En el proceso de fabricación de PCBA, la soldadura es un proceso muy importante, que se utiliza para lograr la conexión eléctrica entre todos los componentes y la placa de circuito impreso. Y las almohadillas de PCB juegan un papel crucial en el proceso de ensamblaje de PCB, ya que determinan dónde se soldará el componente en la placa.. sus tamaños, formas, y las posiciones afectarán la funcionalidad y confiabilidad de PCBA. Por lo tanto, en el blog de hoy, echaremos un vistazo más de cerca a las almohadillas de PCB.
¿Qué son las almohadillas de PCB??
almohadillas para PCB, también conocido como almohadillas de soldadura o almohadillas de soldadura, son áreas en una placa de circuito impreso que están diseñadas específicamente para la conexión de componentes electrónicos. Estas almohadillas suelen tener forma circular o rectangular y están hechas de cobre u otro material conductor.. Las almohadillas de PCB sirven como puntos de conexión entre los componentes electrónicos y las pistas en la PCB. Proporcionan una superficie sobre la que se sueldan o montan los conductores o terminales de los componentes.. Las almohadillas generalmente se ubican en los puntos finales de las huellas., donde se pretende colocar los componentes. El diseño y la ubicación de las almohadillas pueden afectar directamente la soldabilidad., fiabilidad, y conducción térmica de los componentes.
Tipos de almohadillas para PCB
Las almohadillas de PCB se pueden clasificar en dos tipos principales según los componentes y los métodos de embalaje.: almohadillas de orificio pasante y almohadillas de montaje en superficie.
Almohadilla de orificio pasante
Las almohadillas de orificio pasante se utilizan para montar componentes de orificio pasante en una placa de circuito. Estas almohadillas cuentan con orificios pasantes donde se insertan los pines de los componentes durante el soldadura de placa de circuito impreso proceso. Al soldar componentes a través de almohadillas de orificio pasante, se establecen juntas de soldadura duraderas, asegurando una conexión mecánica y eléctrica confiable a largo plazo a la placa de circuito impreso. sin embargo, es importante tener en cuenta que debido a la presencia de cables de componentes y los orificios necesarios, la disponibilidad de espacio de enrutamiento en un PCB multicapa puede estar restringido.
Almohadilla de montaje en superficie
Las almohadillas de montaje en superficie se utilizan para montar componentes electrónicos directamente en la superficie de una placa de circuito.. A diferencia de las almohadillas de orificio pasante, que requieren que los componentes pasen a través de agujeros en el tablero, las almohadillas de montaje en superficie están diseñadas para componentes más pequeños que se pueden soldar directamente a la superficie de la placa. Las almohadillas de montaje en superficie ofrecen varias ventajas. Permiten una mayor densidad de componentes, permitiendo colocar más componentes en un espacio más pequeño en el tablero. Esta disposición compacta mejora la funcionalidad y el rendimiento del circuito.. Adicionalmente, las almohadillas de montaje en superficie son particularmente beneficiosas para el diseño de placas multicapa complejas, donde la optimización del espacio es crítica. sin embargo, es importante tener en cuenta que las almohadillas de montaje en superficie pueden no ser adecuadas para componentes que generan cantidades significativas de calor. La naturaleza compacta de la tecnología de montaje en superficie puede restringir la disipación de calor, potencialmente conduce a problemas de sobrecalentamiento.
BGA (Ball Grid Array) las almohadillas pertenecen a la categoría de almohadillas de montaje en superficie, que suelen ser más pequeños y más densamente empaquetados que las almohadillas utilizadas para otros componentes de montaje en superficie. Y se usan comúnmente dos tipos de almohadillas BGA:
- Pads definidos por máscara de soldadura (SMD)
Las almohadillas SMD para componentes BGA están diseñadas con aberturas de máscara de soldadura que son más pequeñas que el diámetro de las almohadillas que cubren. Esto tiene como objetivo minimizar el tamaño de la almohadilla a la que se soldará el componente.. Aplicando la máscara de soldadura para cubrir una porción de la almohadilla de cobre debajo, se consiguen dos ventajas: primeramente, ayuda a asegurar las almohadillas a la placa de circuito, evitando que se levanten debido a la tensión mecánica o térmica. En segundo lugar, las aberturas en la máscara proporcionan una guía para que cada bola en el BGA se alinee durante la soldadura.
- Pads definidos sin máscara de soldadura (NSMD)
Máscara sin soldadura definida (NSMD) las almohadillas son un tipo de almohadilla de cobre que se usa en las placas de circuito impreso que no están cubiertas por la máscara de soldadura. A menudo son de menor tamaño en comparación con el diámetro de la bola de soldadura., típicamente reduciendo el tamaño de la almohadilla alrededor 20% del diámetro de la bola. Esta reducción en el tamaño de la almohadilla permite un espacio más estrecho entre las almohadillas, permitiendo un enrutamiento más eficiente y haciéndolos adecuados para chips BGA de alta densidad y paso fino. sin embargo, Las almohadillas NSMD tienen una mayor susceptibilidad a la delaminación, que puede ocurrir debido a tensiones térmicas y mecánicas.
El tamaño y el espaciado de la almohadilla de PCB
El tamaño, forma, y el espaciado de las almohadillas depende de los requisitos específicos de los componentes que se utilizan. Diferentes tipos de componentes pueden tener diferentes configuraciones de almohadilla. Para almohadillas de un solo lado, el diámetro o ancho mínimo es de 1,6 mm; para almohadillas de doble cara de línea débil, solo es necesario aumentar la apertura de 0.5mm, porque el tamaño de la almohadilla demasiado grande causará fácilmente una soldadura continua. Para almohadillas con aberturas superiores a 1,2 mm o diámetros de almohadilla superiores a 3,0 mm, deberíamos considerar diseñarlos como almohadillas de forma especial. Adicionalmente, necesitamos saber que el orificio interior de la almohadilla generalmente no es inferior a 0,6 mm, porque el orificio de menos de 0,6 mm no es fácil de operar al perforar.
En cuanto al espaciado de las almohadillas, es importante tener en cuenta el tamaño de los pines de los componentes que se insertarán o unirán a las almohadillas, teniendo también en cuenta el paquete de componentes relacionado. Los diferentes componentes tienen diferentes requisitos para el espaciado de los orificios de montaje de la almohadilla. Por ejemplo, cuando se trata de componentes axiales con diámetros de pasador inferiores a 0,8 mm, el paso del orificio de instalación suele ser 4 mm más largo que el paso del orificio estándar. Por otra parte, si el diámetro del pasador de un componente axial supera los 0,8 mm, el paso del orificio de instalación es generalmente más de 6 mm más largo que el paso del orificio estándar del cuerpo del componente. Cuando se trata de componentes radiales, el espacio entre los orificios de montaje debe coincidir con el espacio entre las clavijas de los componentes.
Problemas causados por tamaños incorrectos de almohadillas de PCB
El tamaño, posición, y la forma de las almohadillas de soldadura en una huella de placa de circuito impreso impactan directamente en el proceso de fabricación de PCB. El uso de tamaños de almohadilla de soldadura incorrectos o la colocación incorrecta puede provocar varios problemas durante la soldadura en el ensamblaje de PCB. Aquí hay algunos problemas que puede encontrar:
- Humectación de soldadura insuficiente
Un tamaño de almohadilla que es demasiado pequeño no proporciona suficiente área de superficie para una correcta humectación de la soldadura., lo que puede conducir a juntas de soldadura deficientes y conexiones eléctricas débiles.
- Puente de soldadura
Cuando las almohadillas de soldadura están demasiado juntas o mal colocadas, existe un mayor riesgo de formación de puentes de soldadura. Esto ocurre cuando la soldadura fundida conecta accidentalmente las almohadillas adyacentes, provocando cortocircuitos.
- Tumba
En la colocación de componentes de montaje en superficie, el tombstoning puede ocurrir cuando un extremo de un componente se levanta de la almohadilla durante la soldadura, resultando en una conexión desigual o incompleta. Esto puede suceder si los tamaños o la posición de las almohadillas son incorrectos., causando perfiles térmicos desequilibrados durante el reflujo.
- absorción de soldadura
La absorción de soldadura puede plantear desafíos para la construcción de almohadillas de orificio pasante si no están diseñadas correctamente.. Cuando el tamaño de broca utilizado para el plomo es demasiado grande, la máscara de soldadura puede filtrarse a través del orificio antes de establecer una conexión sólida. En cambio, si el tamaño del taladro es demasiado pequeño, insertar el cable del componente se vuelve difícil, lo que conduce a procesos de ensamblaje más lentos. Es importante encontrar el equilibrio adecuado para garantizar conexiones de orificio pasante confiables y eficientes.
- Uniones de soldadura incompletas
El espacio insuficiente entre las almohadillas de soldadura pequeñas o poco espaciadas puede restringir la formación de filetes de soldadura y aleación de soldadura adecuados.. Esta limitación puede resultar en una falta de formación de juntas de soldadura o conexiones de soldadura incorrectas para el componente..
- vacíos de soldadura
Las almohadillas de soldadura grandes o de forma irregular pueden contribuir a la formación de vacíos de soldadura o bolsas de aire dentro de la junta de soldadura.. Estos vacíos pueden debilitar la unión y afectar negativamente la disipación térmica y la conductividad eléctrica..
Conclusión
La calidad de las almohadillas de PCB juega un papel crucial en el proceso de PCBA e impacta directamente en la calidad de soldadura de los componentes en la placa de circuito.. Comprender la importancia de las almohadillas en la fabricación de PCB y PCBA es esencial. Elegir una empresa confiable de PCBA es vital para garantizar pads y soldaduras de alta calidad.. Tecnología MOKO, un fabricante chino de PCB con 17 años de experiencia, ofrece servicios integrales de fabricación integrales. Nuestros servicios incluyen Diseño de PCB, fabricación, creación de prototipos, adquisición de componentes, Montaje de PCB, y pruebas. Asociarse con nosotros puede aliviar sus preocupaciones sobre problemas de calidad, lo que le permite centrarse en otros aspectos de su proyecto.
