Badanie możliwości produkcyjnych PCBA poprzez projektowanie zgrzewania oporowego PCB

Wraz z szybkim rozwojem nowoczesnej technologii elektronicznej, PCBA rozwija się również w kierunku wysokiej gęstości i wysokiej niezawodności. Chociaż obecny poziom technologii produkcji PCB i PCBA został znacznie ulepszony, konwencjonalny proces spawania PCB nie będzie miał fatalnego wpływu na możliwości produkcyjne produktu. Jednak w przypadku urządzeń o bardzo małych odstępach między pinami nieuzasadniona konstrukcja podkładki spawalniczej PCB i podkładki blokującej PCB zwiększy trudność procesu spawania SMT i zwiększy ryzyko jakościowe podczas montażu powierzchniowego PCBA.

ipcb

Ze względu na potencjalne problemy z produkcją i niezawodnością spowodowane nieracjonalną konstrukcją podkładki do spawania PCB i podkładki blokującej, problemów produkcyjnych można uniknąć, optymalizując projekt opakowania urządzenia w oparciu o rzeczywisty poziom procesu PCB i PCBA. Projekt optymalizacji głównie z dwóch aspektów, po pierwsze, projektowanie optymalizacji PCB LAYOUT; Po drugie, projektowanie optymalizacji inżynierii PCB. Konstrukcja opakowania zgodna ze standardową biblioteką opakowań IPC 7351 i odnieść się do rozmiaru elektrody zalecanego w specyfikacji urządzenia. W celu szybkiego projektowania inżynierowie ds. układu powinni zwiększyć rozmiar podkładki zgodnie z zalecanym rozmiarem, aby zmodyfikować projekt. Długość i szerokość podkładki do zgrzewania PCB należy zwiększyć o 0.1 mm, a długość i szerokość podkładki do zgrzewania blokowego należy zwiększyć o 0.1 mm na podstawie podkładki do zgrzewania. Konwencjonalny proces zgrzewania oporowego płytek PCB wymaga, aby krawędź padu była pokryta 0.05 mm, a środkowy mostek dwóch padów powinien być większy niż 0.1 mm. Na etapie projektowania PCB, gdy nie można zoptymalizować rozmiaru pól lutowniczych, a środkowy mostek lutowniczy między dwoma polami jest mniejszy niż 0.1 mm, inżynieria PCB przyjmuje grupową obróbkę okienną płyty lutowniczej. Gdy odstęp między krawędziami dwóch podkładek jest większy niż 0.2 mm podkładki, zgodnie z konwencjonalną konstrukcją opakowania podkładek; Gdy odległość między krawędziami dwóch padów jest mniejsza niż 0.2 mm, potrzebny jest projekt optymalizacji DFM. Metoda projektowania optymalizacji DFM jest pomocna w optymalizacji rozmiaru padów. Upewnij się, że topnik lutowniczy w procesie lutowania może tworzyć minimalną podkładkę barierową podczas produkcji PCB. Gdy odległość od krawędzi między dwoma podkładkami jest większa niż 0.2 mm, projekt techniczny powinien być wykonany zgodnie z konwencjonalnymi wymaganiami; Gdy odległość między krawędziami dwóch padów jest mniejsza niż 0.2 mm, potrzebna jest konstrukcja DFM. Metoda projektowania inżynierskiego DFM obejmuje optymalizację konstrukcji warstwy oporowej spawania oraz cięcie miedzi warstwy pomocniczej do spawania. Wielkość cięcia miedzi musi odpowiadać specyfikacji urządzenia. Podkładka do cięcia miedzi powinna mieścić się w zakresie rozmiarów zalecanej konstrukcji podkładki, a konstrukcja zgrzewania blokującego PCB powinna być konstrukcją okna z pojedynczą podkładką, co oznacza, że ​​mostek blokujący może być zakryty między podkładkami. Upewnij się, że w procesie produkcyjnym PCBA pomiędzy dwoma podkładkami znajduje się blokujący mostek spawalniczy w celu izolacji, aby uniknąć problemów z jakością wyglądu spawania i problemów z niezawodnością wydajności elektrycznej. Folia oporowa spawania w procesie montażu spawalniczego może skutecznie zapobiegać krótkiemu połączeniu mostka spawalniczego, w przypadku płytki drukowanej o dużej gęstości z drobnymi kołkami rozstawczymi, jeśli otwarty mostek spawalniczy między kołkami jest izolowany, zakład przetwarzania PCBA nie może zagwarantować lokalnej jakości spawania produkt. W przypadku PCB izolowanego przez otwarte spawanie pinów o dużej gęstości i drobnych odstępach, obecna fabryka produkcyjna PCBA określa, że ​​przychodzący materiał PCB jest wadliwy i nie pozwala na produkcję online. Aby uniknąć ryzyka jakościowego, fabryka PCBA nie gwarantuje jakości spawania produktów, jeśli klient nalega na umieszczenie produktów w Internecie. Przewiduje się, że problemy z jakością spawania w procesie produkcyjnym fabryki PCBA zostaną rozwiązane w drodze negocjacji.

Studium przypadku:

Rozmiar książki specyfikacji urządzenia, odstęp między środkami pinów urządzenia: 0.65 mm, szerokość pinów: 0.2 ~ 0.4 mm, długość pinów: 0.3 ~ 0.5 mm. Rozmiar pola lutowniczego to 0.8 * 0.5 mm, rozmiar pola lutowniczego to 0.9 * 0.6 mm, odległość od środka pola lutowniczego wynosi 0.65 mm, odległość od krawędzi pola lutowniczego wynosi 0.15 mm, odległość pola lutowniczego od krawędzi wynosi 0.05mm, a szerokość jednostronnego pola lutowniczego została zwiększona o 0.05mm. Zgodnie z konwencjonalnym projektem inżynierii spawalniczej, rozmiar jednostronnej podkładki spawalniczej powinien być większy niż rozmiar podkładki spawalniczej 0.05 mm, w przeciwnym razie istnieje ryzyko, że topnik spawalniczy zakryje podkładkę spawalniczą. Jak pokazano na rysunku 5, szerokość zgrzewu jednostronnego wynosi 0.05 mm, co spełnia wymagania produkcji i obróbki spawów. Jednak odległość między krawędziami dwóch nakładek wynosi tylko 0.05mm, co nie spełnia wymagań technologicznych mostka zgrzewającego o minimalnym oporze. Projekt inżynierski bezpośrednio projektuje cały rząd pinów chipowych do projektowania okien z płytą spawalniczą. Wykonaj deskę i wykończ łatkę SMT zgodnie z wymaganiami projektu inżynierskiego. Dzięki testowi funkcji wskaźnik awaryjności spawania chipa wynosi ponad 50%. Ponownie poprzez eksperyment z cyklem temperaturowym, można również przesiać więcej niż 5% wadliwego wskaźnika. Pierwszym wyborem jest analiza wyglądu urządzenia (20 razy szkło powiększające) i okazuje się, że pomiędzy sąsiednimi pinami chipa znajdują się żużel cynowy i pozostałości spawalnicze. Po drugie, awaria analizy produktu wykazała, że ​​awaria zwarcia chipa uległa spaleniu. Patrz standardowa biblioteka pakietów IPC 7351, konstrukcja podkładki pomocniczej to 1.2 mm * 0.3 mm, konstrukcja podkładki blokowej to 1.3 * 0.4 mm, a odległość od środka między sąsiednimi podkładkami wynosi 0.65 mm. Dzięki powyższej konstrukcji wielkość jednostronnego zgrzewu 0.05 mm spełnia wymagania technologii obróbki PCB, a wielkość sąsiedniego odstępu krawędzi zgrzewania 0.25 mm spełnia wymagania technologii mostka spawalniczego. Zwiększenie redundancji konstrukcji mostka spawalniczego może znacznie zmniejszyć ryzyko jakości spawania, aby poprawić niezawodność produktów. Szerokość pomocniczej podkładki do zgrzewania jest cięte miedzią, a rozmiar podkładki do zgrzewania oporowego jest regulowany. Upewnij się, że krawędź między dwoma elektrodami urządzenia jest większa niż 0.2 mm, a krawędź między dwoma elektrodami urządzenia jest większa niż 0.1 mm. Długość nakładek obu ochraniaczy pozostaje niezmieniona. Może spełnić wymagania produkcyjne zgrzewania oporowego PCB z pojedynczą płytą. W związku z powyższymi nakładkami, konstrukcja nakładki i zgrzewania oporowego jest zoptymalizowana według powyższego schematu. Odstęp między krawędziami sąsiednich podkładek jest większy niż 0.2 mm, a odstęp między krawędziami podkładek do zgrzewania oporowego jest większy niż 0.1 mm, co może spełnić wymagania procesu produkcji mostu do zgrzewania oporowego. Po zoptymalizowaniu projektu odporności na spawanie na podstawie projektu PCB LAYOUT i projektu inżynierii PCB, zorganizuj ponowne zaopatrzenie tej samej liczby PCB i zakończ produkcję montażową zgodnie z tym samym procesem.