【PCB設(shè)計(jì)】PCB焊盤設(shè)計(jì)之問(wèn)題詳解

SMT的組裝質(zhì)量與PCB焊盤設(shè)計(jì)有直接的關(guān)系，焊盤的大小比例十分重要。如果PCB焊盤設(shè)計(jì)正確，貼裝時(shí)少量的歪斜可以再次回流焊糾正(稱為自定位或自校正效應(yīng))，相反，如果PCB焊盤設(shè)計(jì)不正確，即使貼裝位置十分準(zhǔn)確，在回流焊后反而會(huì)出現(xiàn)元件位置偏移、吊橋等焊接缺陷。

PCB焊盤設(shè)計(jì)基本原則

根據(jù)各種元器件焊點(diǎn)結(jié)構(gòu)分析，為了滿足焊點(diǎn)的可靠性要求，PCB焊盤設(shè)計(jì)應(yīng)掌握以下關(guān)鍵要素：

1、對(duì)稱性：兩端焊盤必須對(duì)稱，才能保證熔融焊錫表面張力平衡。

2、焊盤間距：確保元件端頭或引腳與焊盤恰當(dāng)?shù)拇罱映叽?，焊盤間距過(guò)大或過(guò)小都會(huì)引起焊接缺陷。

3、焊盤剩余尺寸：元件端頭或引腳與焊盤搭接后的剩余尺寸必須保證焊點(diǎn)能夠形成彎月面。

4、焊盤寬度：應(yīng)與元件端頭或引腳的寬度基本一致。

設(shè)計(jì)缺陷導(dǎo)致的可焊性問(wèn)題

1焊盤大小不一

焊盤設(shè)計(jì)大小需一致，長(zhǎng)短需適合范圍，焊盤外伸長(zhǎng)度有一個(gè)合適的范圍，太短或太長(zhǎng)都容易發(fā)生立碑現(xiàn)象。焊盤大小不一致拉力不均勻也會(huì)導(dǎo)致器件立碑。

2焊盤寬度比器件引腳寬

焊盤設(shè)計(jì)不可以比元器件過(guò)于太寬，焊盤寬度比元器件寬2mil即可。焊盤寬度過(guò)寬會(huì)導(dǎo)致元器件位移、空焊和焊盤上錫量不足等問(wèn)題。

3焊盤寬度比器件引腳窄

焊盤設(shè)計(jì)的寬度比元器件寬度窄，在SMT貼片時(shí)元器件接觸的焊盤面積少，很容易造成元器件側(cè)立或翻轉(zhuǎn)。

4焊盤長(zhǎng)度比器件引腳長(zhǎng)

設(shè)計(jì)的焊盤不能比元器件的引腳太長(zhǎng)，超出一定范圍在SMT回流焊過(guò)程中過(guò)多的焊劑的流動(dòng)會(huì)導(dǎo)致元器件往一邊拉偏移位。

5焊盤內(nèi)間距比器件短

焊盤間距短路的問(wèn)題一般發(fā)生在IC焊盤間距，但是其他焊盤的內(nèi)間距設(shè)計(jì)不能比元器件引腳間距短很多，超出一定范圍值一樣會(huì)造成短路。

6焊盤引腳寬度過(guò)小

同一個(gè)元器件在SMT貼片中，焊盤存在缺陷會(huì)導(dǎo)致元器件拉偏。比如某個(gè)焊盤過(guò)小或者部分焊盤過(guò)小，會(huì)形成不上錫或少錫，導(dǎo)致兩端張力不一樣形成偏位。

因焊盤小偏料的真實(shí)案例

物料焊盤尺寸與PCB封裝尺寸不符

問(wèn)題描述：某產(chǎn)品在SMT生產(chǎn)時(shí)，過(guò)完回流焊目檢時(shí)發(fā)現(xiàn)電感發(fā)生偏移，經(jīng)過(guò)核查發(fā)現(xiàn)電感物料與焊盤不匹配，物料焊端焊盤尺寸3.3*1mm，PCB封裝pad尺寸為2.5*1.6MM，物料焊接后會(huì)發(fā)生扭轉(zhuǎn)。

問(wèn)題影響：導(dǎo)致物料的電器連接性變差，影響產(chǎn)品性能，嚴(yán)重的導(dǎo)致產(chǎn)品無(wú)法正常啟動(dòng)；

問(wèn)題延伸：如果無(wú)法采購(gòu)到與PCB焊盤尺寸相同，感值和耐電流又能滿足電路所需的物料，那么還面臨改板的風(fēng)險(xiǎn)。

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Chip標(biāo)準(zhǔn)封裝的焊接可靠性檢查，可分為“焊盤長(zhǎng)度”、“焊盤的寬度”、“焊盤間的內(nèi)距”三個(gè)要點(diǎn)。不同品牌生產(chǎn)的chip件都可能存在尺寸的差別，針對(duì)這類問(wèn)題，華秋DFM會(huì)分別每個(gè)品牌對(duì)應(yīng)的型號(hào)創(chuàng)建元件庫(kù)（元件幾何模型庫(kù)）來(lái)進(jìn)行分析檢查。

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華秋DFM的組裝分析，檢查焊盤大小存在SMT貼片的缺陷。焊盤設(shè)計(jì)的大小值對(duì)應(yīng)的器件并不是一定不能組裝，華秋DFM根據(jù)焊盤大小定義風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)，系數(shù)等級(jí)有最優(yōu)值、一般值、存在風(fēng)險(xiǎn)值、危險(xiǎn)值。

PCBA在生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的焊接缺陷，除了與生產(chǎn)工藝、焊接輔料、物料有關(guān)，還與PCBA的焊盤設(shè)計(jì)有很大的關(guān)系。華秋DFM就是幫助用戶解決焊盤設(shè)計(jì)存在異常風(fēng)險(xiǎn)，生產(chǎn)前使用華秋DFM，為用戶解決產(chǎn)品設(shè)計(jì)生產(chǎn)的困擾。

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