SMTフットプリントの最大の問題点とは？

SMTフットプリントは、マイクロコントローラーの実装に広く使用されている。しかし、SMTにはいくつかの問題があります。以下に一般的なものを挙げる：はんだ不足、熱の不均衡、部品の配置ミスなどです。これらの問題は、部品名、ライブラリ名、フットプリントの誤りによっても発生します。

部品の配置ミス

部品が表面実装フットプリントに配置されずに落下した場合、その結果、不良PCBが発生する可能性がある。この場合、すべての部品が上から見えるように設計を修正する必要があります。このような場合、リフロー工程が始まる前にAOIを使用して不具合を検出することができます。

SMT部品の配置を誤ると、性能の低下や基板の故障につながることさえあります。このような問題を避けるためには、回路図に従って部品を配置することが非常に重要です。また、アナログとデジタルの部品を分離し、基準プレーンの信号リターンパスを明確にすることも重要です。

熱の不均衡

SMT フットプリントは、回路内テストポイントに適切な量のはんだが届かないため、問題となることがあります。これは、特にウェーブはんだ付け可能なコンポーネントの場合、はんだ接合不良につながる可能性があります。しかし、この問題はPCBフットプリントを適切に作成することで回避できます。そのためには、部品のパッドをはんだペーストを含むのに十分な大きさに作成することを忘れないことが重要です。パッドが小さすぎると、はんだが他のパッドに流れすぎてブリッジが発生することがあります。この現象は、パッドやソルダーペーストのマスクが不適切に作成されている場合に起こります。また、部品を近づけすぎた場合にも起こります。

smtフットプリントのもう一つの問題は、フットプリントの両側の銅の量が不均等であることです。これは部品の配置ミスや熱の不均衡につながります。この問題を避けるために、PCBはバランスの取れた銅分布を持つべきです。また、デルタTを減らすために適切なリフロー・プロファイルを持つことも重要です。これにより、PCBの表面仕上げも改善されます。部品内に湿気がこもることも、熱の不均衡につながります。したがって、PCBは湿度キャビネットに保管するか、使用前にプリベークする必要があります。

はんだ不足

SMTフットプリントの問題は、はんだ付けプロセス中に間違った場所に流れ込む余分なはんだが原因で発生します。これはショートや電気的問題の原因となります。また、はんだがくすんで見えます。余分なはんだは、パッドやトレースが小さすぎたり薄すぎたりする不適切な設計によっても発生します。

インサーキットテストポイントに近すぎるSMT部品は、テストプローブが接触するのを妨害することがよくあります。SMT部品でよくあるもう一つの問題は、大きな部品が小さな部品の前に配置され、影ができることです。設計者は、この問題を避けるために、小さな部品を大きな部品の前に配置する必要があります。

はんだが不十分だと、接合部の強度が低下したり、接合部が弱くなったりします。また、濡れ性が不十分な場合、被接合物に金属酸化物層が生じることがあります。接合部の強度を確保するためには、はんだペーストをパッドとピンの両方に適切に塗布する必要があります。

パッドとピンの不一致

SMTフットプリントのパッドとピンの不一致の問題は、はんだ不足につながる可能性があります。この問題は、回路基板がメーカーからリジェクトされる原因となります。これを避けるにはいくつかの方法があります。まず、常に正しいフットプリント・ライブラリを使用してください。これは、部品パッドの適切なサイズを選択するのに役立ちます。次に、パッドエッジとシルクスクリーン間の距離が同じでなければならないことに留意してください。

第二に、不適切にマッチングされたパッドは、インピーダンスの不整合を引き起こす可能性が高い。この問題は、基板対基板コネクタ、ACカップリングコンデンサ、ケーブル対基板コネクタなど、多くの場所で発生する可能性がある。