PCB 기술 - SMT 용접 디스크 설계의 핵심 기술

요약: 패치 디자인 기술은 표면 패치 기술의 관건이다.컴포넌트 선택 원리, 직사각형 패시브 컴포넌트, SOIC 및 PLCC 및 QFP 부품 용접 디스크 최적화 설계를 포함한 용접 디스크 패턴 설계의 핵심 기술을 상세히 분석했습니다.그리고 인쇄회로기판을 설계할 때 용접판과 관련된 문제를 제기했다.

1 소개

표면 부착 기술은 복잡한 시스템 공학이며, 표면 부착 설계 기술은 각종 표면 부착 지지 기술 사이의 교량과 핵심 기술이다.smt 설계 기술은 네 가지 부분을 포함한다: smt 회로 설계, 공정 설계, 설비 조작 설계와 검측 설계.

smt 용접판 도형 설계는 인쇄회로기판 설계의 핵심 부분이다. (난징 smt) 인쇄회로기판에서 부속품의 용접 위치를 결정하고 용접점의 신뢰성과 용접 과정에서 발생할 수 있는 용접 결함, 청결성, 테스트 가능성과 점검량이 큰 영향을 미치기 때문이다.즉, 용접 디스크 패턴의 디자인은 서피스 장착 어셈블리의 제조 가능성을 결정하는 핵심 요소 중 하나입니다.

현재 표면 패치 컴포넌트 SMC/SMD에는 다양한 유형과 사양, 다양한 구조 및 많은 제조업체가 있습니다.동일한 기능을 구현하는 구성 요소는 다양한 포장 형태를 가질 수 있습니다.주어진 포장 유형에 대해서도 규격과 사이즈에 차이가 있다.따라서 통일된 디자인 규범을 구축하는 것은 용접판 도안 디자인의 복잡성을 줄이고 용접점의 신뢰성을 높이는 데 중요한 의미를 가진다.

표면에 육상 도안을 설치하는 디자인은 두 가지 요소, 즉 구성 요소 선택과 공정 방법과 밀접한 관계를 가진다.합리적인 용접판 패턴은 컴포넌트 크기와 일치해야 하기 때문에 서로 다른 제조업체의 약간 다른 컴포넌트에 사용할 수 있으며 환류 용접 및 웨이브 용접과 같은 다양한 공정에 적응할 수 있으며 배치 및 경로설정 요구 사항을 크게 충족시킬 수 있습니다.

2 용접판 도안 설계의 핵심 기술

2.1 부품 선택 지침

구성 요소를 선택할 때 시스템과 회로 원리 및 조립 공정의 요구에 따라 구성 요소의 기능과 성능이 충족되도록 보장하는 기초에서 제한된 수량의 공급업체를 지정하여 적합한 구성 요소를 제공하여 토지 구조 설계에 대한 수요를 줄인다.관용, 토지 구조 설계의 복잡성 감소.

2.2 직사각형 무원소자 접지 방식 설계

비원본 컴포넌트는 웨이브 용접, 리버스 용접 또는 기타 프로세스를 통해 용접할 수 있습니다.각종 용접방법의 공정과 열분포에 일정한 차이가 존재하기에 용접판도안을 최적화하는 각도에서 볼 때 부동한 공정의 용접판도안의 크기가 다르다. 왜냐하면 용접과정에 부품이 쉽게 이동하고 직립하기때문이다.(난징 smt) 웨이브 용접 과정에서 부품은 접착제로 붙여져 있기 때문에 부품 이동의 문제가 두드러지지 않는다.리버스 용접을 위해 설계된 양호한 용접판 패턴은 웨이브 용접에도 적용됩니다.일반적인 사각형 소스 없는 컴포넌트 접지 모드는 그림 1과 같이 사각형입니다.

그림 1 일반 사각형 소스 없는 컴포넌트 접지 모드

패드 크기 계산 공식은 다음과 같습니다.

A=Wmax-K（1）

콘덴서 설치 시: B = Hmax + Tmin-K (2)

저항기 설치 시: B = Hmax + Tmin + K (3)

G=Lmax-2Tmax-K（4）

식에서, K = 0.25mm, W는 위젯의 너비, H는 위젯의 두께, T는 위젯의 끝 용접 헤드의 너비, L은 위젯의 길이이다.용접 디스크 너비 (A) 는 용접/롤백 용접이 적용되는 동안 부품의 위치를 결정하며 일반적으로 부품 너비보다 작거나 같은 회전 또는 오프셋을 방지합니다.용접 디스크 길이 (B) 는 용접 재료가 녹을 때 용접 재료가 잘 구부러질 수 있는지 여부를 결정합니다.월형 윤곽이 있는 용접점 (난징 smt) 의 경우 용접재 브리지를 피할 필요가 있다.용접 실천이 증명하다싶이 표면 설치 부품의 용접 신뢰성은 주로 용접판의 길이에 달려 있으며 너비가 아니다.용접 디스크 피치(G)는 용접 적용 / 회전 용접 중 부품의 수평 이동을 제어합니다.

부품의 공차가 크므로 소형 또는 대형 부품의 모양 매개변수를 사용하여 용접판 모양 매개변수를 계산하는 것이 좋습니다.직사각형 저항기의 두께는 콘덴서 두께의 절반 정도이므로 용접판 길이의 설계가 달라야 합니다. 그렇지 않으면 저항기가 오프셋됩니다.

2.3 SOIC 및 PLCC 토지 구조 설계

과거에는 SOIC, PLCC 및 QFP 어셈블리의 용접 디스크 패턴이 직사각형이었습니다.인쇄회로 생산 때문에 타원형 토지를 사용하는 것이 더 유리하다.주요 원인은 다음과 같다.인쇄판 표면의 주석/납 용접재 코팅층의 평평도와 두께를 높인다.2. 이온 오염으로 인해 모퉁이에서 수정이 자라면서 발생하는 높은 저항 경로를 줄인다.3. 용접판 사이의 접선이 더욱 긴밀해진다.

핀의 중심 거리가 1.27mm인 SOIC/SOJ 및 PLCC 패키징 부품의 경우 용접판 너비와 용접판 간격의 비율은 각각 7:3, 6:4, 5:5입니다.한 유형의 용접 디스크 피치가 매우 작아서 중간에 경로설정할 수 없습니다.이 세 가지 유형의 용접 디스크는 너비가 작기 때문에 변위를 일으키고 용접점의 품질에 영향을 줄 수 있습니다.이 두 가지 유형은 적합하다.이 용접판의 너비는 0.76mm이고 용접판의 간격은 0.51mm이며 용접판간의 련결은 0.15mm인 이 설계는 이미 고성능제품에 널리 응용되였다.패드의 표준 길이는 1.9mm입니다.

SOIC의 핀은 갈매기 날개 모양이고 SOJ 및 PLCC 패키지의 핀은 그림 2와 같이 "J" 모양입니다.

그림 2 PLCC 및 SOIC 소자 핀 용접점 프로파일

갈매기 날개 지시선은 J 지시선보다 더 유연하고 SOIC 부품의 모양이 PLCC의 모양보다 훨씬 작기 때문에 용접점에서 발생하는 응력이 적고 신뢰성 문제가 상대적으로 적다.PLCC의 용접점 윤곽은 주로 부품 핀의 바깥쪽에 형성되고, 갈매기 날개 핀의 용접점 윤곽은 주로 핀의 안쪽에 형성된다.용접판 패턴에서 용접판의 길이와 관련 용접판 사이의 거리를 설계하는 방법은 다음과 같다. 다른 점은 J형 지시선과 용접판의 접점이 용접판의 1/3로 안쪽으로 이동해야 한다는 점이다.

2.4 QFP 토지 구조 설계

QFP 부품의 핀도 갈매기 날개이기 때문에 용접판 패턴은 SOIC와 기본적으로 같은 문제를 고려해야 하지만 핀의 중심 거리는 SOIC보다 작다.일반적으로 사용되는 중심 거리는 각각 1.0mm, 0.8mm, 0.65입니다.mm와 0.5mm 등.

QFP 용접판 크기는 표준 계산 공식이 없고 핀 간격이 매우 밀집되어 있어 합리적인 QFP 용접패드 패턴을 설계하기 어렵다.설계에서 다음 사항을 고려해야 합니다.

a) 용접 디스크의 길이는 용접점의 신뢰성을 결정합니다.그림 3에서 볼 수 있듯이, 용접 디스크의 길이와 부품의 용접 가능한 핀의 최대 길이 사이에는 보통 2.5: 1에서 3: 1 정도의 적당한 비율이 유지되어야 하며, 이렇게 하면 용접 디스크의 핀의 앞부분과 뒷부분이 지나치게 넉넉해진다.용접재 용접판 (b1, b2) 은 용접재가 용해된 후 유효한 구부러진 월면을 형성하여 용접 강도를 강화할 수 있다.또한 오버헤드는 너무 많은 용접재가"범람 영역"을 가질 수 있도록 허용하여 브리지를 줄일 수 있습니다.

b) 일반적으로 용접판 너비는 지시선 중심 거리의 약 55% 입니다.

그림 3 QFP 소자 용접판 설계 설명도

c) 휠 길이와 휠 너비를 결정한 후 휠 패턴의 휠 간 상대 거리와 휠 패턴의 프로파일 크기를 계산할 수 있습니다.즉,

LA 또는 LB=Dmin+2b2(5)

â³LA=（LA-â³x）/2-L（6）

â³LB=（LB-â³y）/2-L（7）

공식에서 D는 부속품의 외부 크기이고 m는 부속품의 용접 가능한 핀의 길이이며 b1은 부속품의 내부 용접판의 과잉 길이이고 b2는 부속품의 외부 용접판의 과잉 길이이다.

d) 다중 핀 세밀한 간격 QFP 부품의 경우 용접 디스크의 중심 거리가 QFP 핀의 중심 거리와 같아야 합니다.또 용접판의 총 누적 오차가 ±0.0127mm 이내여야 한다. 컴퓨터 조판을 사용할 때 영국제 단위와 공공단위 간 정밀도 차이가 있기 때문이다.(난징 smt) 따라서 인접한 용접판의 중심 거리가 인접한 핀의 중심 거리보다 커서 하나의 핀과 하나의 핀이 생성된다.용접 디스크가 정렬되면 다음 핀이 다음 핀에서 제거됩니다.

3 인쇄회로기판을 설계할 때 용접판과 관련된 문제

자체적으로 용접판을 설계할 때 대칭적으로 사용하는 용접판 (예를 들면 칩저항기, 콘덴서, SOIC, QFP 등) 은 그 전체적인 대칭성을 엄격히 유지해야 한다. 즉 용접판 도안의 모양과 크기는 완전히 일치해야 하고 도안의 모양과 크기는 완전히 같아야 한다.위치는 완전히 대칭적이어야 합니다.

토지 구조를 설계할 때는 CAD 시스템의 토지와 선을 요소로 설계하여 나중에 편집하는 것이 좋습니다.

용접판에 문자와 그래픽 플래그를 인쇄할 수 없습니다. 플래그와 용접판 가장자리의 거리는 0.5mm보다 커야 합니다. 외부 핀이 없는 장비 용접판의 경우 용접판 사이에 구멍이 뚫려 깨끗한 품질을 보장할 수 없습니다.

두 부품 사이에는 주석 함량이 너무 높은 것을 피하기 위해 하나의 큰 패드를 사용해서는 안 된다. 녹으면 장력이 커서 부품을 한쪽으로 당길 수 있기 때문이다.그림 4와 같습니다.

그림 4 큰 패드를 사용하는 오류

지시선 중심 거리가 0.65mm 이하인 가느다란 간격 컴포넌트의 경우 광학적 위치를 지정하고 배치 정밀도를 높이기 위해 용접판 패턴의 대각선에 두 개의 대칭 나동 참조 태그를 추가해야 합니다.

각 부품의 모든 핀에 대한 일련 번호를 올바르게 표시하여 연결할 때 핀이 혼동되지 않도록 해야 합니다.

4 결론

smt 용접판 설계는 표면 설치 부품 제조에서 중요한 기술이지만 그 중의 설계 문제는 쉽게 무시될 수 있다.적합한 컴포넌트를 올바르게 선택하고 다양한 컴포넌트의 용접 디스크 패턴 설계를 최적화하여 설계된 인쇄 회로 기판이 우수한 성능과 품질에 도달하도록 해야 합니다.