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SMT貼片加工產(chǎn)生焊接裂縫的原因

為減少焊接裂縫的風(fēng)險(xiǎn)，需要在SMT加工中采取良好的工藝控制和質(zhì)量控制措施，包括正確選擇焊料、優(yōu)化焊接溫度和周期、考慮元件布局和材料選擇，以及定期進(jìn)行質(zhì)量檢查和測(cè)試。這有助于提高焊接的可靠性和減少焊接裂縫的出現(xiàn)。

1. 熱應(yīng)力：在SMT過(guò)程中，PCB和元件可能會(huì)經(jīng)歷多次加熱和冷卻過(guò)程，這可能導(dǎo)致熱應(yīng)力的積累。這種熱應(yīng)力可能在焊點(diǎn)和焊料中引起應(yīng)力集中，終導(dǎo)致焊接裂縫的形成。

2. 溫度梯度：在SMT過(guò)程中，元件和PCB的溫度可能會(huì)發(fā)生急劇的變化，特別是在焊接和冷卻階段。溫度梯度差異可能導(dǎo)致焊點(diǎn)內(nèi)部的熱應(yīng)力，增加焊接裂縫的風(fēng)險(xiǎn)。

3. 材料不匹配：不同元件和PCB的材料性質(zhì)可能不匹配，精良品質(zhì)SMT技術(shù)加工解決方案，例如線性熱膨脹系數(shù)不同。這種不匹配可能導(dǎo)致在溫度變化時(shí)出現(xiàn)應(yīng)力積累，從而導(dǎo)致焊接裂縫的產(chǎn)生。

4. 過(guò)度熱曲曲線(thermal cycling)：PCB和元件在實(shí)際應(yīng)用中可能會(huì)經(jīng)歷多次溫度循環(huán)，如果焊接質(zhì)量不佳，這些循環(huán)可能導(dǎo)致焊料和焊點(diǎn)的疲勞，終形成裂縫。

5. 高溫焊接：使用高溫焊接過(guò)程(例如波峰焊或回流焊)時(shí)，焊點(diǎn)和焊料可能會(huì)暴露在高溫環(huán)境下。如果不正確操作，這可能導(dǎo)致焊料過(guò)熱，從而引發(fā)焊接裂縫。

6. 預(yù)應(yīng)力和機(jī)械應(yīng)力：元件的重量、尺寸和放置方式可能會(huì)施加機(jī)械應(yīng)力，精良品質(zhì)SMT技術(shù)品質(zhì)保障，這可能導(dǎo)致焊點(diǎn)附近的應(yīng)力積累，進(jìn)而導(dǎo)致焊接裂縫。

7. 延展度差異：焊料和基板的材料延展度差異，以及焊料的延展性不足，可能會(huì)導(dǎo)致焊料拉伸，SMT技術(shù)，從而形成焊接裂縫。

8. 環(huán)境條件：環(huán)境因素，如濕度、化學(xué)物質(zhì)暴露，甚至振動(dòng)，也可能對(duì)焊料和焊點(diǎn)產(chǎn)生不利影響，增加焊接裂縫的風(fēng)險(xiǎn)。

5個(gè)PCB設(shè)計(jì)技巧

1. 在進(jìn)行 PCB 設(shè)計(jì)之前設(shè)置走線的寬度

甚至在您開(kāi)始布線或鋪設(shè)零件之前，您就必須了解您的走線寬度以適應(yīng)其所需的電流。通常，我們建議將您的走線調(diào)整為 0.01 英寸，以用于具有低所需電流的數(shù)字和模擬信號(hào)。此外，如果您處理的走線可容納高于 0.3 安培的電流，則將走線設(shè)置得更寬。

2.小心元件放置

甚至在您開(kāi)始布線或鋪設(shè)零件之前，您就必須了解您的走線寬度以適應(yīng)其所需的電流。通常，我們建議將您的走線調(diào)整為 0.01 英寸，以用于具有低所需電流的數(shù)字和模擬信號(hào)。此外，如果您處理的走線可容納高于 0.3 安培的電流，則將走線設(shè)置得更寬。

3.設(shè)置接地層和電源層

我們建議在 PCB 的中間層創(chuàng)建接地層和電源層。放置這些層將使您的電路板更堅(jiān)固，并確保它不會(huì)在元件放置過(guò)程中彎曲。

4.考慮電路板中的電磁干擾

由于您可能正在使用高壓 PCB，您必須了解電磁干擾 (EMI)會(huì)破壞低電流和電壓控制電路。您可以通過(guò)為電源的每一級(jí)分離控制接地層和電源接地層來(lái)降低EMI效應(yīng)。如果將接地層放置在疊層之間，請(qǐng)確保放置一條路徑作為阻抗。并且請(qǐng)記住始終首先考慮RF 部分，因?yàn)樗鼣y帶高頻信號(hào)，如果你把它放在一次，你將沒(méi)有足夠的空間來(lái)容納它，終導(dǎo)致你的設(shè)計(jì)失敗。

5.防止結(jié)合無(wú)鉛和有鉛元件

還有很多更成熟的部件仍在使用，但沒(méi)有無(wú)鉛選項(xiàng)。請(qǐng)記住，您可能會(huì)被誘使將其中一種與您的無(wú)鉛組件一起投入使用，請(qǐng)重新考慮。鉛和無(wú)鉛零件的熱規(guī)格明顯不同，特別是對(duì)于RoHS 認(rèn)證零件。

PCB內(nèi)層與外層在位置、功能、制造與成本上存差異。內(nèi)層負(fù)責(zé)電氣連接，制造復(fù)雜成本高；外層連接外界，制造簡(jiǎn)單成本較低，但需考慮美觀、耐磨性。

位置與結(jié)構(gòu)的差異

PCB的內(nèi)層位于頂層和底層之間，精良品質(zhì)SMT技術(shù)方案解決，是多層PCB的重要組成部分，主要用于信號(hào)傳輸和電源分配。內(nèi)層板主要由導(dǎo)電層和絕緣層交替組成，內(nèi)層的設(shè)計(jì)需要控制導(dǎo)電路徑的寬度、間距和層間連接，以確保信號(hào)的完整性和電源的穩(wěn)定性。

外層板，即頂層和底層，是PCB的外層，外層板上的導(dǎo)電路徑和元件布局更為復(fù)雜，頂層用于放置元器件，而底層則主要用于布線和焊接。外層板的設(shè)計(jì)除了考慮電氣連接外，還需兼顧耐磨性、抗化學(xué)腐蝕性和美觀性。

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