PCBパッド設計の基本原則
さまざまなコンポーネントのはんだ接合構造の分析によると、はんだ接合の信頼性要件を満たすには、PCB パッドの設計で次の重要な要素を習得する必要があります。
1、対称性：溶融はんだの表面張力のバランスを確保するために、パッドの両端は対称でなければなりません。
2. パッド間隔：部品の端部またはピンとパッドの重ね合わせ寸法が適切であることを確認してください。パッド間隔が大きすぎたり小さすぎたりすると、溶接欠陥が発生します。
3. パッドの残りのサイズ: パッドでラッピングした後のコンポーネントの端またはピンの残りのサイズは、はんだ接合部がメニスカスを形成できることを保証する必要があります。
4. パッド幅: 基本的にはコンポーネントの端またはピンの幅と一致している必要があります。
設計上の欠陥によるはんだ付け性の問題
01. パッドのサイズは様々です
パッドの設計サイズは一貫性があり、長さは範囲に適合している必要があります。パッドの延長長さには適切な範囲があり、短すぎたり長すぎたりするとスティール現象が発生しやすくなります。パッドのサイズが不均一で、張力が不均一になります。
02. パッド幅がデバイスのピンよりも広い
パッドの設計は部品の幅よりも広くしてはいけません。パッドの幅は部品の幅より2ミル広くなっています。パッド幅が広すぎると、部品のずれ、エアーウェルディング、パッド上の錫めっき不足などの問題が発生します。
03. パッド幅がデバイスピンより狭い
パッド設計の幅が部品の幅よりも狭く、SMTパッチ時にパッドと部品の接触面積が少なくなり、部品が立ったりひっくり返ったりしやすくなります。
04. パッドの長さがデバイスのピンより長い
設計パッドは部品のピンよりも長すぎないようにする必要があります。一定範囲を超えると、SMTリフロー溶接時に過剰なフラックスが流れ、部品のオフセット位置が片側にずれてしまいます。
05. パッド間の間隔が部品間の間隔よりも短い
パッド間隔の短絡問題は、通常、IC パッド間隔で発生しますが、他のパッドの内部間隔設計はコンポーネントのピン間隔よりも大幅に短くすることはできず、特定の範囲の値を超えると短絡が発生します。
06. パッドのピン幅が小さすぎる
同一部品のSMTパッチにおいて、パッドの欠陥は部品の抜けを引き起こします。例えば、パッドが小さすぎる、あるいはパッドの一部が小さすぎる場合、錫が全く形成されなかったり、錫の量が少なかったりするため、両端の張力に差が生じます。
小型バイアスパッドの実例
材料パッドのサイズがPCBパッケージのサイズと一致しない
問題の説明:ある製品をSMTで製造した際、背景溶接検査でインダクタンスのずれが見つかりました。検証の結果、インダクタの材質がパッドと合っていないことが判明しました。*1.6mmの場合、溶接後に材質が反転します。
インパクト：材料の電気的接続が不良になり、製品の性能に影響を与え、製品が正常に起動できなくなる重大な原因となります。
問題の拡張:PCBパッドと同じサイズのものを購入できない場合、センサーと電流抵抗が回路に必要な材料を満たすことができず、ボードを変更するリスクがあります。
投稿日時: 2023年4月17日
