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技術(shù)專(zhuān)題
焊盤(pán)圖案引起的PCB制造缺陷
焊盤(pán)圖案引起的PCB制造缺陷
由于PCB焊盤(pán)圖案的設(shè)計(jì)對(duì)于PCB制造過(guò)程非常重要，因此應(yīng)格外注意PCB焊盤(pán)圖案的缺陷。PCB中的焊盤(pán)圖案和封裝通常被視為相似的術(shù)語(yǔ)。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(shí)際尺寸。例如，當(dāng)我們將一個(gè)組件放在沙灘上時(shí)，它將留下它的印象。此烙印是其實(shí)際的物理尺寸。另一方面，當(dāng)我們要定義焊盤(pán)的尺寸和需要焊接到PCB上的組件的輪廓時(shí)，我們使用術(shù)語(yǔ)“焊盤(pán)圖案”。重要的一點(diǎn)是，該組件可能在與制造和組裝過(guò)程相關(guān)的可生產(chǎn)性水平和公差上具有多個(gè)焊盤(pán)圖案，但它只能具有一個(gè)單一的封裝。
進(jìn)行該網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)的目的是確定由焊盤(pán)圖案缺陷引起的一些PCB制造問(wèn)題。我們還介紹了一些實(shí)時(shí)解決方案，以避免焊盤(pán)圖案缺陷。因此，這是演示過(guò)程中的議程：
什么是腳印和土地格局？
焊盤(pán)圖案引起的制造缺陷
創(chuàng)建高質(zhì)量土地格局的技巧
如何利用自動(dòng)驗(yàn)證
SnapEDA和Sierra電路
問(wèn)題1：如果數(shù)據(jù)表中未提及，我們?nèi)绾未_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(huì)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(huì)發(fā)生這種情況。如果數(shù)據(jù)表中未提及任何內(nèi)容，并且您不完全了解引腳的連接，則應(yīng)直接與組件制造商聯(lián)系。
問(wèn)題2：什么驅(qū)動(dòng)庭院過(guò)剩的邊界？
當(dāng)談到庭院時(shí)，我們需要提到有兩個(gè)術(shù)語(yǔ)。一個(gè)是有輪廓的院子，另一個(gè)是多余的院子。輪廓四合的庭院在組合的組件主體和焊盤(pán)圖案邊界周?chē)峁┝俗钚〉碾姎夂蜋C(jī)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(pán)圖案元素定義了組件主體周?chē)碾姎夂蜋C(jī)械間隙。
庭院多余部分可以按照IPC-7351B標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。例如，可以按照IPC密度B級(jí)創(chuàng)建SOT封裝，建議在0.25mm的庭院多余空間后設(shè)計(jì)這種焊盤(pán)圖案。
遵循IPC-7351B標(biāo)準(zhǔn)和密度級(jí)別來(lái)設(shè)計(jì)庭院通道。
Q3：墓碑也由于焊盤(pán)圖案缺陷而發(fā)生，對(duì)嗎？
從焊盤(pán)圖案缺陷的角度來(lái)看，這可能是由尺寸不同的焊盤(pán)引起的，這通常會(huì)影響SMD-2封裝。
Q4：焊盤(pán)圖案如何確定焊膏的數(shù)量？?jī)H僅是焊盤(pán)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(pán)？
我們遵循IPC-7351B粘貼掩模標(biāo)準(zhǔn)。IPC建議在銅焊盤(pán)和粘貼掩膜之間遵循1：1的比例。但是，對(duì)于QFN / QFP之類(lèi)的裸露焊盤(pán)封裝，如果裸露焊盤(pán)是大于4 x 4mm的正方形，則應(yīng)將焊劑掩膜分割成對(duì)稱(chēng)的焊盤(pán)陣列。此設(shè)計(jì)建議使組件能夠更好地沉降到焊盤(pán)上，而不是浮在焊膏的頂部。如果裸露的焊盤(pán)是小于4 x 4mm的正方形，則這些導(dǎo)熱焊盤(pán)的默認(rèn)粘貼掩模為總焊盤(pán)面積的40％。最后，印刷電路板裝配商或設(shè)計(jì)人員都可以修改為模板中的開(kāi)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(wèn)題5：如果兩個(gè)端子組件中的一個(gè)焊盤(pán)是大銅澆鑄件（即接地層）的一部分，而另一個(gè)焊盤(pán)的末端位于標(biāo)準(zhǔn)走線中，會(huì)引起墓碑破裂嗎？
這可能導(dǎo)致墓碑。例如，如果其中一個(gè)焊盤(pán)的一側(cè)連接到較大且較厚的接地平面，而另一個(gè)焊盤(pán)則僅連接至較小的走線。
Q6：SMT電感器似乎總是一個(gè)問(wèn)題，因?yàn)楹副P(pán)位于底部而不是邊緣。有什么建議可以改善嗎？
無(wú)論何時(shí)設(shè)計(jì)腳印，在了解我們要設(shè)計(jì)的腳印類(lèi)型之前，我們都會(huì)評(píng)估不同的參數(shù)，這些參數(shù)對(duì)于設(shè)計(jì)該焊盤(pán)圖案非常重要。對(duì)于SMT電感器，請(qǐng)選擇符合IPC要求的封裝或數(shù)據(jù)手冊(cè)中建議的PCB焊盤(pán)圖案。如果您不知道如何正確地對(duì)軟件包類(lèi)型進(jìn)行分類(lèi)，請(qǐng)嘗試遵循最后一個(gè)。
問(wèn)題7：如何解決PCB上浮置組件的潛在問(wèn)題？
這個(gè)問(wèn)題的主要原因是錫膏模具的設(shè)計(jì)不良。您可以通過(guò)以下方法解決該問(wèn)題：對(duì)浮動(dòng)組件進(jìn)行拆焊，然后在去除多余的焊料后手動(dòng)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(shè)計(jì)不良是導(dǎo)致元件浮動(dòng)的主要原因。
Q8：您能告訴我模板設(shè)計(jì)的IPC標(biāo)準(zhǔn)嗎？
是IPC-7525A。
Q9：您對(duì)無(wú)線模塊（LCC或LGA）是否有任何建議以避免焊接問(wèn)題？
對(duì)于小間距LGA封裝，您可以查看JEDEC 95、4.25定義的準(zhǔn)則。他們建議對(duì)于NSMD封裝，阻焊層開(kāi)口應(yīng)比阻焊墊大0.075毫米，并且還有更重要的建議。對(duì)于LCC封裝，如果組件制造商沒(méi)有任何建議，則可以查看IPC-SM-782。它提出了一些焊盤(pán)圖形建議，包括公差。
Q10：對(duì)于SMT手工焊接，是否建議使用A級(jí)或更大尺寸？
盡管有許多參數(shù)需要考慮，但是如果您要手動(dòng)焊接元件，則應(yīng)嘗試選擇較大的間距尺寸。但是，是的，明智的做法是將焊盤(pán)變大以便于手工焊接。您可以嘗試遵循A級(jí)，但是請(qǐng)考慮到該級(jí)別是為適應(yīng)無(wú)鉛芯片設(shè)備以及帶引線的鷗翼式設(shè)備的波峰焊或流動(dòng)焊而開(kāi)發(fā)的。
問(wèn)題11：在SMD組裝過(guò)程中，在我的某些0603電阻器中，一個(gè)焊盤(pán)沒(méi)有焊接，而是打開(kāi)了。有設(shè)計(jì)上的問(wèn)題嗎？
您是否收到有關(guān)造成原因的更多信息？難道是墓碑嗎？最好查看您設(shè)計(jì)的焊盤(pán)圖案并了解出了什么問(wèn)題。從焊盤(pán)圖案方面，請(qǐng)檢查焊盤(pán)尺寸，您的掩模開(kāi)口和模板設(shè)計(jì)。
問(wèn)題12：對(duì)于環(huán)形圈，您是否知道鉆孔和環(huán)形圈之間的關(guān)系是否存在標(biāo)準(zhǔn)？
標(biāo)準(zhǔn)是IPC-2221A。有關(guān)更詳細(xì)的說(shuō)明，請(qǐng)閱讀PCB制造商說(shuō)明的環(huán)形圈。
Q13：如何設(shè)計(jì)合適的阻焊層開(kāi)口間隙？
這主要取決于您的制造廠規(guī)格。但作為一般建議，通常在護(hù)墊和面罩之間留出2-3mils的間隙。您還可以根據(jù)PCB制造商的要求設(shè)置規(guī)則，并在運(yùn)行DRC時(shí)對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證。
問(wèn)題14：我計(jì)劃在PCB邊緣周?chē)褂脦X的焊盤(pán)。我需要注意哪些問(wèn)題，如何將其傳達(dá)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(méi)有，請(qǐng)嘗試找到解決方法，有很多方法。您可以檢查是否正確設(shè)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(shè)計(jì)輪廓。您還可以添加一個(gè)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(qǐng)檢查您的制造廠是否了解您的設(shè)計(jì)，和/或是否需要更新當(dāng)前的設(shè)計(jì)以滿足他們的要求。
問(wèn)題15：在HDI設(shè)計(jì)中，有時(shí)組件的絲網(wǎng)會(huì)發(fā)生碰撞以節(jié)省空間。如果需要進(jìn)行設(shè)計(jì)，這在制造PCB時(shí)會(huì)帶來(lái)不便嗎？
它可能會(huì)在生產(chǎn)過(guò)程中影響您的PCB，但您很容易在磁帶庫(kù)設(shè)計(jì)階段就可以防止它。您可以添加一個(gè)與絲網(wǎng)印刷區(qū)域至少相距0.3毫米的保留區(qū)域。對(duì)于很小的組件，例如（0203電阻），最好去除絲網(wǎng)印刷，以防止在焊接階段出現(xiàn)問(wèn)題。閱讀更多有關(guān)高質(zhì)量PCB庫(kù)的重要性的信息。