El diseño de una PCB y su calidad de fabricación están directamente relacionados con un buen ensamblaje de la placa. Al diseñar y comprar una placa, se deben buscar elementos que puedan afectar negativamente la facilidad de montaje de la placa.
problema:
1. La coplanaridad de la PCB (alabeo o torsión) es un problema que afecta a la mayoría de las placas multicapa. Un buen fabricante de PCB controlará la tasa de aumento de calor y sostendrá firmemente la placa para garantizar que esté plana durante la fabricación. Está integrado en el ciclo de laminación y es casi imposible de quitar.
- Para evitar esto, algunos fabricantes de PCB hornean los paneles en un horno a 260 ºF con un peso encima para aplanar la placa. A medida que la prensa calienta el núcleo, el laminado se vuelve más flexible y el cobre grabado vuelve a su posición y tamaño originales.
- Durante la laminación, se puede producir una diferencia de espesor de hasta 127 micrómetros (5 mils) en una placa de circuito impreso más grande.
2. Las abolladuras grandes en la superficie de la placa de circuito impreso harán que sea más difícil que la plantilla de la pantalla haga un buen contacto con la superficie y puede resultar en un filtrado de soldadura insuficiente o excesivo en algunas áreas. Estas abolladuras pueden ser causadas por múltiples capas internas apiladas con muescas similares que crean huecos de metal dentro de la placa de circuito.
- El escalado de las capas exteriores es importante para garantizar que las almohadillas del troquel de paso fino coincidan con las almohadillas de la placa de circuito impreso en el mismo plano. Una vez que se crea la PCB, los fabricantes dimensionan individualmente cada capa para obtener las tolerancias de posición de pila final de las almohadillas y vías correctas.
- Cuando se colocan chips 0201 y 01005 o BGA grandes, las mediciones precisas desde el punto de referencia hasta el punto de referencia y el posicionamiento preciso de los orificios de herramientas son fundamentales.
- Para paquetes BGA, LBGA y TBGA, la desalineación entre las bolas de soldadura en la matriz y las almohadillas de PCB debe ser inferior a 150 μm para garantizar un proceso de soldadura adecuado. Para PCB grandes con grandes tolerancias posicionales, una referencia local cercana al dispositivo grande puede compensar una cantidad significativa para llevar la PCB a tolerancia cero. Al ensamblar, se recomienda utilizar el conocimiento local del sistema de alineación, no solo las marcas de centrado exteriores.
3. Se observaron rastros de grietas durante las pruebas de caída y flexión de componentes de paquetes grandes debido a la tensión del borde del filete de soldadura. Rastros de grietas generalmente ocurren en el borde de la abertura de la máscara de soldadura alrededor de la almohadilla. Esto se debe a que es el punto de máxima tensión para el cobre.
- Para evitar este modo de falla, se recomienda hacer las huellas debajo del borde de la máscara de soldadura más anchas que el resto de las huellas. El ancho del trazo debe ser el 50 % del total de la plataforma a la que se conecta y puede comenzar a 10 milésimas de la plataforma y disminuir hasta el ancho de trazo deseado.
- Los paquetes QFN de fila doble y triple con almohadillas térmicas están diseñados para proporcionar un excelente rendimiento térmico. Las almohadillas térmicas brindan una buena superficie soldable, mientras que las vías térmicas brindan una ruta de calor directa a las capas interna e inferior de la placa de circuito impreso, lo que aumenta de manera efectiva la propagación del calor, lo que permite que se requiera más para eliminar el calor de El número de vías requeridas depende de la disipación de calor y la aplicación deseadas.
4. Uno de los inconvenientes de via-in-pad en PCB complejos es que, sin una barrera, la soldadura puede penetrar a través de la vía y la placa durante el proceso de reflujo, degradando la tasa de disipación de calor de las uniones de soldadura y la placa.
- Esto se puede solucionar taponando o protegiendo las vías con una máscara de soldadura o realizando un proceso de llenado de vías durante la fabricación de la placa desnuda.
Los problemas con la máscara de soldadura también pueden ser un problema. La suavidad es importante, pero evitar excavar en las almohadillas garantiza una buena unión de soldadura durante el montaje. De manera similar, asegurarse de que la máscara de soldadura esté en buen contacto con el borde de cada pad asegura que no quede cobre expuesto. Si el cobre está expuesto, la placa desnuda pasará las pruebas eléctricas del fabricante de la placa, pero el uso de soldadura para colocar los componentes puede hacer contacto con el cobre expuesto y provocar un cortocircuito.
Al diseñar y pedir una placa de circuito impreso, existen muchas variaciones y problemas que pueden surgir durante el proceso de fabricación. Al diseñar de manera proactiva para evitar estos problemas y seleccionar cuidadosamente a los fabricantes de calidad, podemos garantizar la mayor cantidad de tableros ensamblados.