En el camp de la fabricació electrònica, el disseny de coixinets és un pas crucial en el disseny de PCB, que afecta directament la qualitat d'instal·lació dels components i el rendiment de les plaques de circuit.
1, definició bàsica i propòsit de les pastilles de soldadura
Un coixinet de soldadura és una àrea metàl·lica d'una placa de circuit imprès que s'utilitza per soldar pins de components, normalment fets de coure. El seu objectiu principal és garantir connexions mecàniques i elèctriques estables entre components i plaques de circuit. La qualitat del disseny del coixinet de soldadura afecta directament la força de la soldadura, el rendiment elèctric i la fiabilitat general de la PCB. Per tant, el disseny del coixinet de soldadura és una part crucial que no es pot ignorar en els processos de fabricació i disseny de PCB.
2, estàndard per a la mida i la forma dels coixinets de soldadura
El disseny de la mida i la forma dels coixinets de soldadura ha de tenir en compte la fabricació del procés, els requisits de soldadura dels components i el rendiment elèctric. Els tipus comuns de pastilles de soldadura són els següents:
Coixinet de-forat passant
El coixinet de forat passant és una àrea de soldadura que s'utilitza per inserir components, normalment acompanyats de forats, perquè els pins dels components passin a través de la PCB. Aquest tipus de coixinet de soldadura s'ha de dissenyar en funció del diàmetre dels pins dels components i del gruix de la capa de PCB per garantir un farcit suficient de soldadura. L'estàndard IPC-2221 recomana que l'obertura del coixinet de soldadura sigui aproximadament 0,2-0,3 mm més gran que el diàmetre del pin del component per garantir un pas suau del pin i deixar espai per omplir la soldadura.
Coixinets de soldadura de muntatge superficial
Els coixinets de muntatge superficial s'utilitzen per soldar components de muntatge superficial sense necessitat de perforació. La seva mida i forma han de ser coherents amb la mida i la disposició dels pins dels components. L'estàndard IPC-7351A proporciona directrius detallades per al disseny de coixinets de muntatge en superfície, amb formes comunes com ara rectangular, el·líptica i circular. A l'hora de dissenyar, s'ha de tenir en compte la distribució de la soldadura. Un coixinet de soldadura massa petit pot provocar una soldadura deficient, mentre que un coixinet massa gran pot provocar un pont de soldadura.
Espaiat dels coixinets
L'espai entre els coixinets de soldadura determina si es produiran curtcircuits o problemes virtuals de soldadura durant la soldadura. D'acord amb l'estàndard IPC-2221, l'espai mínim entre els coixinets de soldadura ha de tenir en compte la capacitat del procés de fabricació i l'espai entre els pins dels components, especialment els requisits de disseny dels components de pas fi. En termes generals, l'espai mínim entre els coixinets de soldadura no ha de ser inferior a 0,2 mm per garantir un bon rendiment elèctric i de soldadura.
3, problemes comuns i solucions
Peeling de coixinets
La peladura de coixinets sol ser causada per un disseny inadequat o un estrès tèrmic excessiu durant el processament. La clau per resoldre aquest problema rau a controlar correctament l'adhesió entre els coixinets de soldadura i el substrat de la PCB i garantir que la mida del coixinet de soldadura sigui adequada durant el disseny, especialment en situacions de gran intensitat on s'ha d'augmentar adequadament l'àrea del coixinet de soldadura.
Pont de soldadura
El pont de soldadura es refereix a la connexió de la soldadura entre els coixinets de soldadura, donant lloc a un curtcircuit. El motiu habitual és que l'espai entre els coixinets de soldadura és massa petit o els coixinets de soldadura són massa grans. Les solucions inclouen augmentar l'espaiat dels coixinets, reduir la mida del coixinet o ajustar els paràmetres del procés de soldadura.
Oxidació del coixinet
L'oxidació del coixinet pot provocar una soldadura deficient o una soldadura virtual. Per evitar aquest problema, es recomana triar materials de coixinet amb tractament anti-oxidació durant el disseny, com ara OSP, estanyat o xapat daurat. Al mateix temps, presteu atenció a les condicions d'emmagatzematge dels components i PCB per evitar una exposició excessiva a l'aire que pot provocar l'oxidació de les pastilles.
4, estàndards i directrius de la indústria
Els estàndards i directrius de la indústria per al disseny de coixinets proporcionen una base de referència per al disseny. Els següents són estàndards comuns de disseny de coixinets:
IPC-2221: estàndard general per al disseny de productes d'interconnexió electrònica, que cobreix els requisits de disseny com ara pastilles de soldadura, cables, espaiat, etc.
IPC-7351A: estàndard de disseny de muntatge en superfície, que proporciona una guia detallada per al disseny de coixinets de components de muntatge en superfície.