PCB阻焊设计对PCBA可制造性研究
优化方案
PCB LAYOUT设计优化
参考IPC 7351标准封装库,助焊焊盘设计为1.2mm*0.3mm,阻焊焊盘设计1.3*0.4mm,相邻焊盘中心间距0.65mm保持不变。通过以上设计,单边阻焊0.05mm的尺寸满足PCB加工工艺要求,相邻阻焊边沿间距0.25mm尺寸满足阻焊桥工艺,加大阻焊桥的冗余设计可以大大降低焊接质量风险,从而提高产品的可靠性。
(图八)
PCB工程设计优化
按照图八对助焊焊盘宽度进行削铜处理,调整阻焊宽度焊盘大小。保证器件两助焊焊盘边沿间大于0.2mm,两阻焊焊盘边沿间大于0.1mm,助焊和阻焊焊盘长度保持不变。满足PCB阻焊单焊盘式窗口设计的可制造性要求。
(图九)
方案论证
设计验证
针对上述所提的问题焊盘,通过以上方案优化焊盘和阻焊设计,相邻焊盘边沿间距大于0.2mm,阻焊焊盘边沿间距大于0.1mm,该尺寸可满足阻焊桥制程需求。如图十所示:
(图十)
测试良率对比
从PCB LAYOUT设计和PCB工程设计优化阻焊设计后,组织重新补投相同数量的PCB,并按照相同制程完成贴装生产。产品各项参数对比如表一所示:
(表一)
通过以上数据可得,优化方案验证有效,满足产品可制造性设计。
优化设计总结
综上所述,器件引脚边沿间距小于0.2mm的芯片不能按照常规封装设计,PCB LAYOUT设计助焊焊盘宽度不予补偿,通过加长助焊焊盘长度规避焊接接触面积可靠性问题。对于助焊焊盘过大导致两阻焊边沿间距过小,优先考虑削铜处理;对于阻焊焊盘设计过大的,优化阻焊设计,有效增加两阻焊焊盘边沿宽度,从而保证PCBA焊接质量保障。可见,助焊和阻焊焊盘设计之间的协调对提高PCBA可制造性及焊接直通率有决定性作用。
参考文献:
[1]贾忠中.SMT可制造性设计.北京:电子工业出版社,2015.
[2]IPC相关标准IPC-SM-782A、IPC 7351、IPC-A-610F.
罗坚
现任金百泽云创造物工程技术部总监
主要从事EMS产品可制造性研究
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