什么是PCB連錫?
在PCB焊接過程中,常見的缺陷之一就是連錫(Solder Bridging),也就是相鄰的焊點因為錫量過多或間距設(shè)計不合理而短路在一起。簡單說,就是“焊點和焊點粘在了一起”,這不僅會導(dǎo)致電路短路,還可能造成元件失效。根據(jù)《IPC-A-610 電子組件可接受性標(biāo)準(zhǔn)》里的定義,連錫屬于嚴(yán)重焊接缺陷,必須避免。
PCB設(shè)計中導(dǎo)致連錫的常見原因
1. 焊盤間距不足
如果焊盤之間的間距設(shè)計過小,焊錫在回流時容易跨過間隙形成連錫。
2. 焊盤尺寸設(shè)計不合理
焊盤過大,焊錫堆積;焊盤過小,容易溢錫,都可能造成連錫。
3. 走線方式不佳
錫膏容易聚集在不對稱走線的焊盤邊緣,導(dǎo)致焊接時流動不均。
4. 阻焊層開窗不當(dāng)
如果阻焊層沒有完全覆蓋,錫膏就可能“串聯(lián)”到隔壁焊點。
5. BGA/QFN等高密度封裝設(shè)計問題
高密度封裝如果布局不合理,極易出現(xiàn)連錫或空焊問題。
PCB設(shè)計階段避免連錫的實用方法
1. 優(yōu)化焊盤間距
- 參考IPC-7351標(biāo)準(zhǔn),不同封裝器件的最小焊盤間距都有建議值。
- 對于0402/0201等小尺寸封裝,要特別注意間距≥0.2mm。
2. 合理設(shè)計焊盤尺寸
- 根據(jù)元件引腳大小設(shè)置,過大或過小都不可取。
- 常見做法是焊盤比引腳稍大0.1mm左右,保證足夠的錫量又不至于堆積。
3. 增加阻焊橋(Solder Mask Bridge)
- 在相鄰焊盤之間加一道綠油(阻焊層),可以有效防止錫液連通。
4. 優(yōu)化走線方式
- 盡量避免走線直接從焊盤引出,采用“狗骨式”走線更佳。
- BGA焊盤可通過Via-in-Pad工藝引出,但需填孔+電鍍平整,避免吸錫或連錫。
5. 關(guān)注工藝設(shè)計(DFM)
- 在設(shè)計階段考慮生產(chǎn)工藝(Design for Manufacturability)。
- 與PCB廠、貼片廠溝通,確認(rèn)錫膏厚度、鋼網(wǎng)開口比例。
- 一般推薦鋼網(wǎng)開口比焊盤縮小5-10%,減少錫量避免連錫。
生產(chǎn)環(huán)節(jié)輔助措施
即使設(shè)計優(yōu)化了,也要在生產(chǎn)環(huán)節(jié)配合:
- 錫膏印刷工藝控制:錫膏均勻度、厚度要符合工藝要求。
- 回流焊溫度曲線優(yōu)化:合理的升溫、回流和冷卻階段,避免錫液過度流動。
- 焊接檢測與返修:用AOI自動光學(xué)檢測發(fā)現(xiàn)連錫問題,及時調(diào)整工藝。
總結(jié)
PCB連錫的出現(xiàn)往往是設(shè)計+工藝雙重因素疊加的結(jié)果。
- 在設(shè)計階段:注意焊盤間距、阻焊層、走線和鋼網(wǎng)開口設(shè)計;
- 在生產(chǎn)階段:嚴(yán)格控制錫膏印刷和回流焊工藝。
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