焊盤圖案引起的PCB制造缺陷

2021-04-25

焊盤圖案引起的PCB制造缺陷

由于PCB焊盤圖案的設計對于PCB制造過程非常重要，因此應格外注意PCB焊盤圖案的缺陷。PCB中的焊盤圖案和封裝通常被視為相似的術語。但是他們不是同一回事。 

占用空間可讓您大致了解組件的實際尺寸。例如，當我們將一個組件放在沙灘上時，它將留下它的印象。此烙印是其實際的物理尺寸。另一方面，當我們要定義焊盤的尺寸和需要焊接到PCB上的組件的輪廓時，我們使用術語“焊盤圖案”。重要的一點是，該組件可能在與制造和組裝過程相關的可生產性水平和公差上具有多個焊盤圖案，但它只能具有一個單一的封裝。

進行該網絡研討會的目的是確定由焊盤圖案缺陷引起的一些PCB制造問題。我們還介紹了一些實時解決方案，以避免焊盤圖案缺陷。因此，這是演示過程中的議程：

什么是腳印和土地格局？

焊盤圖案引起的制造缺陷

創建高質量土地格局的技巧

如何利用自動驗證

SnapEDA和Sierra電路

問題1：如果數據表中未提及，我們如何確定給定鉆頭是鍍通孔（PTH）還是非鍍通孔（NPTH）？如果我們選擇PTH而不是NPTH會有所不同，反之亦然嗎？

PTH用于將元件焊接到PCB。它涉及電氣連接，而NPTH則不會發生這種情況。如果數據表中未提及任何內容，并且您不完全了解引腳的連接，則應直接與組件制造商聯系。

問題2：什么驅動庭院過剩的邊界？

當談到庭院時，我們需要提到有兩個術語。一個是有輪廓的院子，另一個是多余的院子。輪廓四合的庭院在組合的組件主體和焊盤圖案邊界周圍提供了最小的電氣和機械間隙。院落多余部分提供了包含地形圖案和組件的矩形與輪廓院落的邊界之間的間隙。

焊盤圖案元素定義了組件主體周圍的電氣和機械間隙。

庭院多余部分可以按照IPC-7351B標準進行設計。例如，可以按照IPC密度B級創建SOT封裝，建議在0.25mm的庭院多余空間后設計這種焊盤圖案。 

遵循IPC-7351B標準和密度級別來設計庭院通道。

Q3：墓碑也由于焊盤圖案缺陷而發生，對嗎？

從焊盤圖案缺陷的角度來看，這可能是由尺寸不同的焊盤引起的，這通常會影響SMD-2封裝。

Q4：焊盤圖案如何確定焊膏的數量？僅僅是焊盤越大，使用的焊錫膏就越多嗎？那么，一般的建議是制作大尺寸的焊盤？

我們遵循IPC-7351B粘貼掩模標準。IPC建議在銅焊盤和粘貼掩膜之間遵循1：1的比例。但是，對于QFN / QFP之類的裸露焊盤封裝，如果裸露焊盤是大于4 x 4mm的正方形，則應將焊劑掩膜分割成對稱的焊盤陣列。此設計建議使組件能夠更好地沉降到焊盤上，而不是浮在焊膏的頂部。如果裸露的焊盤是小于4 x 4mm的正方形，則這些導熱焊盤的默認粘貼掩模為總焊盤面積的40％。最后，印刷電路板裝配商或設計人員都可以修改為模板中的開口提供的信息，以滿足特定的焊料量要求。您可以閱讀IPC-7525想要查詢更多的信息。例如，他們建議使用50％-80％，而不是40％。

問題5：如果兩個端子組件中的一個焊盤是大銅澆鑄件（即接地層）的一部分，而另一個焊盤的末端位于標準走線中，會引起墓碑破裂嗎？

這可能導致墓碑。例如，如果其中一個焊盤的一側連接到較大且較厚的接地平面，而另一個焊盤則僅連接至較小的走線。

Q6：SMT電感器似乎總是一個問題，因為焊盤位于底部而不是邊緣。有什么建議可以改善嗎？

無論何時設計腳印，在了解我們要設計的腳印類型之前，我們都會評估不同的參數，這些參數對于設計該焊盤圖案非常重要。對于SMT電感器，請選擇符合IPC要求的封裝或數據手冊中建議的PCB焊盤圖案。如果您不知道如何正確地對軟件包類型進行分類，請嘗試遵循最后一個。

問題7：如何解決PCB上浮置組件的潛在問題？

這個問題的主要原因是錫膏模具的設計不良。您可以通過以下方法解決該問題：對浮動組件進行拆焊，然后在去除多余的焊料后手動焊接該組件。這不是100％可行的，但是您可以嘗試一下。

錫膏模版設計不良是導致元件浮動的主要原因。

Q8：您能告訴我模板設計的IPC標準嗎？

是IPC-7525A。

Q9：您對無線模塊（LCC或LGA）是否有任何建議以避免焊接問題？

對于小間距LGA封裝，您可以查看JEDEC 95、4.25定義的準則。他們建議對于NSMD封裝，阻焊層開口應比阻焊墊大0.075毫米，并且還有更重要的建議。對于LCC封裝，如果組件制造商沒有任何建議，則可以查看IPC-SM-782。它提出了一些焊盤圖形建議，包括公差。

Q10：對于SMT手工焊接，是否建議使用A級或更大尺寸？

盡管有許多參數需要考慮，但是如果您要手動焊接元件，則應嘗試選擇較大的間距尺寸。但是，是的，明智的做法是將焊盤變大以便于手工焊接。您可以嘗試遵循A級，但是請考慮到該級別是為適應無鉛芯片設備以及帶引線的鷗翼式設備的波峰焊或流動焊而開發的。 

問題11：在SMD組裝過程中，在我的某些0603電阻器中，一個焊盤沒有焊接，而是打開了。有設計上的問題嗎？

您是否收到有關造成原因的更多信息？難道是墓碑嗎？最好查看您設計的焊盤圖案并了解出了什么問題。從焊盤圖案方面，請檢查焊盤尺寸，您的掩模開口和模板設計。

問題12：對于環形圈，您是否知道鉆孔和環形圈之間的關系是否存在標準？

標準是IPC-2221A。有關更詳細的說明，請閱讀PCB制造商說明的環形圈。

Q13：如何設計合適的阻焊層開口間隙？

這主要取決于您的制造廠規格。但作為一般建議，通常在護墊和面罩之間留出2-3mils的間隙。您還可以根據PCB制造商的要求設置規則，并在運行DRC時對其進行驗證。

問題14：我計劃在PCB邊緣周圍使用帶齒的焊盤。我需要注意哪些問題，如何將其傳達給PCB制造商？

您需要了解您的EDA工具限制。它本身支持齒形墊嗎？如果沒有，請嘗試找到解決方法，有很多方法。您可以檢查是否正確設置了板中用于處理輪廓切口的圖層（Eagle中的銑削圖層），以及是否正在使用該圖層設計輪廓。您還可以添加一個距離銅至少0.1mm的阻焊層，并檢查模板尺寸是否與銅墊尺寸（頂部和底部）相同。另外，請檢查您的制造廠是否了解您的設計，和/或是否需要更新當前的設計以滿足他們的要求。

問題15：在HDI設計中，有時組件的絲網會發生碰撞以節省空間。如果需要進行設計，這在制造PCB時會帶來不便嗎？

它可能會在生產過程中影響您的PCB，但您很容易在磁帶庫設計階段就可以防止它。您可以添加一個與絲網印刷區域至少相距0.3毫米的保留區域。對于很小的組件，例如（0203電阻），最好去除絲網印刷，以防止在焊接階段出現問題。閱讀更多有關高質量PCB庫的重要性的信息。