ტალღის შედუღების ზედაპირის კომპონენტების განლაგების დიზაინის მოთხოვნები

1. ფონი

ტალღური შედუღება გამოიყენება და თბება გამდნარი შედუღებით კომპონენტების ქინძისთავებზე.ტალღის ღეროსა და PCB-ის შედარებითი მოძრაობისა და გამდნარი შედუღების „წებოვნების“ გამო, ტალღის შედუღების პროცესი ბევრად უფრო რთულია, ვიდრე ხელახალი შედუღება.არსებობს მოთხოვნები ქინძისთავის მანძილის, ქინძისთავის გაფართოების სიგრძისა და შესადუღებელი პაკეტის ზომის შესახებ.ასევე არსებობს მოთხოვნები განლაგების მიმართულების, მანძილისა და სამონტაჟო ხვრელების შეერთების შესახებ PCB დაფის ზედაპირზე.ერთი სიტყვით, ტალღური შედუღების პროცესი შედარებით ცუდია და მაღალ ხარისხს მოითხოვს.შედუღების პროდუქტიულობა ძირითადად დამოკიდებულია დიზაინზე.

2. შეფუთვის მოთხოვნები

ა.სამონტაჟო კომპონენტებს, რომლებიც შესაფერისია ტალღის შედუღებისთვის, უნდა ჰქონდეს შედუღების ბოლოები ან წამყვანი ბოლოები;პაკეტის კორპუსის კლირენსი მიწაზე (Stand Off) <0,15 მმ;სიმაღლე <4 მმ ძირითადი მოთხოვნები.

სამონტაჟო ელემენტები, რომლებიც აკმაყოფილებენ ამ პირობებს, მოიცავს:

0603~1206 ჩიპის წინააღმდეგობა და ტევადობის ელემენტები პაკეტის ზომის დიაპაზონში;

SOP ტყვიის ცენტრის მანძილით ≥1.0მმ და სიმაღლით <4მმ;

ჩიპის ინდუქტორი სიმაღლით ≤4მმ;

არამდგრადი კოჭის ჩიპის ინდუქტორი (ტიპი C, M)

ბ.ტალღის შედუღებისთვის შესაფერისი ქინძისთავის კომპაქტური ელემენტი არის პაკეტი მიმდებარე ქინძისთავებს შორის მინიმალური მანძილით ≥1,75 მმ.

[შენიშვნები]ჩასმული კომპონენტების მინიმალური მანძილი მისაღებია ტალღის შედუღებისთვის.თუმცა, მინიმალური მანძილის მოთხოვნის დაკმაყოფილება არ ნიშნავს, რომ მაღალი ხარისხის შედუღების მიღწევა შესაძლებელია.ასევე უნდა დაკმაყოფილდეს სხვა მოთხოვნები, როგორიცაა განლაგების მიმართულება, ტყვიის სიგრძე შედუღების ზედაპირიდან და ბალიშის მანძილი.

ჩიპის სამაგრის ელემენტი, პაკეტის ზომა <0603 არ არის შესაფერისი ტალღური შედუღებისთვის, რადგან ელემენტის ორ ბოლოს შორის უფსკრული ძალიან მცირეა, ადვილად წარმოიქმნება ხიდის ორ ბოლოს შორის.

ჩიპის სამაგრის ელემენტი, პაკეტის ზომა >1206 არ არის შესაფერისი ტალღის შედუღებისთვის, რადგან ტალღის შედუღება არის არაბალანსირებული გათბობა, დიდი ზომის ჩიპის წინააღმდეგობა და ტევადობის ელემენტი ადვილად იბზარება თერმული გაფართოების შეუსაბამობის გამო.

3. გადაცემის მიმართულება

ტალღის შედუღების ზედაპირზე კომპონენტების განლაგებამდე, ჯერ უნდა განისაზღვროს PCB-ის გადაცემის მიმართულება ღუმელში, რომელიც არის „პროცესის მითითება“ ჩასმული კომპონენტების განლაგებისთვის.ამიტომ, გადაცემის მიმართულება უნდა განისაზღვროს კომპონენტების განლაგებამდე ტალღის შედუღების ზედაპირზე.

ა.ზოგადად, გადაცემის მიმართულება უნდა იყოს გრძელი მხარე.

ბ.თუ განლაგებას აქვს მკვრივი ქინძისთავის შესაერთებელი (მანძილი <2,54 მმ), კონექტორის განლაგების მიმართულება უნდა იყოს გადაცემის მიმართულება.

გ.ტალღის შედუღების ზედაპირზე გამოყენებულია აბრეშუმის ეკრანი ან სპილენძის ფოლგა ამოტვიფრული ისარი შედუღების დროს იდენტიფიკაციისათვის გადაცემის მიმართულების აღსანიშნავად.

[შენიშვნები]კომპონენტების განლაგების მიმართულება ძალიან მნიშვნელოვანია ტალღის შედუღებისთვის, რადგან ტალღის შედუღებას აქვს თუნუქის შეყვანის პროცესი.ამიტომ, დიზაინი და შედუღება უნდა იყოს იმავე მიმართულებით.

ეს არის ტალღის შედუღების გადაცემის მიმართულების აღნიშვნის მიზეზი.

თუ თქვენ შეგიძლიათ განსაზღვროთ გადაცემის მიმართულება, როგორიცაა მოპარული თუნუქის ბალიშის დიზაინი, გადაცემის მიმართულების იდენტიფიცირება შეუძლებელია.

4. განლაგების მიმართულება

კომპონენტების განლაგების მიმართულება ძირითადად მოიცავს ჩიპის კომპონენტებს და მულტიპინი კონექტორებს.

ა.SOP მოწყობილობების PACKAGE-ის გრძელი მიმართულება უნდა იყოს მოწყობილი ტალღის პიკის შედუღების გადაცემის მიმართულების პარალელურად, ხოლო ჩიპის კომპონენტების გრძელი მიმართულება უნდა იყოს პერპენდიკულარული ტალღის პიკის შედუღების გადაცემის მიმართულებაზე.

ბ.მრავალი ორპინიანი დანამატი კომპონენტისთვის, ჯეკ ცენტრის შეერთების მიმართულება უნდა იყოს პერპენდიკულარული გადაცემის მიმართულებაზე, რათა შემცირდეს კომპონენტის ერთი ბოლოში მცურავი ფენომენი.

[შენიშვნები]იმის გამო, რომ პატჩის ელემენტის სხეულს აქვს ბლოკირების ეფექტი გამდნარი შედუღებაზე, ადვილია გამოიწვიოს ქინძისთავების გაჟონვის შედუღება პაკეტის კორპუსის უკან (დესტინალური მხარე).

აქედან გამომდინარე, შეფუთვის სხეულის ზოგადი მოთხოვნები არ მოქმედებს გამდნარი შედუღების განლაგების დინების მიმართულებაზე.

მრავალპინიანი კონექტორების ხიდი ხდება ძირითადად ქინძისთავის გამწმენდი ბოლოში/გვერდზე.შემაერთებელი ქინძისთავების გასწორება გადაცემის მიმართულებით ამცირებს დამჭერი ქინძისთავების რაოდენობას და, საბოლოო ჯამში, ხიდების რაოდენობას.და შემდეგ მთლიანად გაანადგურეთ ხიდი მოპარული თუნუქის ბალიშის დიზაინით.

5. დაშორების მოთხოვნები

პაჩის კომპონენტებისთვის, ბალიშის დაშორება ეხება მიმდებარე პაკეტების მაქსიმალურ გადახურვის მახასიათებლებს (ბალიშების ჩათვლით) დაშორებას;დანამატის კომპონენტებისთვის, ბალიშის ინტერვალი ეხება ბალიშებს შორის დაშორებას.

SMT კომპონენტებისთვის, ბალიშის დაშორება განიხილება არა მხოლოდ ხიდის ასპექტიდან, არამედ მოიცავს პაკეტის სხეულის ბლოკირების ეფექტს, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს შედუღების გაჟონვა.

ა.დანამატის კომპონენტების შორის მანძილი ჩვეულებრივ უნდა იყოს ≥1.00 მმ.დახვეწილი ჩამრთველი კონექტორებისთვის დასაშვებია მოკრძალებული შემცირება, მაგრამ მინიმალური არ უნდა იყოს 0,60 მმ-ზე ნაკლები.
ბ.შემაერთებელი კომპონენტების ბალიშსა და ტალღის შედუღების პაჩის კომპონენტებს შორის ინტერვალი უნდა იყოს ≥1,25 მმ.

6. სპეციალური მოთხოვნები ბალიშის დიზაინისთვის

ა.შედუღების გაჟონვის შესამცირებლად რეკომენდებულია ბალიშების დაპროექტება 0805/0603, SOT, SOP და ტანტალის კონდენსატორებისთვის შემდეგი მოთხოვნების შესაბამისად.

0805/0603 კომპონენტებისთვის, მიჰყევით IPC-7351-ის რეკომენდებულ დიზაინს (ბალიშები გაფართოვდა 0,2 მმ-ით და სიგანე შემცირდა 30%-ით).

SOT და ტანტალის კონდენსატორებისთვის, ბალიშები უნდა იყოს გაშლილი 0.3 მმ-ით გარეთ, ვიდრე ჩვეულებრივი დიზაინის.

ბ.მეტალიზებული ხვრელის ფირფიტისთვის, შედუღების სახსრის სიძლიერე ძირითადად დამოკიდებულია ხვრელის შეერთებაზე, ბალიშის რგოლის სიგანეზე ≥0,25 მმ.

გ.არამეტალური ხვრელებისთვის (ერთი პანელი), შედუღების სახსრის სიძლიერე დამოკიდებულია ბალიშის ზომაზე, ზოგადად ბალიშის დიამეტრი უნდა იყოს 2,5-ჯერ მეტი დიაფრაგზე.

დ.SOP შეფუთვისთვის, თუნუქის ქურდობის საფენი უნდა იყოს დაპროექტებული დანიშნულების პინის ბოლოს.თუ SOP მანძილი შედარებით დიდია, თუნუქის ქურდობის ბალიშის დიზაინი ასევე შეიძლება იყოს უფრო დიდი.

ე.მრავალპინიანი კონექტორისთვის, უნდა იყოს დაპროექტებული თუნუქის ბალიშის თუნუქის ბოლოს.

7. ტყვიის სიგრძე

a.ტყვიის სიგრძე დიდ კავშირშია ხიდის კავშირის ფორმირებასთან, რაც უფრო მცირეა ქინძისთავის მანძილი, მით მეტია გავლენა.

თუ ქინძისთავის მანძილი არის 2~2,54მმ, ტყვიის სიგრძე უნდა კონტროლდებოდეს 0,8~1,3მმ.

თუ ქინძისთავის მანძილი 2 მმ-ზე ნაკლებია, ტყვიის სიგრძე უნდა კონტროლდებოდეს 0,5-1,0 მმ-ში

ბ.ტყვიის გაფართოების სიგრძეს შეუძლია მხოლოდ იმ პირობით, რომ კომპონენტის განლაგების მიმართულება აკმაყოფილებს ტალღის შედუღების მოთხოვნებს, წინააღმდეგ შემთხვევაში ხიდის აღმოფხვრის ეფექტი აშკარა არ არის.

[შენიშვნები]ტყვიის სიგრძის გავლენა ხიდის შეერთებაზე უფრო რთულია, ზოგადად >2,5 მმ ან <1,0 მმ, გავლენა ხიდის შეერთებაზე შედარებით მცირეა, მაგრამ 1,0-2,5 მ შორის, გავლენა შედარებით დიდია.ანუ, დიდი ალბათობით, ის იწვევს ხიდის ფენომენს, როდესაც ის არ არის ძალიან გრძელი ან ძალიან მოკლე.

8. შედუღების მელნის გამოყენება

ა.ჩვენ ხშირად ვხედავთ ზოგიერთი დამაკავშირებელი ბალიშის გრაფიკას დაბეჭდილი მელნის გრაფიკას, ზოგადად ითვლება, რომ ასეთი დიზაინი ამცირებს ხიდის ფენომენს.მექანიზმი შეიძლება იყოს ის, რომ მელნის ფენის ზედაპირი არის უხეში, ადვილად შეიწოვება მეტი ნაკადი, ნაკადი მაღალი ტემპერატურის მდნარი შედუღების აორთქლება და იზოლაციის ბუშტების წარმოქმნა, რათა შემცირდეს ხიდის წარმოქმნა.

ბ.თუ მანძილი ქინძისთავებს შორის <1,0 მმ, შეგიძლიათ დააპროექტოთ სამაგრის ბლოკირების მელნის ფენა საფენის გარეთ, რათა შემცირდეს ხიდის ალბათობა, ეს ძირითადად მიზნად ისახავს მკვრივი ბალიშის აღმოფხვრას ხიდის შუაში შემაერთებელ კვანძებსა და მთავარს შორის. აღმოფხვრა მკვრივი pad ჯგუფი ბოლოს ხიდის solder სახსრების მათი სხვადასხვა ფუნქციები.ამიტომ, რადგან ქინძისთავები შედარებით მცირეა, მკვრივი ბალიშები, შედუღების მელნისა და მოპარვის სამაგრი უნდა იყოს გამოყენებული ერთად.