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表面组装印制电路板的设计原则

发布时间:2022-10-08    点击次数:次   
1)元器件的间距设计
为了保证焊接时焊盘间不会发生桥接,以及在大型元器件的四周留下一定的维修间隙, 在分布元器件时,要注意元器件间的最小间距,波峰焊接工艺要略宽于回流焊接工艺。一般 组装密度的表面贴装元器件之间的最小间距如下:
(1)片式元件之间,SOT(小外形封装晶体管)之间,SOP与片式元件之间为1.25 mm。
(2)SOP之间,SOP与QFP之间为2 mm。
(3)PLCC与片式元件、SOP、QFP之间为2. 5 mm。
(4)PLCC 之间为 4 mm0
2.焊盘设计
PCB焊盘不仅与焊接后焊点的强度有关,而且也与元件连接的可靠性,以及焊接时的工艺 有关。设计优良的焊盘,其焊接过程几乎不会出现虚焊、桥接等缺陷;相反,设计不良的焊盘将 导致SMT生产无法进行。因此,焊盘设计必须严格按照设计规范进行设计。以下为几种典型元 器件的焊盘设计原则,全面的焊盘设计可参考相关PCB标准或者相关PCB软件数据库。 2.PCB可焊性设计
PCB电路蚀刻制作完成后,需对PCB表面进行涂敷处理,这种处理主要有两方面:在 PCB上非焊接区涂敷阻焊膜,可以防止焊料漫流引起桥接以及影响焊接后防潮的功能;在 PCB焊盘上涂敷以防止焊盘氧化,提高可焊性。 、
1)阻焊膜涂敷
阻焊膜通常为热固化或者光固化的树脂,如丙烯树脂、环氧树脂、硅树脂等。阻焊膜涂 敷可分为干膜法和湿膜法。干膜法是将制成一定厚度的薄膜覆盖在PCB上,然后采用光刻 法暴露出焊盘部分。湿膜法是在PCB上整体印刷液态光成像阻焊膜,然后再用光刻法暴露 出焊盘部分。阻焊膜开窗的尺寸精度取决于PCB制造商的工艺水平。
2)焊盘涂覆
自然界中除了金和伯金外,所有暴露在空气中的金属都会氧化。为了防止PCB焊盘氧 化,保护焊盘良好的可焊性及较长的有效期,需对焊盘表面进行涂敷保护,通常采用以下 3种工艺:
(1)热风整平工艺。热风整平工艺是传统的焊盘涂敷方法,其具体工艺过程为:PCB电 路蚀刻完成后,浸入熔融的SnPb合金中,再慢慢提起,并在热风作用下使焊盘涂敷SnPb合 金层,力求平整、光滑。这种工艺制成的PCB可焊性好,但焊盘平整度不太高,因此不适合于 带有细间距表面贴装器件焊盘的PCB。
(2)镀金工艺。镀金工艺有全板镀金和化学镀金两种。全板镀金是在PCB电路图形制 作好后,先全板镀镣,再全板镀金,清洁后即可。这种工艺比较成熟,镀金层薄,但成本较高。 化学镀金是在PCB电路图形制作好后,先在非焊接区涂敷阻焊膜,再通过化学还原反应在焊 盘上沉积一层镣,然后再沉积一层金,这种工艺用金量少,成本低,但是有时会出现阻焊膜的 性能不能适应化学镀金过程中所使用的溶剂和药品的问题,因此多用全板镀金。镀金工艺 制成的PCB可焊性不如热风整平工艺,但其焊盘平整度高,适合于各种PCB。
(3)涂有机可焊性保护剂(0SP)o有机可焊性保护剂又称有机耐热预焊剂。涂有机耐 热预焊剂是20世纪90年代中期出现的代替镀金工艺的一种涂敷方法。它具有良好的耐热 保护,能承受二次焊接的要求,成本低,但其可焊性不如热风整平工艺,焊接形成的焊点不饱 满,外观上不及前面两种工艺的焊接效果。


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