A montagem de PCB é um processo altamente complicado, em que a precisão é sempre essencial. Mesmo a menor imperfeição pode resultar em vários problemas na eletrônica. Ainda existem vários defeitos que podem afetar negativamente o funcionamento dos PCBs e sua aplicação na eletrônica; um dos mais difundidos é a chamada “lápide PCB” ou “lápide. Mas você sabe o que é? O que você deve fazer para evitar esse problema? Vamos mergulhar para encontrar a resposta.
O que é lápide PCB?
A lápide do PCB também é comumente conhecida como efeito Manhattan, Efeito Stonehenge, ou efeito ponte levadiça, que é um defeito de soldagem que provavelmente ocorrerá durante o processo de montagem dos componentes de montagem em superfície. É denominado assim porque uma parte afetada se parece com uma lápide em um cemitério.. Quando a lápide acontece, uma extremidade de um componente de montagem em superfície (muitas vezes uma parte passiva, como um resistor, capacitor, etc.) é mantido levantado do Almofada PCB, enquanto a outra extremidade permanece na posição soldada. Este problema geralmente ocorre em alguns componentes SMT menores. Quanto menor o tamanho, quanto maior o risco.
7 Principais causas para lápide de PCB
Em seu núcleo, A própria marcação para exclusão é causada por um desequilíbrio nas forças que atuam no componente durante o processo de soldagem. Para entender esse fenômeno, precisamos explorar a ideia de “umedecer” no processo de soldagem. Umedecimento refere-se ao processo em que a solda derretida forma uma ligação com as superfícies metálicas do terminal do componente e da almofada do PCB. Em um cenário ideal, a umectação ocorre simultânea e uniformemente em ambas as extremidades de um componente. Contudo, quando a molhagem é irregular, isso pode levar à lápide. Vários fatores podem contribuir para o desequilíbrio que causa a exclusão:
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Perfis térmicos irregulares
Gradientes de temperatura dentro do PCB podem fazer com que uma extremidade de um componente seja soldada antes da outra extremidade. Isso é causado pela distribuição inconsistente de calor no forno de refluxo ou pelas alterações nas características térmicas do forno. Materiais de placa PCB.
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Aplicação inconsistente de pasta de solda
Quando a quantidade de pasta de solda aplicada à almofada é inconsistente, isso causará umedecimento irregular. A razão para a quantidade inconsistente de pasta de solda geralmente é devido ao design inadequado do estêncil ou ao processo de impressão inadequado da pasta de solda..
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Problemas de design de almofada
Se os tamanhos dos pads forem incompatíveis ou os layouts dos pads não estiverem corretos, então é provável desenvolver diferentes forças de tensão superficial. Mesmo com pequenas diferenças nas dimensões das almofadas, é provável que ocorra a lápide, especialmente quando se trata de peças pequenas.
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Geometria do componente
Algumas das formas e dimensões dos componentes podem ser mais propensas à exclusão devido às suas características físicas. Por exemplo, componentes com designs assimétricos ou proporções maiores são geralmente mais sensíveis.
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Propriedades dos materiais PCB
Flutuações em condutividade térmica em geral são uma das principais causas do aquecimento irregular. Isto é especialmente verdadeiro no caso de placas multicamadas que possuem densidade de cobre irregular nas camadas internas..
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Variações de acabamento de superfície
Alguns dos acabamentos do PCB influenciam a umectação da solda. Nivelamento convencional de solda por ar quente (HASL) acabamentos são mais baratos; Contudo, eles causam imperfeições superficiais que promovem a lápide.
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Problemas de posicionamento de componentes
O desalinhamento das peças no PCB afetaria o processo de soldagem, o que levará a altos riscos de lápide de PCB.
O impacto da lápide de PCB
Embora um componente marcado para exclusão possa parecer um problema menor, suas consequências podem ser graves e de longo alcance. Primeiro, isso afetaria a função de toda a eletrônica. Quando ocorre a lápide, leva à formação de um circuito aberto que, por sua vez, leva à falha parcial ou, no pior dos casos, completa do dispositivo. Segundo, mesmo que um componente marcado para exclusão mantenha algum contato, pode levar a conexões intermitentes, resultando em desempenho não confiável ao longo do tempo. Último, detectar e retrabalhar a lápide de PCB não é uma tarefa fácil que aumentará os custos e o tempo de fabricação.
Como prevenir a lápide do PCB?
Felizmente, existem várias estratégias que os projetistas e fabricantes de PCB podem empregar para minimizar o risco de exclusão:
- Otimize o design da almofada: Projetar a almofada com tamanhos consistentes e certificar-se de que tenham espaçamento adequado para obter um bom umedecimento da solda.
- Ajuste o perfil de refluxo: Durante o processo de soldagem, é importante controlar as taxas de aquecimento e resfriamento para manter o equilíbrio térmico.
- Melhorar a aplicação de pasta de solda: Use estênceis de alta qualidade e otimize o processo de impressão para deposição uniforme de pasta.
- Considere a orientação dos componentes: Coloque os componentes do forno de refluxo em uma posição ao longo da direção de movimento da placa para garantir aquecimento igual.
- Use acabamentos de PCB apropriados: Para aqueles pequenos componentes SMT que são propensos a serem marcados para exclusão, seria melhor escolher acabamentos como ENIG, estanho de imersão, ou OSP que pode fornecer superfícies mais uniformes.
Leitura adicional: 8 Acabamentos de superfície de PCB comuns: Como Escolher o Certo?
- Refinar o posicionamento dos componentes:Certifique-se de que todos os componentes sejam montados com alta precisão, utilizando máquinas avançadas de coleta e colocação.
- Otimize o layout do PCB: Nas camadas internas, concentre-se na distribuição de cobre para tornar a distribuição de calor uniforme. Vias térmicas e vazamentos de cobre balanceados ajudarão na distribuição de calor em sua placa.
Conclusão
A lápide de PCB ainda é um problema que muitas empresas fabricantes de eletrônicos encontram. Com miniaturização de dispositivos e grande número de circuitos, soluções para este problema são importantes. Ao compreender as causas da lápide do PCB e as medidas correspondentes, incidências de lápides podem ser evitadas ou pelo menos reduzidas grandemente pelos fabricantes.
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