דרישות לעיצוב הפריסה של רכיבים עבור משטח הלחמת גל

1. רקע

הלחמת גל מיושמת ומחוממת על ידי הלחמה מותכת לפינים של רכיבים.בשל התנועה היחסית של פס הגל ו-PCB ו"הדביקות" של הלחמה מותכת, תהליך הלחמת הגל מורכב הרבה יותר מאשר ריתוך חוזר.קיימות דרישות למרווח סיכות, אורך הארכת פינים וגודל הרפידה של החבילה לריתוך.ישנן גם דרישות לכיוון הפריסה, המרווח והחיבור של חורי הרכבה על משטח לוח ה-PCB.במילה אחת, תהליך הלחמת גלים גרוע יחסית ודורש איכות גבוהה.התשואה של ריתוך תלויה בעיקר בעיצוב.

2. דרישות אריזה

א.רכיבי הר המתאימים להלחמת גל צריכים להיות בעלי קצוות ריתוך או קצוות מובילים חשופים;מרווח הקרקע של גוף החבילה (Stand Off) <0.15 מ"מ;גובה <4 מ"מ דרישות בסיסיות.

רכיבי הר העומדים בתנאים אלה כוללים:

0603~1206 התנגדות שבב ואלמנטים קיבולים בטווח גודל החבילה;

SOP עם מרחק מרכז עופרת ≥1.0 מ"מ וגובה <4 מ"מ;

משרן שבב עם גובה ≤4 מ"מ;

משרן שבב סליל לא חשוף (סוג C, M)

ב.אלמנט התאמת הפינים הקומפקטי המתאים להלחמת גלים הוא החבילה עם המרחק המינימלי בין פינים סמוכים ≥1.75 מ"מ.

[הערות]המרווח המינימלי של רכיבים מוכנסים הוא הנחה מקובלת להלחמת גל.עם זאת, עמידה בדרישת המרווח המינימלי אינו אומר שניתן להשיג ריתוך באיכות גבוהה.יש לעמוד גם בדרישות אחרות כגון כיוון פריסה, אורך העופרת מחוץ למשטח הריתוך ומרווח רפידות.

אלמנט הרכבה לשבב, גודל חבילה <0603 אינו מתאים להלחמת גלים, מכיוון שהפער בין שני קצוות האלמנט קטן מדי, קל להתרחש בין שני קצוות הגשר.

אלמנט התקנת שבב, גודל אריזה >1206 אינו מתאים להלחמת גל, מכיוון שהלחמת גל היא חימום ללא שיווי משקל, התנגדות שבב בגודל גדול ואלמנט קיבול קל לפיצוח עקב אי התאמה של התפשטות תרמית.

3. כיוון שידור

לפני פריסת הרכיבים על משטח הלחמת הגל, יש לקבוע תחילה את כיוון ההעברה של PCB דרך הכבשן, המהווה את "ההפניה לתהליך" לפריסה של רכיבים מוכנסים.לכן, יש לקבוע את כיוון השידור לפני פריסת הרכיבים על משטח הלחמת הגל.

א.באופן כללי, כיוון השידור צריך להיות הצד הארוך.

ב.אם לפריסה יש מחבר הוספת פינים צפוף (מרווח <2.54 מ"מ), כיוון הפריסה של המחבר צריך להיות כיוון השידור.

ג.על משטח הלחמת הגל, נעשה שימוש בחץ חרוט במסך משי או בנייר נחושת כדי לסמן את כיוון השידור לצורך זיהוי במהלך הריתוך.

[הערות]כיוון פריסת הרכיבים חשוב מאוד עבור הלחמת גלים, מכיוון שללחמת גלים יש תהליך של פח פנימה ויציאה מפח.לכן, עיצוב וריתוך חייבים להיות באותו כיוון.

זו הסיבה לסימון הכיוון של שידור הלחמת גל.

אם אתה יכול לקבוע את כיוון השידור, כגון עיצוב של כרית פח גנובה, לא ניתן לזהות את כיוון השידור.

4. כיוון הפריסה

כיוון הפריסה של רכיבים כולל בעיקר רכיבי שבבים ומחברים מרובי פינים.

א.הכיוון הארוך של THE PACKAGE של התקני SOP צריך להיות מסודר במקביל לכיוון השידור של ריתוך שיא הגל, והכיוון הארוך של רכיבי השבב צריך להיות בניצב לכיוון השידור של ריתוך שיא הגל.

ב.עבור רכיבים מרובים של שני פינים, כיוון החיבור של מרכז השקע צריך להיות מאונך לכיוון השידור כדי להפחית את התופעה הצפה של קצה אחד של הרכיב.

[הערות]מכיוון שלגוף האריזה של אלמנט התיקון יש השפעה חוסמת על ההלחמה המותכת, קל להוביל לריתוך דליפה של הפינים שמאחורי גוף האריזה (צד ה-destin).

לכן, הדרישות הכלליות של גוף האריזה אינן משפיעות על כיוון הזרימה של פריסת הלחמה מותכת.

גישור של מחברים מרובי-פינים מתרחש בעיקר בקצה/הצד של הסיכה.יישור של פיני מחברים לכיוון ההעברה מפחית את מספר פיני הניתוק ובסופו של דבר את מספר הגשרים.ואז לחסל את הגשר לחלוטין באמצעות העיצוב של כרית פח גנובה.

5. דרישות מרווח

עבור רכיבי תיקון, מרווח רפידות מתייחס למרווח בין תכונות התלייה המקסימליות (כולל רפידות) של חבילות סמוכות;עבור רכיבי פלאג-אין, מרווח רפידות מתייחס למרווח בין רפידות.

עבור רכיבי SMT, מרווח רפידות לא נחשב רק מהיבט הגשר, אלא כולל גם את אפקט החסימה של גוף האריזה שעלול לגרום לדליפת ריתוך.

א.מרווח הרפידות בין רכיבי החיבור צריך להיות בדרך כלל ≥1.00 מ"מ.עבור מחברי פלאג-אין דק, מותרת הפחתה מתונה, אך המינימום לא צריך להיות פחות מ-0.60 מ"מ.
ב.המרווח בין הרפידה של רכיבי הפלאג-אין לרפידה של רכיבי תיקון הלחמת גל צריך להיות ≥1.25 מ"מ.

6. דרישות מיוחדות לעיצוב רפידות

א.על מנת להפחית נזילות ריתוך, מומלץ לתכנן רפידות עבור קבלים 0805/0603, SOT, SOP וטנטלום לפי הדרישות הבאות.

עבור רכיבי 0805/0603, פעל לפי העיצוב המומלץ של IPC-7351 (רפידה מורחבת ב-0.2 מ"מ ורוחב מופחת ב-30%).

עבור קבלי SOT וטנטלום, יש להאריך את הרפידות ב-0.3 מ"מ כלפי חוץ מאשר אלה של עיצוב רגיל.

ב.עבור לוח החור המתכתי, חוזק מפרק ההלחמה תלוי בעיקר בחיבור החור, רוחב טבעת הרפידה ≥0.25 מ"מ.

ג.עבור חורים לא מתכתיים (פאנל בודד), חוזק מפרק ההלחמה תלוי בגודל הרפידה, בדרך כלל קוטר הרפידה צריך להיות יותר מפי 2.5 מהצמצם.

ד.עבור אריזות SOP, משטח גניבת פח צריך להיות מעוצב בקצה סיכת היעד.אם מרווח ה-SOP גדול יחסית, עיצוב משטח גניבת פח יכול להיות גדול יותר.

ה.עבור מחבר מרובה פינים, צריך להיות מתוכנן בקצה הפח של כרית הפח.

7. אורך עופרת

a.לאורך העופרת יש קשר נהדר עם היווצרות חיבור הגשר, ככל שמרווח הפינים קטן יותר, ההשפעה גדולה יותר.

אם מרווח הפינים הוא 2~2.54 מ"מ, יש לשלוט באורך העופרת ב-0.8~1.3 מ"מ

אם מרווח הפינים קטן מ-2 מ"מ, יש לשלוט על אורך העופרת ב-0.5~1.0 מ"מ

ב.אורך ההארכה של ההובלה יכול לשחק תפקיד רק בתנאי שכיוון פריסת הרכיב עומד בדרישות של הלחמת גל, אחרת ההשפעה של ביטול הגשר אינה ברורה.

[הערות]ההשפעה של אורך העופרת על חיבור הגשר מורכבת יותר, בדרך כלל >2.5 מ"מ או <1.0 מ"מ, ההשפעה על חיבור הגשר קטנה יחסית, אך בין 1.0-2.5 מ' ההשפעה גדולה יחסית.כלומר, סביר להניח שהיא תגרום לתופעת גישור כאשר היא לא ארוכה מדי או קצרה מדי.

8. היישום של דיו ריתוך

א.לעתים קרובות אנו רואים כמה גרפיקות של רפידות מחברים מודפסות בדיו, בדרך כלל מאמינים שעיצוב כזה מפחית את תופעת הגישור.המנגנון עשוי להיות ששטח שכבת הדיו מחוספס, קל לספוג יותר שטף, שטף בהתנדפות של הלחמה מותכת בטמפרטורה גבוהה והיווצרות בועות בידוד, כדי להפחית את התרחשות הגישור.

ב.אם המרחק בין רפידות הפינים <1.0 מ"מ, אתה יכול לעצב שכבת דיו חוסמת הלחמה מחוץ לרפידה כדי להפחית את ההסתברות לגישור, זה בעיקר כדי לחסל את הרפידה הצפופה באמצע הגשר בין מפרקי ההלחמה, והראשי חיסול קבוצת הרפידות הצפופות בקצה מפרקי הלחמת הגשר הפונקציות השונות שלהם.לכן, עבור מרווח סיכות הוא כרית צפופה קטנה יחסית, יש להשתמש בדיו הלחמה ורפידת הלחמה לגנוב יחד.