No processo de fabricação de PCBAA soldagem é um processo muito importante, usado para realizar a conexão elétrica entre todos os componentes e a placa de circuito impresso. E as placas de circuito impresso desempenham um papel crucial no processo de montagem da placa, pois determinam onde o componente será soldado na placa. Seus tamanhos, formatos e posições afetarão a funcionalidade e a confiabilidade da placa de circuito impresso (PCB). Portanto, no blog de hoje, daremos uma olhada mais de perto nas placas de circuito impresso.
O que são PCB Pads?
Pads de PCB, também conhecidos como pads de solda ou almofadas de solda, são áreas em uma placa de circuito impresso projetadas especificamente para a fixação de componentes eletrônicos. Esses pads são tipicamente circulares ou retangulares e são feitos de cobre ou outro material condutor. Os pads de PCB servem como pontos de conexão entre os componentes eletrônicos e as trilhas na PCB. Eles fornecem uma superfície na qual os fios ou terminais dos componentes são soldados ou montados. Os pads geralmente estão localizados nas extremidades das trilhas, onde os componentes devem ser colocados. O design e o posicionamento dos pads podem impactar diretamente a soldabilidade, a confiabilidade e a condução térmica dos componentes.
Tipos de PCB Pads
As almofadas de PCB podem ser categorizadas em dois tipos principais com base nos componentes e métodos de embalagem: almofadas passantes e almofadas de montagem em superfície.
Almofada de furo passante
As almofadas passantes são utilizadas para a montagem de componentes passantes em uma placa de circuito. Essas almofadas apresentam furos passantes onde os pinos dos componentes são inseridos durante a montagem. Soldagem PCB processo. Ao soldar componentes por meio de pads passantes, são estabelecidas juntas de solda duráveis, garantindo uma conexão mecânica e elétrica confiável e de longo prazo com a placa de circuito impresso. No entanto, é importante observar que, devido à presença de terminais de componentes e aos furos necessários, a disponibilidade de espaço para roteamento em uma PCB multicamadas pode ser restrito.
Base de montagem em superfície
As almofadas de montagem em superfície são usadas para montar componentes eletrônicos diretamente na superfície de uma placa de circuito. Ao contrário das almofadas through-hole, que exigem que os componentes passem por furos na placa, as almofadas de montagem em superfície são projetadas para componentes menores que podem ser soldados diretamente à superfície da placa. As almofadas de montagem em superfície oferecem várias vantagens. Elas permitem uma maior densidade de componentes, permitindo que mais componentes sejam colocados em um espaço menor na placa. Esse arranjo compacto melhora a funcionalidade e o desempenho do circuito. Além disso, as almofadas de montagem em superfície são particularmente benéficas para o projeto de placas multicamadas complexas, onde a otimização do espaço é crítica. No entanto, é importante observar que as almofadas de montagem em superfície podem não ser adequadas para componentes que geram quantidades significativas de calor. A natureza compacta da tecnologia de montagem em superfície pode restringir a dissipação de calor, potencialmente levando a problemas de superaquecimento.
BGA (matriz de grade de esferas) Os pads pertencem à categoria de pads de montagem em superfície, que normalmente são menores e mais densamente compactados do que os pads usados para outros componentes de montagem em superfície. E dois tipos de pads BGA são comumente usados:
- Almofadas definidas por máscara de solda (SMD)
As almofadas SMD para componentes BGA são projetadas com aberturas na máscara de solda menores que o diâmetro das almofadas que cobrem. Isso visa minimizar o tamanho da almofada à qual o componente será soldado. Ao aplicar a máscara de solda para cobrir uma parte da almofada de cobre abaixo, duas vantagens são alcançadas: primeiro, ajuda a fixar as almofadas à placa de circuito, evitando que se soltem devido a estresse mecânico ou térmico. Segundo, as aberturas na máscara fornecem um guia para o alinhamento de cada esfera no BGA durante a soldagem.
- Pads definidos por máscara sem solda (NSMD)
As almofadas NSMD (Non-Solder Mask Defined) são um tipo de almofada de cobre usada em placas de circuito impresso que não são cobertas pela máscara de solda. Elas costumam ser menores em tamanho em comparação com o diâmetro da esfera de solda, normalmente reduzindo o tamanho da almofada em cerca de 20% do diâmetro da esfera. Essa redução no tamanho da almofada permite um espaçamento menor entre as almofadas, permitindo um roteamento mais eficiente e tornando-as adequadas para chips BGA de alta densidade e passo fino. No entanto, as almofadas NSMD são mais suscetíveis à delaminação, que pode ocorrer devido a tensões térmicas e mecânicas.
O tamanho e o espaçamento do bloco de PCB
O tamanho, a forma e o espaçamento das almofadas dependem dos requisitos específicos dos componentes utilizados. Diferentes tipos de componentes podem ter diferentes configurações de almofadas. Para almofadas de um lado, o diâmetro ou largura mínima é de 1.6 mm; para almofadas de linha fraca de dois lados, é necessário apenas aumentar a abertura em 0.5 mm, pois um tamanho de almofada muito grande pode facilmente causar soldagem contínua. Para almofadas com aberturas maiores que 1.2 mm ou diâmetros de almofada maiores que 3.0 mm, devemos considerar projetá-las como almofadas com formato especial. Além disso, precisamos saber que o furo interno da almofada geralmente não é menor que 0.6 mm, pois furos menores que 0.6 mm não são fáceis de operar durante a punção.
Quanto ao espaçamento das pastilhas, é importante considerar o tamanho dos pinos dos componentes que serão inseridos ou fixados às pastilhas, levando também em consideração o pacote do componente relacionado. Diferentes componentes têm requisitos variados para o espaçamento dos furos de montagem das pastilhas. Por exemplo, ao lidar com componentes axiais com diâmetros de pino menores que 0.8 mm, o passo do furo de instalação é normalmente 4 mm maior que o passo do furo padrão. Por outro lado, se o diâmetro do pino de um componente axial exceder 0.8 mm, o passo do furo de instalação é geralmente mais de 6 mm maior que o passo do furo padrão do corpo do componente. Quando se trata de componentes radiais, o espaçamento do furo de montagem deve corresponder ao espaçamento entre os pinos do componente.
Problemas causados por tamanhos errados de pads de PCB
O tamanho, a posição e o formato das almofadas de solda em uma placa de circuito impresso impactam diretamente o processo de fabricação de PCBs. O uso de almofadas de solda de tamanhos incorretos ou o posicionamento incorreto pode resultar em diversos problemas durante a soldagem na montagem de PCBs. Aqui estão alguns problemas que você pode encontrar:
- Molhamento de solda insuficiente
Um tamanho de almofada muito pequeno não fornece área de superfície suficiente para umedecimento adequado da solda, o que pode levar a juntas de solda de má qualidade e conexões elétricas fracas.
- Ponte de solda
Quando as almofadas de solda estão muito próximas ou posicionadas incorretamente, há um risco maior de formação de pontes de solda. Isso ocorre quando a solda derretida conecta involuntariamente almofadas adjacentes, causando curtos-circuitos.
- Lápide
No posicionamento de componentes de montagem em superfície, a formação de lápides pode ocorrer quando uma extremidade de um componente se desprende da almofada durante a soldagem, resultando em uma conexão irregular ou incompleta. Isso pode ocorrer se os tamanhos ou o posicionamento das almofadas estiverem incorretos, causando perfis térmicos desbalanceados durante o refluxo.
- Solda por absorção
A absorção de solda pode representar um desafio para a construção de pads para furos passantes se não forem projetados corretamente. Quando a broca usada para o cabo é muito grande, a máscara de solda pode penetrar no furo antes de estabelecer uma conexão sólida. Por outro lado, se a broca for muito pequena, a inserção do cabo do componente torna-se difícil, resultando em processos de montagem mais lentos. É importante encontrar o equilíbrio certo para garantir conexões passantes confiáveis e eficientes.
- Juntas de solda incompletas
Espaçamento insuficiente entre placas de solda pequenas ou muito próximas pode restringir a formação de filetes de solda e liga de solda adequados. Essa limitação pode resultar na falta de formação de juntas de solda ou em conexões de solda inadequadas para o componente.
- Vazios de solda
Almofadas de solda grandes ou de formato irregular podem contribuir para a formação de vazios de solda ou bolsas de ar dentro da junta soldada. Esses vazios podem enfraquecer a junta e afetar negativamente a dissipação térmica e a condutividade elétrica.
Conclusão
A qualidade das pastilhas de PCB desempenha um papel crucial no processo de PCBA e impacta diretamente a qualidade da soldagem dos componentes na placa de circuito. Entender a importância das pastilhas na fabricação de PCB e PCBA é essencial. Escolher uma empresa de PCBA confiável é vital para garantir pastilhas e soldas de alta qualidade. Tecnologia MOKO, um fabricante chinês de PCBs com 17 anos de experiência, oferece serviços de fabricação completos e completos. Nossos serviços incluem Design PCB, fabricação, prototipagem, aquisição de componentes, montagem PCB, e testes. A parceria conosco pode aliviar suas preocupações com problemas de qualidade, permitindo que você se concentre em outros aspectos do seu projeto.
