SMT焊盤設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技術(shù)

王鵬　張玥

摘要：本文針對SMT焊盤設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行深入探討，以期為電子產(chǎn)品的焊接質(zhì)量提供保障。

[關(guān)鍵詞]SMT焊盤設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)再流焊PCB焊盤

1PCB焊盤的設(shè)計(jì)

PCB焊盤設(shè)計(jì)能夠直接的影響到SMT的焊接質(zhì)量，如果PCB焊盤在設(shè)計(jì)的過程中，出現(xiàn)了設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)不規(guī)范的情況，則會導(dǎo)致焊接缺陷情況的發(fā)生，并且，焊接缺陷發(fā)生的情況也會有很多種。例如：焊盤間的距離過大或過小，則焊盤的尺寸大小不對稱，使再流焊時表面的張力不對稱;焊盤上的導(dǎo)通孔會使焊料流到焊盤的背面，導(dǎo)致虛焊的現(xiàn)象出現(xiàn);BGA焊盤的設(shè)計(jì)不符合規(guī)定，會導(dǎo)致更加嚴(yán)重的后果;QFN器件的焊盤底部沒有設(shè)計(jì)散熱孔，會導(dǎo)致器件完成焊接之后會翹起。PCB焊盤的設(shè)計(jì)不合理所導(dǎo)致的后果是非常嚴(yán)重的，并且在生產(chǎn)工藝中很難得到解決，因此，在進(jìn)行PCB焊盤設(shè)計(jì)的過程中要嚴(yán)格的遵守焊盤設(shè)計(jì)的原則，按照相關(guān)的規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)，將焊盤的尺寸、間距進(jìn)行嚴(yán)格的測量，滿足印刷和貼裝的工藝，這樣一來就能夠有效的提高PCB焊盤設(shè)計(jì)的質(zhì)量，防止由于焊盤設(shè)計(jì)的缺陷而導(dǎo)致的焊接缺陷。

2選擇元器件的原則

選擇元器件的時候，需要通過分析系統(tǒng)運(yùn)行的規(guī)則和電路的工作原理，在能夠合理組裝的情況下，保障元器件的質(zhì)量和性能，規(guī)定一定數(shù)量的元器件交由廠商制造，最終達(dá)到減小元器件誤差和設(shè)計(jì)復(fù)雜程度，提高系統(tǒng)運(yùn)行效率的目的。

如果PCB焊盤或者元器件受到污染或者氧化，則會導(dǎo)致再流焊工藝進(jìn)行的過程中產(chǎn)生焊接缺陷問題的出現(xiàn)。在進(jìn)行焊接之前，會對元器件進(jìn)行一定的檢測，通過目測將一些氧化的元器件進(jìn)行可焊性測試，如果元器件存在問題，要及時的將元器件進(jìn)行更換;元器件在存儲時，要保證其存放的環(huán)境干燥，濕敏器件在進(jìn)行焊接的過程之前要將其烘干;不適用過期的元器件進(jìn)行焊接;PCB在開封之后要及時的使用，并且焊接時要保證PCB板干燥，通過采取一定的措施能夠有效的防止焊接缺陷問題的出現(xiàn)。

3矩形無源元件焊盤圖形設(shè)計(jì)

無源元件的工藝制造方法較為復(fù)雜，并且各種方法之前差別較大，本文介紹主要介紹兩種元件的焊接方法。第-種焊接方法為波峰焊，波峰焊的優(yōu)勢為無需考慮元件的移動問題，它可以通過元件之間的粘合膠來增加粘貼能力，防止焊接過程中出現(xiàn)的移動或直立現(xiàn)象。第二種焊接方法為回流焊，其優(yōu)勢在于能夠更加靈活控制焊接點(diǎn)和焊接形狀。為了更好地設(shè)計(jì)焊盤圖形，應(yīng)當(dāng)應(yīng)用不同工藝來針對不同大小的焊盤進(jìn)行焊接。

最經(jīng)典的矩形無源元件焊盤圖形為長方形，焊盤的長度是決定焊接過程中焊料能否形成規(guī)矩的形狀，避免焊接過程中發(fā)生的橋接現(xiàn)象的重要參考，它也是參考元器件的可靠性的重要參考因素。焊盤的寬度是決定回流焊的焊接中的焊接點(diǎn)的，它能夠防止焊接過程中的移動，焊盤的寬度大多都小于元件寬度。焊盤間隔的作用是防止元件在焊接過程中的水平滑動，防止焊接過程中產(chǎn)生其他意外。

很多元件的公差都很高，設(shè)計(jì)過程中需要充分參考最小或最大元件的基本數(shù)據(jù)，不能盲目設(shè)計(jì)參數(shù)。矩形電容器的厚度是電阻器的兩倍，在焊盤設(shè)計(jì)中需要特別注意，不能誤差過大導(dǎo)致二者發(fā)生移動。

4設(shè)計(jì)印制電路板時與焊盤相關(guān)的問題

當(dāng)設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)焊盤時，應(yīng)當(dāng)謹(jǐn)遵對稱原則，在設(shè)計(jì)電阻、電容等元件時也需要按照對稱原則進(jìn)行設(shè)計(jì)，圖形設(shè)計(jì)尺寸應(yīng)當(dāng)和焊盤的形狀尺寸對稱，且圖形所在的方位也應(yīng)當(dāng)合理。

利用CAD系統(tǒng)對焊盤進(jìn)行設(shè)計(jì)時，可以在制作時便于更改，更有利于后續(xù)的查驗(yàn)。CAD大多以標(biāo)準(zhǔn)的線條來設(shè)計(jì)，能夠?qū)D形直觀表達(dá)，便于在設(shè)計(jì)過程中的線條區(qū)分和尺寸查驗(yàn)。

設(shè)計(jì)焊盤時，不能將字符和圖形標(biāo)志印刷在焊盤內(nèi)部且焊盤邊部0.5mm內(nèi)不能印字符和圖形標(biāo)志。設(shè)計(jì)時不能將通孔設(shè)計(jì)在無外引腳的焊盤之間，這樣的原則主要是保證了后續(xù)的清潔工作順利進(jìn)行。元件之間不能放置單個大焊盤，若使用單個大焊盤連接，會導(dǎo)致錫量過多，熔融過后拉力過大導(dǎo)致焊盤移動。設(shè)計(jì)過程中還應(yīng)當(dāng)標(biāo)注每個元件的引腳，能夠防止布線混亂導(dǎo)致引腳錯誤。

5結(jié)語

從上文的分析中，能夠看出，在進(jìn)行表面貼裝的過程中，PCB焊盤的設(shè)計(jì)、器件焊端和PCB焊盤的質(zhì)量、焊膏的性能、質(zhì)量和使用方法都能夠直接的影響到產(chǎn)品的質(zhì)量，因此，要將這些工藝進(jìn)行嚴(yán)格的把控，從而保障電子產(chǎn)品的焊接質(zhì)量。

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