3 svarbiausios lydmetalio pastos trūkumo priežastys ir atsakomosios priemonės PCB projektavime

Yra kelios priežastys ir kovos su lydmetalio pastos trūkumu PCB projekte. Tai šaltos lydmetalio jungtys, netikslus išdėstymas, per didelis karštis litavimo metu ir cheminių medžiagų nutekėjimas. Toliau pateikiame keletą dažniausiai pasitaikančių priežasčių ir jų sprendimo būdus.

Šaltojo litavimo jungtys

Kad būtų išvengta šaltų lydmetalio jungčių susidarymo, PCB projektuotojai turi suprojektuoti PCB taip, kad visi komponentai būtų išdėstyti panašiomis kryptimis ir turėtų gerus komponentų pėdsakus. Tai padeda išvengti problemų dėl šiluminio disbalanso ir asimetrijos litavimo jungtyse. Be to, svarbu projektuoti spausdintines plokštes taip, kad kiekvienas komponentas būtų išdėstytas ant D formos padėklo. Taip pat svarbu vengti naudoti aukštus komponentus, nes dėl jų PCB konstrukcijoje susidaro šaltosios zonos. Be to, prie plokštės krašto esantys komponentai dažniau įkaista nei esantys centre.

Nekokybiškas lydmetalio sujungimas gali atsirasti dėl įvairių veiksnių, įskaitant fliuso trūkumą arba blogai surištą jungtį. Norint užtikrinti gerą lituoto sujungimo kokybę, labai svarbu, kad darbo vieta būtų švari. Taip pat svarbu iš naujo užtepti litavimo antgalį, kad būtų išvengta oksidacijos.

Cheminių medžiagų nuotėkis

Jei projektuojate spausdintines plokštes, jums gali būti įdomu sužinoti, kaip išvengti cheminių medžiagų nutekėjimo. Šią problemą sukelia lydmetalio rutuliukai, kurie yra maži lydmetalio rutuliukai, prilipę prie spausdintinės plokštės laminato, varžos ar laidininko paviršiaus. Dėl atsirandančio karščio drėgmė, esanti netoli PCB skylių, gali virsti garais ir išstumti lydmetalį.

Kita problema, kurią sukelia lydmetalio pastos trūkumas, yra lydmetalio tiltelių susidarymas. Kai lydmetalis negali atsiskirti nuo švino prieš sukietėdamas, susidaro trumpasis jungimas. Nors trumpieji jungimai dažnai būna nematomi, jie gali suniokoti komponentą. Šią problemą gali sukelti keli veiksniai, įskaitant kaiščių skaičių spausdintinėje plokštėje, atstumą tarp jų ir lydymo krosnelės nustatymus. Kai kuriais atvejais lydmetalio tiltelių susidarymą gali lemti ir pasikeitusios medžiagos.

Per didelis karštis litavimo metu

Lituoklio pasta gali deformuotis, kai litavimo metu pasiekia tam tikrą temperatūrą. Per didelis karštis litavimo metu gali sukelti lydmetalio rutuliukų susidarymą ir atskiras deformacijas. Dėl per didelio lydmetalio pastos kiekio taip pat gali išsiskirti per daug fliuso. Šie veiksniai gali prisidėti prie lituoklio rutuliukų susidarymo ir PCB konstrukcijos deformacijų.

Lituoklio pasta niekada neturėtų sąveikauti su drėgme ar drėgnumu. Lituoklio kaukė turi būti tinkamai uždėta, o trafareto dugnas turi būti reguliariai valomas. Kita dažna PCB projektavimo klaida yra vadinamoji kapo akmens efekto arba "Manheteno efekto" klaida, atsirandanti dėl jėgos disbalanso litavimo metu. Šis efektas primena kapinių antkapio formą kapinėse. Tačiau tai yra neveikianti spausdintinių plokščių konstrukcija su atvira grandine.

Tinkamas medžiagos valymas po gręžimo

Lydmetalio pastos trūkumas atsiranda dėl to, kad po gręžimo medžiaga netinkamai išvaloma. Lydmetalio viela turi būti tinkamos temperatūros ir, idealiu atveju, visiškai sudrėkinti kaladėles ir kaiščius. Jei lydmetalis nėra tinkamai sudrėkintas, gali susidaryti lydmetalio tiltelis arba atsirasti kitų defektų. Norint tolygiai sudrėkinti kaladėles ir kaiščius, reikia tinkamo lydmetalio kiekio. Priešingu atveju ant klijuojamo objekto gali susidaryti metalo oksido sluoksnis. Tai galima ištaisyti gerai nuvalant medžiagą ir naudojant tinkamą lituoklį.

Nepakankamas lydmetalio kiekis gali sukelti keletą plokščių problemų. Dėl netinkamo lydmetalio gali atsirasti smėlio skylė, nutrūkusi linija, "išmušta skylė" arba "lydmetalio jungties tuštuma". Dėl nepakankamo lydmetalio pastos kiekio nuo komponentų taip pat gali būti pašalintas alavas. Tokių problemų būtina išvengti laikantis spausdintinių plokščių projektavimo proceso.

Prevencinės priemonės

Lituoklio tilteliai atsiranda, kai lydmetalis patenka į vietą, į kurią neturėtų patekti. Lydmetalio tiltelių susidarymo galima išvengti naudojant didesnius komponentų laidus. Kai kaladėlės yra per mažos, lydmetalis turi sudrėkinti didesnį plotą ir tekėti mažesniu kiekiu į viršų. Dėl to susidaro lydmetalio rutuliukai, kurie sukelia trumpus jungimus. Svarbu, kad kaladėlės būtų optimaliai išdėstytos ir litavimo procese būtų naudojama tinkama lydmetalio pasta.

Dėl lydmetalio pastos trūkumo ant plokštės komponentų išvadai taip pat gali būti šiltesni nei trinkelės, nes komponentų išvadai turi mažesnę šiluminę masę ir aplink juos teka didesnis oro srautas. Padidinus lydmetalio pastos mirkymo laiką, šios problemos išvengsite ir išlyginsite temperatūrą visame mazge. Taip pat sumažėja tendencija lydmetaliui tekėti link šiltesnių paviršių. Kitas prevencijos būdas - optimizuoti šablono dizainą, kad probleminėse vietose būtų kuo mažiau lydmetalio pastos. Be šablono naudojimo, užtikrinant, kad komponentai prieš dedant nebūtų pažeisti, galima sumažinti lydmetalio pastos kiekį probleminėse vietose. Vario balansavimas taip pat gali būti naudojamas siekiant išlyginti spausdintinės plokštės kaitinimą ir aušinimą.