Nel processo di produzione di PCBALa saldatura è un processo molto importante, utilizzato per realizzare la connessione elettrica tra tutti i componenti e il circuito stampato. I pad del PCB svolgono un ruolo cruciale nel processo di assemblaggio, poiché determinano dove il componente verrà saldato sulla scheda. Le loro dimensioni, forme e posizioni influenzeranno la funzionalità e l'affidabilità del PCB. Pertanto, nel blog di oggi, analizzeremo più da vicino i pad del PCB.
Cosa sono i PCB Pad?
I pad per PCB, noti anche come pad di saldatura o pad di saldatura, sono aree su un circuito stampato specificamente progettate per il fissaggio di componenti elettronici. Questi pad sono tipicamente di forma circolare o rettangolare e sono realizzati in rame o altro materiale conduttivo. I pad per PCB fungono da punti di collegamento tra i componenti elettronici e le tracce sul PCB. Forniscono una superficie su cui vengono saldati o montati i reofori o i terminali dei componenti. I pad si trovano solitamente alle estremità delle tracce, dove i componenti sono destinati ad essere posizionati. Il design e il posizionamento dei pad possono influire direttamente sulla saldabilità, l'affidabilità e la conduzione termica dei componenti.
Tipi di PCB Pad
I pad PCB possono essere suddivisi in due tipologie principali in base ai componenti e ai metodi di confezionamento: pad passanti e pad a montaggio superficiale.
Tampone passante
I pad passanti vengono utilizzati per il montaggio di componenti passanti su una scheda a circuito stampato. Questi pad presentano fori passanti in cui vengono inseriti i pin dei componenti durante il montaggio. Saldatura PCB processo. Saldando i componenti tramite piazzole passanti, si creano giunti di saldatura resistenti, garantendo una connessione meccanica ed elettrica affidabile a lungo termine con il PCB. Tuttavia, è importante notare che, a causa della presenza dei terminali dei componenti e dei fori necessari, la disponibilità di spazio di routing su un PCB multistrato potrebbe essere limitato.
Supporto per montaggio in superficie
I pad a montaggio superficiale vengono utilizzati per montare componenti elettronici direttamente sulla superficie di un circuito stampato. A differenza dei pad a foro passante, che richiedono il passaggio dei componenti attraverso i fori presenti sulla scheda, i pad a montaggio superficiale sono progettati per componenti più piccoli che possono essere saldati direttamente alla superficie della scheda. I pad a montaggio superficiale offrono diversi vantaggi. Consentono una maggiore densità di componenti, consentendo di collocarne di più in uno spazio ridotto sulla scheda. Questa disposizione compatta migliora la funzionalità e le prestazioni del circuito. Inoltre, i pad a montaggio superficiale sono particolarmente utili per la progettazione di schede multistrato complesse, dove l'ottimizzazione dello spazio è fondamentale. Tuttavia, è importante notare che i pad a montaggio superficiale potrebbero non essere adatti per componenti che generano quantità significative di calore. La natura compatta della tecnologia a montaggio superficiale può limitare la dissipazione del calore, causando potenzialmente problemi di surriscaldamento.
BGA (array a griglia a sfera) I pad appartengono alla categoria dei pad per montaggio superficiale, che sono in genere più piccoli e più densi rispetto ai pad utilizzati per altri componenti a montaggio superficiale. Due tipi di pad BGA sono comunemente utilizzati:
- Pad definiti dalla maschera di saldatura (SMD)
I pad SMD per i componenti BGA sono progettati con aperture nella maschera di saldatura più piccole del diametro dei pad che coprono. Questo ha lo scopo di ridurre al minimo le dimensioni del pad su cui il componente verrà saldato. Applicando la maschera di saldatura per coprire una porzione del pad di rame sottostante, si ottengono due vantaggi: in primo luogo, aiuta a fissare i pad al circuito stampato, impedendone il sollevamento a causa di stress meccanici o termici. In secondo luogo, le aperture nella maschera forniscono una guida per l'allineamento di ciascuna sfera del BGA durante la saldatura.
- Pad definiti da maschera non saldante (NSMD)
I pad Non-Solder Mask Defined (NSMD) sono un tipo di pad in rame utilizzato nei circuiti stampati che non sono coperti dalla maschera di saldatura. Sono spesso di dimensioni inferiori rispetto al diametro della sfera di saldatura, riducendo in genere le dimensioni del pad di circa il 20% del diametro della sfera. Questa riduzione delle dimensioni del pad consente una spaziatura più ridotta tra i pad, consentendo un routing più efficiente e rendendoli adatti a chip BGA ad alta densità e a passo fine. Tuttavia, i pad NSMD sono più soggetti a delaminazione, che può verificarsi a causa di stress termici e meccanici.
Dimensioni e spaziatura del pad PCB
Le dimensioni, la forma e la spaziatura delle pastiglie dipendono dai requisiti specifici dei componenti utilizzati. Diversi tipi di componenti possono avere diverse configurazioni delle pastiglie. Per le pastiglie monofacciali, il diametro o la larghezza minima è di 1.6 mm; per le pastiglie bifacciali con linea debole, è necessario aumentare l'apertura solo di 0.5 mm, poiché dimensioni troppo grandi delle pastiglie causeranno facilmente saldature continue. Per le pastiglie con aperture superiori a 1.2 mm o diametri superiori a 3.0 mm, dovremmo considerare la progettazione di pastiglie di forma speciale. Inoltre, è necessario sapere che il foro interno della pastiglia non è generalmente inferiore a 0.6 mm, poiché un foro inferiore a 0.6 mm non è facile da realizzare durante la punzonatura.
Per quanto riguarda la spaziatura delle pastiglie, è importante considerare le dimensioni dei perni dei componenti che verranno inseriti o fissati alle pastiglie, tenendo conto anche del relativo package. Componenti diversi hanno requisiti diversi per la spaziatura dei fori di montaggio delle pastiglie. Ad esempio, quando si tratta di componenti assiali con diametri dei perni inferiori a 0.8 mm, il passo del foro di installazione è in genere 4 mm più lungo rispetto al passo standard. D'altra parte, se il diametro del perno di un componente assiale supera 0.8 mm, il passo del foro di installazione è generalmente più lungo di oltre 6 mm rispetto al passo standard del corpo del componente. Per quanto riguarda i componenti radiali, la spaziatura dei fori di montaggio deve corrispondere alla spaziatura tra i perni dei componenti.
Problemi causati da dimensioni errate dei pad PCB
Le dimensioni, la posizione e la forma delle piazzole di saldatura nel footprint di un circuito stampato influiscono direttamente sul processo di produzione dei PCB. L'utilizzo di piazzole di saldatura di dimensioni errate o il loro posizionamento errato possono causare diversi problemi durante la saldatura nell'assemblaggio dei PCB. Ecco alcuni problemi che potreste incontrare:
- Bagnatura insufficiente della saldatura
Una dimensione del pad troppo piccola non fornisce una superficie sufficiente per una corretta bagnatura della saldatura, il che può portare a giunti di saldatura scadenti e connessioni elettriche deboli.
- Ponti di saldatura
Quando i pad di saldatura sono troppo vicini tra loro o posizionati in modo errato, aumenta il rischio di ponti di saldatura. Questo si verifica quando la lega di saldatura fusa collega involontariamente pad adiacenti, causando cortocircuiti.
- lapidazione
Nel posizionamento dei componenti a montaggio superficiale, il tombstoning può verificarsi quando un'estremità del componente si solleva dal pad durante la saldatura, causando una connessione irregolare o incompleta. Questo può accadere se le dimensioni o il posizionamento del pad non sono corretti, causando profili termici sbilanciati durante la rifusione.
- Saldatura a strappo
La saldatura a stoppino può rappresentare una sfida per la costruzione di piazzole passanti se non progettate correttamente. Quando la punta utilizzata per il terminale è troppo grande, la maschera di saldatura può scivolare attraverso il foro prima di stabilire una connessione solida. Al contrario, se la punta è troppo piccola, l'inserimento del terminale del componente diventa difficoltoso, con conseguenti rallentamenti nei processi di assemblaggio. È importante trovare il giusto equilibrio per garantire connessioni passanti affidabili ed efficienti.
- Giunti di saldatura incompleti
Una spaziatura insufficiente tra piazzole di saldatura piccole o ravvicinate può impedire la formazione di filetti di saldatura e lega saldante adeguati. Questa limitazione può comportare la mancata formazione del giunto di saldatura o connessioni di saldatura non idonee per il componente.
- Vuoti di saldatura
Piazzole di saldatura grandi o di forma irregolare possono contribuire alla formazione di vuoti di saldatura o sacche d'aria all'interno del giunto di saldatura. Questi vuoti possono indebolire il giunto e influire negativamente sulla dissipazione termica e sulla conduttività elettrica.
Conclusione
La qualità dei pad per PCB gioca un ruolo cruciale nel processo di PCBA e influisce direttamente sulla qualità della saldatura dei componenti sul circuito stampato. Comprendere l'importanza dei pad nella produzione di PCB e PCBA è essenziale. Scegliere un'azienda PCBA affidabile è fondamentale per garantire pad e saldature di alta qualità. Tecnologia MOKO, produttore cinese di PCB con 17 anni di esperienza, offre servizi di produzione completi e completi. I nostri servizi includono Progettazione PCB, produzione, prototipazione, approvvigionamento di componenti, assemblaggio PCB, e test. Collaborare con noi può alleviare le tue preoccupazioni relative ai problemi di qualità, permettendoti di concentrarti su altri aspetti del tuo progetto.
