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了解焊接橋短褲:使您的PCB設計能夠防止形成焊膏橋

PCB線路板打樣 ? 來源:LONG ? 2019-07-26 09:19 ? 次閱讀

我喜歡烘焙的想法。特別是在假日期間,有一些令人興奮和治療的東西,計劃烘烤精美的餅干拼盤并將它們帶到派對上。實際上,我喜歡吃餅干面團。實際滾動或舀出餅干到平底鍋上等待它們烘烤是一種單調(diào)乏味和克制的練習。當我失去耐心時,我盡量將盡可能多的餅干塞進托盤;當然,這導致了一個單一的巨型餅干,不情愿地,我必須自己吃。

無論你是在冬天計劃過多的假日餅干,還是只是希望更方便的方法來規(guī)劃您的空間限制,目標始終是設計烤盤的布局,以避免刮掉整個托盤的餅干。如果你花時間制作它們,你應該獲得吃它們的獎勵。對于很多事情,這個教訓應該是真的,不應該嗎?

不幸的是,如果我過度擁擠我的PCB,它不會變成一個cookie。不,不耐煩而且不在空間限制范圍內(nèi)工作可能比破壞一批cookie要昂貴得多。設計的尺寸和復雜性是影響PCB制造成本的主要因素;然而,更重要的是,過度擁擠的設計可能導致故障和PCB短路。能夠管理您的設計以在空間限制內(nèi)有效地工作將節(jié)省(并且可能獲得)更多的金錢和時間,可以更好地花在其他事情上(例如,吃更多的假日餅干)。

電氣短路

高密度設計的最大問題是頻繁的電氣短路。一個不幸的現(xiàn)實(一個不方便的事實?)是,盡管你的PCB設計得很好,但經(jīng)常會發(fā)生電氣短路。焊接橋很可能只要你有高密度設計;然而,隨著PCB的需求不斷增加,高密度設計通常是不可避免的。

當您減小焊盤的尺寸和它們之間的距離時,更小的體積中會有更多的焊膏。該漿料更有可能從適當?shù)哪0宥x區(qū)域溢出并形成與相鄰焊盤的焊橋。就像意外烘烤一個巨大的餅干一樣,避免這些橋梁的唯一方法是在墊子之間留出緩沖空間,足以保護它們免受鄰居的一點溢出。它不是為失敗而設計,而是將設計資源分配給了解短缺風險并對其進行適當管理。

<小>你的PCB和組件過熱就像燃燒的餅干一樣糟糕,而且重做的成本更高。

制造

其他制造階段使用更高密度的PCB設計也會更加困難。模板問題加劇了焊料橋接的風險,特別是在緊密的小型元件陣列中。當元件密度高時,焊膏涂抹或未對準的風險最高,導致緩沖空間不足。具有緩沖空間使您的PCB設計能夠防止形成焊膏橋。如果沒有緩沖空間,焊接橋就會變得更加可能并且會引發(fā)短路等錯誤的發(fā)生。

拾取和放置機器精度也會限制PCB設計中可以使用的密度。如果機器的精度非常高,您可以更靈活地打包組件。但是,也要考慮拾取和放置時使用的工具。放置工具可以延伸到組件的邊緣之外,這會給緊密包裝或小組件放置帶來困難。

根據(jù)我居住的地方,有時候我需要一個腳踏板來達到我所能做的任何事情。存放在頂部櫥柜中。這可能會阻礙我的烘焙速度,但最終不會讓我不能烘烤。如果拾取和放置不能到達較高組件旁邊的位置(如標題旁邊的電阻器的情況),則組件高度也會成為問題。想象一下,如果你正在裝飾餅干并放下巨大的棉花糖,那么需要在不移動餅干的情況下畫出精致的糖霜。我通常在裝修過程之前吃餅干,但我不能只吃PCB。

可變高度組件使得餅干像PCB一樣棘手

檢查,返工和維修

制造完成后,高密度設計的挑戰(zhàn)還沒有結束。檢查更具挑戰(zhàn)性,因為組件的邊緣在它們靠近在一起時不容易看到,就像它們在高密度設計中一樣。您可能會因查看焊點和驗證間距高度而感到不知情。如果你有不同的高度,那么組件可能會從視圖中主動阻塞彼此。

在高密度設計中找到問題也不是整個問題 - 當你的組件如此靠近時,你可能會遇到其他過程會減慢或甚至可能導致自己的錯誤。您可能必須移除其他組件才能獲得需要修復的任何組件,即使使用最小的鑷子和最穩(wěn)定的手,板的再加熱部分也肯定會重新熔化焊料并導致滑動。您可能還需要為附近的組件添加隔熱罩,因為散熱的總空間較小。

間距的操作要求

在任何情況下在存在錯誤,橋接或短路的情況下,對組件間距的最重要要求來自操作要求。有正式的間距規(guī)范:最常引用的是IPC-D-279,第3.3.9節(jié),但也有制造商的建議,如OCM的這張圖表,通常用于特定的包裝或應用。一旦您有不同的組件和封裝類型,規(guī)范通常不夠廣泛,無法提供必要的指導。

組件間距的要求取決于電路板的功能,操作參數(shù)及其環(huán)境。在嘗試減少間距之前,請考慮隔離要求(基于電壓,RFI或EMC),否則您將縮短整個產(chǎn)品的使用壽命,并可能引入安全問題,以節(jié)省一些前期成本。您可能還會遇到將確定邊距的處理和安全要求。最初,緩沖區(qū)似乎是一個容易減少多余的緩沖區(qū),但削減緩沖區(qū)可能會對電路板的使用壽命造成災難性影響。

溢出的糖霜很美味。溢出的焊膏是災難性的。

除了在設計時需要跟蹤的所有其他信息之外,元件間距和了解焊橋短路可能看起來像是一項令人不安的任務。相信我,來自經(jīng)常忘記預熱烤箱的人,然后把任何東西放進去,我理解跟蹤多個指令的難度。但是當您進行高密度設計時,使用AltiumDesigner?及其強大的設計規(guī)則檢查,可以確保“保持”,組件的區(qū)域和其他物理限制都被考慮在內(nèi),并且可以導入制造商規(guī)則以檢查設計前的兼容性。

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