PCB设计中防止焊盘脱落的三个关键控制点 在PCB加工期间,以及元器件装配进程中,焊盘会出现脱落,这属于常见的质量方面的问题。按照我历经多年的工程实践情形来讲,焊盘……
在PCB加工期间,以及元器件装配进程中,焊盘会出现脱落,这属于常见的质量方面的问题。按照我历经多年的工程实践情形来讲,焊盘脱落这种情况主要发生于焊接返修之时,或者环境测试阶段,亦或是长期使用的阶段,其根本原因常常是在设计环节以及生产环节就已经埋下了隐患。若想要有效地防止焊盘出现脱落现象,那就需要从设计源头、板材选择以及工艺控制这三个维度展开系统的把控。
焊盘与基材结合力取决于哪些因素
树脂和铜箔之间的粘接强度,决定着焊盘与PCB基材之间的结合力。过大尺寸或不规则形状的焊盘,在热应力作用下容易产生剥离。设计时要避免设计过大的孤立焊盘,尤其是单侧受力较重的连接器焊盘。焊盘与导线连接处应采用泪滴设计,增添接触面积,分散应力集中点。我见过不少返修案例,因焊盘缺乏过渡结构,经过几次热风枪吹焊后就整体脱落了。
如何通过板材选型提升焊盘可靠性
不同等级的 PCB 板材,其耐热性有差异,其剥离强度也有明显不同。常规 FR – 4 板材,在经过多次高温焊接之后,树脂与铜箔界面有发生微分离的可能性。对于那些需要反复进行焊接的产品,或者工作环境温度变化幅度大的产品,建议选用高 Tg 板材,又或者选择添加了增强填料的基材。另外,铜箔类型也是相当关键的,压延铜箔比起电解铜箔,具备更好的抗弯曲疲劳性能,适用于柔性电路中的焊盘设计,或者需要承受机械应力的焊盘设计。
焊盘结构设计怎样增强机械强度
除了基础的泪滴补强之外,多层板设计当中能够借助增添焊盘下方的支撑结构来提高可靠性,比如说在焊盘正下方的内层铺设有较大面积的铜箔,并且通过导热孔连接,这样既能够散热又能够起到锚固作用。对于承受较大机械应力的通孔元件焊盘,建议设计成半通孔或者加大焊盘环宽,以此增加与基材的结合面积。我碰到过不少案例,仅仅是由于焊盘环宽设计余量不够,振动测试的时候就出现铜箔翘起。
生产中哪些工艺环节容易导致焊盘受损
在PCB制造进程里,蚀刻的参数、电镀这一工序的质量以及作为表面处理手段的工艺,这些都会对焊盘最终所呈现的结合强度造成影响。蚀刻一旦过度,便会致使焊盘底部出现侧蚀现象,进而削弱锚固力;电镀层的应力要是过大,就会增加焊盘的脆性。于组装阶段而言,手工焊接时温度过高、持续时间过长,又或者使用功率较大的烙铁,这些情形都有可能致使焊盘与基材相脱离。进行波峰焊时,要是夹具的设计不合适,焊盘受到液态锡的冲击,同样可能产生微裂纹。
实际工作期间,你有无碰到焊盘脱落这样的故障呀,欢迎于评论区把你的处置经验分享出来,给本文点赞并收藏,以便能随时去查阅有关设计要点呢。
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