什么是焊橋以及如何在PCB設(shè)計中避免它們

了解焊接橋是什么以及如何避免它們。

加利福尼亞州Azusa北部有一座建筑奇跡的橋梁。唯一的問題是它不會去任何地方。它曾經(jīng)的部分道路項目因近一個世紀(jì)以前的洪水而被廢棄 - 但不是在橋梁建成之前。

加利福尼亞臭名昭著的“無處可通”。圖片使用了Victor Rocha提供的[CC-BY 3.0]

電路設(shè)計師，無論如何，希望他們的橋梁無處可去。不幸的是，焊接橋通常形成連接最壞的東西。

焊料似乎總是走到它不應(yīng)該的地方，而不是應(yīng)該去的地方。嘗試使用電源對地焊橋為電路供電，看看我的意思。

什么是焊橋？

焊橋當(dāng)電路板上未設(shè)計為電氣連接的兩個點被PCB焊接掩模的頂部無意中通過焊料連接時形成。這會產(chǎn)生一種電氣短路，可能造成各種破壞，具體取決于短路的兩點是如何設(shè)計的。

焊橋的一個例子。圖片來自SparkFun

是什么原因?qū)е潞笜虺霈F(xiàn)？

焊接橋可能是由很多東西造成的，包括焊料不良粘貼模板或錯誤的放置注冊到凌亂的裝配線或笨拙的返工技術(shù)。

焊料自然地想要加熱金屬或其他熔化的焊料，許多印刷電路板裝配過程依賴于這一事實。當(dāng)焊料回流時，它具有很大的表面張力，因此它很容易保持在它所屬的地方，并很好地保持它的東西。任何破壞自然傾向的東西都可能導(dǎo)致過渡。

引腳之間形成焊橋。來自Pimoroni的圖片

如上圖所示，由于引腳和電鍍孔的結(jié)構(gòu)以及經(jīng)常用于組裝的波峰焊接工藝，通孔組件經(jīng)歷橋接他們

你能做些什么來防止焊橋？

雖然沒有辦法保證你的電路板上看不到焊橋，但是您可以在設(shè)計和準(zhǔn)備過程中做的一些關(guān)鍵事項，以大大降低焊接橋接風(fēng)險。

使用正確的通孔引線長度

引線太長的通孔元件會導(dǎo)致焊橋。適合您應(yīng)用的引線長度取決于PCB的尺寸和厚度，元件的尺寸和質(zhì)量以及您計劃采用的焊接類型（波形，選擇性等）。

值得提前調(diào)查，以減少事后的返工時間。一個好的印刷電路板組裝廠將能夠為您提供幫助。

使用正確的孔尺寸和焊盤直徑用于通孔部件

結(jié)果是許多焊橋孔和/或表面墊太大。過大的環(huán)形墊圈減小了兩個相鄰銷的可焊接表面之間的距離。這種減小的距離，特別是在波峰焊接操作中，大大增加了焊橋的風(fēng)險。因此，請按照數(shù)據(jù)表正確確定電鍍通孔和焊盤的尺寸。

設(shè)計到可能的最高生產(chǎn)率水平

設(shè)計適用于表面貼裝和通孔元件的可生產(chǎn)性，并且考慮到零件的焊盤圖案的尺寸和間距，易于生產(chǎn)。

IPC（ Association Connecting Electronics Industries）發(fā)布了PCB設(shè)計和裝配的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，他們將A級定義為一般可生產(chǎn)性的首選級別。在某些設(shè)計中，非常小的間距是不可避免的，但在許多設(shè)計中，它們是非?？梢员苊獾?。這里的最佳做法是避免使用不必要的小部件或緊密的間距。

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正確使用焊料掩蔽

焊料掩膜是PCB頂部的涂層，適用于不需要焊接的任何地方。焊料固有地不希望粘附在焊料掩模上，在大多數(shù)情況下這是一種環(huán)氧樹脂。應(yīng)在任何地方應(yīng)用焊接掩模，尤其是在組件的引腳之間。在引腳之間不施加焊接掩模，無論是有意還是無意，都會產(chǎn)生很高的焊接橋接風(fēng)險。

將基準(zhǔn)點放在PCB上

基準(zhǔn)標(biāo)記是精確設(shè)計的標(biāo)記，可放入PCB設(shè)計中，使自動化機器能夠找到PCB并對齊電路板上每個部件的位置。正確使用時，元件放置和對齊很容易。

IPC推薦三個基準(zhǔn)標(biāo)記，兩個在對角，另一個在另一個角落。大多數(shù)PCB組裝廠都只接受兩個角落。使用較差的基準(zhǔn)標(biāo)記或標(biāo)記不當(dāng)會增加錯位部件的風(fēng)險，從而增加焊接橋的風(fēng)險。

高工作 - 質(zhì)量PCB裝配廠

您可能無法控制制造過程，但您可以控制與誰合作。由于焊接橋接的大多數(shù)原因都在構(gòu)建過程中，因此與知道自己正在做什么的合同制造商合作至關(guān)重要。與愿意向您展示其流程并與您討論細(xì)節(jié)的CM合作。

您可以向他們提出問題以更好地了解他們的流程，包括詢問他們?nèi)绾伍_發(fā)焊膏模板以及他們?nèi)绾芜M行電路板檢查過程。

如果按照上述適用步驟操作，焊接橋的風(fēng)險將大大降低。您的設(shè)計肯定會成為未來成功的橋梁，而不是無處可通的橋梁！