了解焊接橋短褲：使您的PCB設(shè)計(jì)能夠防止形成焊膏橋

我喜歡烘焙的想法。特別是在假日期間，有一些令人興奮和治療的東西，計(jì)劃烘烤精美的餅干拼盤并將它們帶到派對(duì)上。實(shí)際上，我喜歡吃餅干面團(tuán)。實(shí)際滾動(dòng)或舀出餅干到平底鍋上等待它們烘烤是一種單調(diào)乏味和克制的練習(xí)。當(dāng)我失去耐心時(shí)，我盡量將盡可能多的餅干塞進(jìn)托盤;當(dāng)然，這導(dǎo)致了一個(gè)單一的巨型餅干，不情愿地，我必須自己吃。

無(wú)論你是在冬天計(jì)劃過(guò)多的假日餅干，還是只是希望更方便的方法來(lái)規(guī)劃您的空間限制，目標(biāo)始終是設(shè)計(jì)烤盤的布局，以避免刮掉整個(gè)托盤的餅干。如果你花時(shí)間制作它們，你應(yīng)該獲得吃它們的獎(jiǎng)勵(lì)。對(duì)于很多事情，這個(gè)教訓(xùn)應(yīng)該是真的，不應(yīng)該嗎？

不幸的是，如果我過(guò)度擁擠我的PCB，它不會(huì)變成一個(gè)cookie。不，不耐煩而且不在空間限制范圍內(nèi)工作可能比破壞一批cookie要昂貴得多。設(shè)計(jì)的尺寸和復(fù)雜性是影響PCB制造成本的主要因素;然而，更重要的是，過(guò)度擁擠的設(shè)計(jì)可能導(dǎo)致故障和PCB短路。能夠管理您的設(shè)計(jì)以在空間限制內(nèi)有效地工作將節(jié)省（并且可能獲得）更多的金錢和時(shí)間，可以更好地花在其他事情上（例如，吃更多的假日餅干）。

電氣短路

高密度設(shè)計(jì)的最大問(wèn)題是頻繁的電氣短路。一個(gè)不幸的現(xiàn)實(shí)（一個(gè)不方便的事實(shí)？）是，盡管你的PCB設(shè)計(jì)得很好，但經(jīng)常會(huì)發(fā)生電氣短路。焊接橋很可能只要你有高密度設(shè)計(jì);然而，隨著PCB的需求不斷增加，高密度設(shè)計(jì)通常是不可避免的。

當(dāng)您減小焊盤的尺寸和它們之間的距離時(shí)，更小的體積中會(huì)有更多的焊膏。該漿料更有可能從適當(dāng)?shù)哪０宥x區(qū)域溢出并形成與相鄰焊盤的焊橋。就像意外烘烤一個(gè)巨大的餅干一樣，避免這些橋梁的唯一方法是在墊子之間留出緩沖空間，足以保護(hù)它們免受鄰居的一點(diǎn)溢出。它不是為失敗而設(shè)計(jì)，而是將設(shè)計(jì)資源分配給了解短缺風(fēng)險(xiǎn)并對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)管理。

<小>你的PCB和組件過(guò)熱就像燃燒的餅干一樣糟糕，而且重做的成本更高。

制造

其他制造階段使用更高密度的PCB設(shè)計(jì)也會(huì)更加困難。模板問(wèn)題加劇了焊料橋接的風(fēng)險(xiǎn)，特別是在緊密的小型元件陣列中。當(dāng)元件密度高時(shí)，焊膏涂抹或未對(duì)準(zhǔn)的風(fēng)險(xiǎn)最高，導(dǎo)致緩沖空間不足。具有緩沖空間使您的PCB設(shè)計(jì)能夠防止形成焊膏橋。如果沒(méi)有緩沖空間，焊接橋就會(huì)變得更加可能并且會(huì)引發(fā)短路等錯(cuò)誤的發(fā)生。

拾取和放置機(jī)器精度也會(huì)限制PCB設(shè)計(jì)中可以使用的密度。如果機(jī)器的精度非常高，您可以更靈活地打包組件。但是，也要考慮拾取和放置時(shí)使用的工具。放置工具可以延伸到組件的邊緣之外，這會(huì)給緊密包裝或小組件放置帶來(lái)困難。

根據(jù)我居住的地方，有時(shí)候我需要一個(gè)腳踏板來(lái)達(dá)到我所能做的任何事情。存放在頂部櫥柜中。這可能會(huì)阻礙我的烘焙速度，但最終不會(huì)讓我不能烘烤。如果拾取和放置不能到達(dá)較高組件旁邊的位置（如標(biāo)題旁邊的電阻器的情況），則組件高度也會(huì)成為問(wèn)題。想象一下，如果你正在裝飾餅干并放下巨大的棉花糖，那么需要在不移動(dòng)餅干的情況下畫出精致的糖霜。我通常在裝修過(guò)程之前吃餅干，但我不能只吃PCB。

可變高度組件使得餅干像PCB一樣棘手

檢查，返工和維修

制造完成后，高密度設(shè)計(jì)的挑戰(zhàn)還沒(méi)有結(jié)束。檢查更具挑戰(zhàn)性，因?yàn)榻M件的邊緣在它們靠近在一起時(shí)不容易看到，就像它們?cè)诟呙芏仍O(shè)計(jì)中一樣。您可能會(huì)因查看焊點(diǎn)和驗(yàn)證間距高度而感到不知情。如果你有不同的高度，那么組件可能會(huì)從視圖中主動(dòng)阻塞彼此。

在高密度設(shè)計(jì)中找到問(wèn)題也不是整個(gè)問(wèn)題 - 當(dāng)你的組件如此靠近時(shí)，你可能會(huì)遇到其他過(guò)程會(huì)減慢或甚至可能導(dǎo)致自己的錯(cuò)誤。您可能必須移除其他組件才能獲得需要修復(fù)的任何組件，即使使用最小的鑷子和最穩(wěn)定的手，板的再加熱部分也肯定會(huì)重新熔化焊料并導(dǎo)致滑動(dòng)。您可能還需要為附近的組件添加隔熱罩，因?yàn)樯岬目偪臻g較小。

間距的操作要求

在任何情況下在存在錯(cuò)誤，橋接或短路的情況下，對(duì)組件間距的最重要要求來(lái)自操作要求。有正式的間距規(guī)范：最常引用的是IPC-D-279，第3.3.9節(jié)，但也有制造商的建議，如OCM的這張圖表，通常用于特定的包裝或應(yīng)用。一旦您有不同的組件和封裝類型，規(guī)范通常不夠廣泛，無(wú)法提供必要的指導(dǎo)。

組件間距的要求取決于電路板的功能，操作參數(shù)及其環(huán)境。在嘗試減少間距之前，請(qǐng)考慮隔離要求（基于電壓，RFI或EMC），否則您將縮短整個(gè)產(chǎn)品的使用壽命，并可能引入安全問(wèn)題，以節(jié)省一些前期成本。您可能還會(huì)遇到將確定邊距的處理和安全要求。最初，緩沖區(qū)似乎是一個(gè)容易減少多余的緩沖區(qū)，但削減緩沖區(qū)可能會(huì)對(duì)電路板的使用壽命造成災(zāi)難性影響。

溢出的糖霜很美味。溢出的焊膏是災(zāi)難性的。

除了在設(shè)計(jì)時(shí)需要跟蹤的所有其他信息之外，元件間距和了解焊橋短路可能看起來(lái)像是一項(xiàng)令人不安的任務(wù)。相信我，來(lái)自經(jīng)常忘記預(yù)熱烤箱的人，然后把任何東西放進(jìn)去，我理解跟蹤多個(gè)指令的難度。但是當(dāng)您進(jìn)行高密度設(shè)計(jì)時(shí)，使用AltiumDesigner?及其強(qiáng)大的設(shè)計(jì)規(guī)則檢查，可以確?！氨３帧?，組件的區(qū)域和其他物理限制都被考慮在內(nèi)，并且可以導(dǎo)入制造商規(guī)則以檢查設(shè)計(jì)前的兼容性。