningkatkan ukuran pad mengikut ukuran yang disyorkan untuk mengubah reka bentuk. Panjang dan lebar pad kimpalan PCB harus ditingkatkan sebanyak 0.1mm, dan panjang dan lebar pad kimpalan blok harus ditingkatkan sebanyak 0.1mm berdasarkan pad pengelasan. Proses pengelasan rintangan PCB konvensional memerlukan bahagian tepi pad ditutupi 0.05mm, dan jambatan tengah kedua pad mestilah lebih besar daripada 0.1mm. Pada peringkat reka bentuk kejuruteraan PCB, apabila ukuran pad solder tidak dapat dioptimumkan dan jambatan solder tengah antara kedua pad kurang dari 0.1mm, kejuruteraan PCB menggunakan rawatan reka bentuk tingkap plat solder kumpulan. Apabila jarak tepi dua pad lebih besar daripada pad 0.2mm, mengikut reka bentuk pembungkusan pad konvensional; Apabila jarak antara tepi kedua pad kurang dari 0.2mm, reka bentuk pengoptimuman DFM diperlukan. Kaedah reka bentuk pengoptimuman DFM sangat membantu untuk pengoptimuman ukuran pad. Pastikan bahawa fluks pematerian dalam proses pematerian dapat membentuk pad penghalang minimum semasa PCB dihasilkan. Apabila jarak tepi antara dua pad lebih besar daripada 0.2mm, reka bentuk kejuruteraan hendaklah dilaksanakan mengikut keperluan konvensional; Apabila jarak antara tepi dua pad kurang dari 0.2mm, reka bentuk DFM diperlukan. Kaedah reka bentuk kejuruteraan DFM merangkumi pengoptimuman reka bentuk lapisan rintangan kimpalan dan pemotongan tembaga lapisan bantuan kimpalan. Ukuran pemotongan tembaga mesti merujuk kepada spesifikasi peranti. Pad pemotong tembaga harus berada dalam julat ukuran dari reka bentuk pad yang disarankan, dan reka bentuk pengelasan penyekat PCB mestilah reka bentuk tetingkap tunggal, iaitu jambatan penyekat dapat ditutup di antara alas. Pastikan bahawa dalam proses pembuatan PCBA, terdapat jambatan kimpalan penyekat antara kedua-dua pad untuk pengasingan, untuk mengelakkan masalah kualiti penampilan pengelasan dan masalah kebolehpercayaan prestasi elektrik. Filem rintangan kimpalan dalam proses pemasangan kimpalan dapat dengan berkesan mencegah sambungan pendek jambatan kimpalan, untuk PCB berkepadatan tinggi dengan pin jarak yang baik, jika jambatan kimpalan terbuka antara pin terpencil, kilang pemprosesan PCBA tidak dapat menjamin kualiti kimpalan tempatan produk. Untuk PCB yang diasingkan dengan pengelasan terbuka pin berketumpatan tinggi dan jarak dekat, kilang pembuatan PCBA semasa menentukan bahawa bahan PCB yang masuk rosak dan tidak membenarkan pengeluaran dalam talian. Untuk mengelakkan risiko kualiti, kilang pembuatan PCBA tidak akan menjamin kualiti pengelasan produk sekiranya pelanggan berkeras untuk meletakkan produk dalam talian. Diperkirakan bahawa masalah kualiti pengelasan dalam proses pembuatan kilang PCBA akan ditangani melalui rundingan.

Kajian kes:

Ukuran buku spesifikasi peranti, jarak pusat pin peranti: 0.65mm, lebar pin: 0.2 ~ 0.4mm, panjang pin: 0.3 ~ 0.5mm. Ukuran solder pad adalah 0.8 * 0.5mm, ukuran solder pad 0.9 * 0.6mm, jarak tengah pad peranti adalah 0.65mm, jarak tepi pad solder adalah 0.15mm, jarak tepi pad solder adalah 0.05mm, dan lebar pad solder unilateral meningkat sebanyak 0.05mm. Menurut reka bentuk kejuruteraan kimpalan konvensional, ukuran pad kimpalan unilateral harus lebih besar daripada ukuran pad kimpalan 0.05mm, jika tidak, terdapat risiko fluks kimpalan yang meliputi pad kimpalan. Seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 5, lebar kimpalan sepihak adalah 0.05 mm, yang memenuhi syarat pengeluaran dan pemprosesan kimpalan. Walau bagaimanapun, jarak antara tepi kedua pad hanya 0.05mm, yang tidak memenuhi keperluan teknologi jambatan kimpalan rintangan minimum. Reka bentuk kejuruteraan secara langsung merancang keseluruhan reka bentuk pin pin untuk reka bentuk tingkap plat pengelasan kumpulan. Buat papan dan selesaikan tambalan SMT mengikut keperluan reka bentuk kejuruteraan. Melalui ujian fungsi, kadar kegagalan kimpalan cip melebihi 50%. Sekali lagi melalui eksperimen kitaran suhu, juga dapat menyaring lebih daripada 5% kadar kerosakan. Pilihan pertama adalah menganalisis penampilan peranti (kaca pembesar 20 kali ganda), dan didapati terdapat timbunan timah dan sisa pengelasan antara pin cip yang bersebelahan. Kedua, kegagalan analisis produk, mendapati bahawa kegagalan litar pintas cip pin terbakar. Rujuk ke pustaka pakej standard IPC 7351, reka bentuk pad bantuan 1.2mm * 0.3mm, reka bentuk blok blok 1.3 * 0.4mm, dan jarak tengah antara pad bersebelahan adalah 0.65mm. Melalui reka bentuk di atas, ukuran kimpalan unilateral 0.05mm memenuhi keperluan teknologi pemprosesan PCB, dan ukuran jarak tepi kimpalan bersebelahan 0.25mm memenuhi keperluan teknologi jambatan kimpalan. Meningkatkan reka bentuk jambatan kimpalan yang berlebihan dapat mengurangkan risiko kualiti kimpalan, sehingga dapat meningkatkan kebolehpercayaan produk. Lebar pad kimpalan tambahan dipotong tembaga, dan ukuran pad kimpalan rintangan disesuaikan. Pastikan tepi antara dua pad peranti lebih besar daripada 0.2mm dan tepi antara kedua pad peranti lebih besar daripada 0.1mm. Panjang pelapik kedua pad tidak berubah. Ia dapat memenuhi keperluan pembuatan reka bentuk tingkap plat tunggal pengelasan rintangan PCB. Berdasarkan pad yang disebutkan di atas, reka bentuk pengelasan pad dan rintangan dioptimumkan dengan skema di atas. Jarak tepi pad bersebelahan lebih besar daripada 0.2mm, dan jarak tepi pad kimpalan rintangan lebih besar daripada 0.1mm, yang dapat memenuhi syarat proses pembuatan jambatan kimpalan rintangan. Setelah mengoptimumkan reka bentuk rintangan kimpalan dari reka bentuk PCB LAYOUT dan reka bentuk kejuruteraan PCB, aturkan untuk memasangkan jumlah PCB yang sama, dan selesaikan pengeluaran pemasangan mengikut proses yang sama.