SMT焊盤(pán)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技術(shù)

王鵬　張玥

摘要：本文針對(duì)SMT焊盤(pán)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行深入探討，以期為電子產(chǎn)品的焊接質(zhì)量提供保障。

[關(guān)鍵詞]SMT焊盤(pán)設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)再流焊PCB焊盤(pán)

1PCB焊盤(pán)的設(shè)計(jì)

PCB焊盤(pán)設(shè)計(jì)能夠直接的影響到SMT的焊接質(zhì)量，如果PCB焊盤(pán)在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，出現(xiàn)了設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)不規(guī)范的情況，則會(huì)導(dǎo)致焊接缺陷情況的發(fā)生，并且，焊接缺陷發(fā)生的情況也會(huì)有很多種。例如：焊盤(pán)間的距離過(guò)大或過(guò)小，則焊盤(pán)的尺寸大小不對(duì)稱，使再流焊時(shí)表面的張力不對(duì)稱;焊盤(pán)上的導(dǎo)通孔會(huì)使焊料流到焊盤(pán)的背面，導(dǎo)致虛焊的現(xiàn)象出現(xiàn);BGA焊盤(pán)的設(shè)計(jì)不符合規(guī)定，會(huì)導(dǎo)致更加嚴(yán)重的后果;QFN器件的焊盤(pán)底部沒(méi)有設(shè)計(jì)散熱孔，會(huì)導(dǎo)致器件完成焊接之后會(huì)翹起。PCB焊盤(pán)的設(shè)計(jì)不合理所導(dǎo)致的后果是非常嚴(yán)重的，并且在生產(chǎn)工藝中很難得到解決，因此，在進(jìn)行PCB焊盤(pán)設(shè)計(jì)的過(guò)程中要嚴(yán)格的遵守焊盤(pán)設(shè)計(jì)的原則，按照相關(guān)的規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)，將焊盤(pán)的尺寸、間距進(jìn)行嚴(yán)格的測(cè)量，滿足印刷和貼裝的工藝，這樣一來(lái)就能夠有效的提高PCB焊盤(pán)設(shè)計(jì)的質(zhì)量，防止由于焊盤(pán)設(shè)計(jì)的缺陷而導(dǎo)致的焊接缺陷。

2選擇元器件的原則

選擇元器件的時(shí)候，需要通過(guò)分析系統(tǒng)運(yùn)行的規(guī)則和電路的工作原理，在能夠合理組裝的情況下，保障元器件的質(zhì)量和性能，規(guī)定一定數(shù)量的元器件交由廠商制造，最終達(dá)到減小元器件誤差和設(shè)計(jì)復(fù)雜程度，提高系統(tǒng)運(yùn)行效率的目的。

如果PCB焊盤(pán)或者元器件受到污染或者氧化，則會(huì)導(dǎo)致再流焊工藝進(jìn)行的過(guò)程中產(chǎn)生焊接缺陷問(wèn)題的出現(xiàn)。在進(jìn)行焊接之前，會(huì)對(duì)元器件進(jìn)行一定的檢測(cè)，通過(guò)目測(cè)將一些氧化的元器件進(jìn)行可焊性測(cè)試，如果元器件存在問(wèn)題，要及時(shí)的將元器件進(jìn)行更換;元器件在存儲(chǔ)時(shí)，要保證其存放的環(huán)境干燥，濕敏器件在進(jìn)行焊接的過(guò)程之前要將其烘干;不適用過(guò)期的元器件進(jìn)行焊接;PCB在開(kāi)封之后要及時(shí)的使用，并且焊接時(shí)要保證PCB板干燥，通過(guò)采取一定的措施能夠有效的防止焊接缺陷問(wèn)題的出現(xiàn)。

3矩形無(wú)源元件焊盤(pán)圖形設(shè)計(jì)

無(wú)源元件的工藝制造方法較為復(fù)雜，并且各種方法之前差別較大，本文介紹主要介紹兩種元件的焊接方法。第-種焊接方法為波峰焊，波峰焊的優(yōu)勢(shì)為無(wú)需考慮元件的移動(dòng)問(wèn)題，它可以通過(guò)元件之間的粘合膠來(lái)增加粘貼能力，防止焊接過(guò)程中出現(xiàn)的移動(dòng)或直立現(xiàn)象。第二種焊接方法為回流焊，其優(yōu)勢(shì)在于能夠更加靈活控制焊接點(diǎn)和焊接形狀。為了更好地設(shè)計(jì)焊盤(pán)圖形，應(yīng)當(dāng)應(yīng)用不同工藝來(lái)針對(duì)不同大小的焊盤(pán)進(jìn)行焊接。

最經(jīng)典的矩形無(wú)源元件焊盤(pán)圖形為長(zhǎng)方形，焊盤(pán)的長(zhǎng)度是決定焊接過(guò)程中焊料能否形成規(guī)矩的形狀，避免焊接過(guò)程中發(fā)生的橋接現(xiàn)象的重要參考，它也是參考元器件的可靠性的重要參考因素。焊盤(pán)的寬度是決定回流焊的焊接中的焊接點(diǎn)的，它能夠防止焊接過(guò)程中的移動(dòng)，焊盤(pán)的寬度大多都小于元件寬度。焊盤(pán)間隔的作用是防止元件在焊接過(guò)程中的水平滑動(dòng)，防止焊接過(guò)程中產(chǎn)生其他意外。

很多元件的公差都很高，設(shè)計(jì)過(guò)程中需要充分參考最小或最大元件的基本數(shù)據(jù)，不能盲目設(shè)計(jì)參數(shù)。矩形電容器的厚度是電阻器的兩倍，在焊盤(pán)設(shè)計(jì)中需要特別注意，不能誤差過(guò)大導(dǎo)致二者發(fā)生移動(dòng)。

4設(shè)計(jì)印制電路板時(shí)與焊盤(pán)相關(guān)的問(wèn)題

當(dāng)設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)焊盤(pán)時(shí)，應(yīng)當(dāng)謹(jǐn)遵對(duì)稱原則，在設(shè)計(jì)電阻、電容等元件時(shí)也需要按照對(duì)稱原則進(jìn)行設(shè)計(jì)，圖形設(shè)計(jì)尺寸應(yīng)當(dāng)和焊盤(pán)的形狀尺寸對(duì)稱，且圖形所在的方位也應(yīng)當(dāng)合理。

利用CAD系統(tǒng)對(duì)焊盤(pán)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，可以在制作時(shí)便于更改，更有利于后續(xù)的查驗(yàn)。CAD大多以標(biāo)準(zhǔn)的線條來(lái)設(shè)計(jì)，能夠?qū)D形直觀表達(dá)，便于在設(shè)計(jì)過(guò)程中的線條區(qū)分和尺寸查驗(yàn)。

設(shè)計(jì)焊盤(pán)時(shí)，不能將字符和圖形標(biāo)志印刷在焊盤(pán)內(nèi)部且焊盤(pán)邊部0.5mm內(nèi)不能印字符和圖形標(biāo)志。設(shè)計(jì)時(shí)不能將通孔設(shè)計(jì)在無(wú)外引腳的焊盤(pán)之間，這樣的原則主要是保證了后續(xù)的清潔工作順利進(jìn)行。元件之間不能放置單個(gè)大焊盤(pán)，若使用單個(gè)大焊盤(pán)連接，會(huì)導(dǎo)致錫量過(guò)多，熔融過(guò)后拉力過(guò)大導(dǎo)致焊盤(pán)移動(dòng)。設(shè)計(jì)過(guò)程中還應(yīng)當(dāng)標(biāo)注每個(gè)元件的引腳，能夠防止布線混亂導(dǎo)致引腳錯(cuò)誤。

5結(jié)語(yǔ)

從上文的分析中，能夠看出，在進(jìn)行表面貼裝的過(guò)程中，PCB焊盤(pán)的設(shè)計(jì)、器件焊端和PCB焊盤(pán)的質(zhì)量、焊膏的性能、質(zhì)量和使用方法都能夠直接的影響到產(chǎn)品的質(zhì)量，因此，要將這些工藝進(jìn)行嚴(yán)格的把控，從而保障電子產(chǎn)品的焊接質(zhì)量。

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