PCBAの技術 - PCB打材におけるパッド設計要求

PCBA打材におけるパッド設計要求

PCB素子はPCB上のリード穴を通じて、半田溶接でPCBAに固定され、PCBAは半田パッドを接続し、回路中の素子の電力接続を実現する。リード穴及び周囲の銅箔をPADパッドと呼ぶ。

PADパッド種類

1、方形パッド：PCBA上元デバイスは大きくて少なく、しかもプリント配線が簡単な場合に多く採用する。PCBを手動で自作する場合、このパッドを採用すると実現しやすい。

2、島形パッド：パッドとパッド間の配線を一体化する。縦型不規則配置のインストールでよく使用されます。例えば、留守番電話にはこのようなパッドがよく使われています。

3、涙滴式パッド：パッド接続の引き廻しが細い時によく採用して、パッドの皮がつき、引き廻しとパッドが切断されないようにする。このようなパッドは高周波回路によく使われている。

4、多角形パッド：外径が近接し、孔径が異なるパッドを区別するために、加工と組み立てに用いる。

5、楕円形パッド：このパッドは十分な面積で耐ピール能力を増強し、二列直挿デバイスによく用いられる。

6、開口形パッド：ピーク溶接後、手で溶接したパッド穴が半田で封死しないようにするためによく使われる。

7、円形パッド：部品が規則的に配列された単、両面PCBに広く使用されている。板の密度が許すならば、パッドは大きくてもよく、溶接時に脱落しないようにしてもよい。

PCB

PCBA打材品にはしばしばいくつかの溶接欠陥が現れるが、これらの欠陥はPCBA加工のプロセス、半田、材料などと直接関係があるほか、間隔、大きさ、形状などの半田パッドの設計と関係がある可能性がある。

PCBAパッドの形状とサイズ

1、設計過程で標準的なPCBパッケージライブラリを使用する。

2、有パッドの片側は最小で0.25 mm以上、PCBA打材のパッド径は素子孔径の3倍を超えてはならない。

3、隣接するパッドのエッジピッチは0.4 mm以上に保つ必要がある。

4、PCBの孔径が1.2 mmを超えているか、またはパッド径が3.0 mmを超えているパッドは、菱形または梅形のパッドとして設計する必要がある。

5、PCBA打材の中で配線が密な場合、楕円形と長円形の接続盤を採用することを推奨する。単板パッドの直径又は最小幅は1.6 mmである、2面板の弱電線路パッドは穴径に0.5 mmプラスするだけでよく、パッドが大きすぎると不要な接続が起こりやすい。

PCBパッドの穴明けサイズ基準

PCBA打刻加工のパッドの内孔は一般的に0.6 mm以上であり、0.6 mm未満の孔は型開孔時に加工しにくいため、通常、金属ピン径値に0.2 mmを加えてパッド内孔径とし、例えば抵抗の金属ピン径が0.5 mmの場合、そのパッド内孔径は0.7 mmであり、パッド径は内孔径に依存する。

PCBパッドの信頼性設計のポイント

1、対称性、溶融半田の表面張力のバランスを確保するために、両端の半田パッドは対称でなければならない。

2、パッドの間隔、パッドの間隔が大きすぎても小さすぎても溶接欠陥を引き起こすので、素子の端子またはピンとパッドの間隔が適切であることを確保しなければならない。

3、パッドの残りの寸法、素子の端子またはピンとパッドを重ねた後の残りの寸法は、溶接点がメニスカスを形成できることを保証しなければならない。

4、パッドの幅は、素子の端部またはピンの幅と基本的に一致しなければならない。

PCBパッドサイズ

PCBAパッドにおいて、PCBパッドの設計は非常に重要であり、パッドの設計は部品の溶接性、安定性と熱エネルギー伝達に直接影響し、パッチの品質に関係している。

PCBA打材におけるパッド設計要件

1、溶接面上のPCB素子に対して、大きい素子（例えば、三極管、ソケットなど）のパッドは適宜追加しなければならない。例えば、SOT 23のパッドを0.8〜1 mm長くして、素子の「陰影効果」による半田付けを回避することができる。

2、パッドの寸法は部品の寸法に基づいて決定しなければならない。溶接パッドの幅は部材の溶接棒の幅よりやや大きく、溶接効果が最もよい。

3、一般的に2つの相互に接続された部品の間で、1つの大きなパッドの使用を避ける。これは、大きなパッドの半田が2つの部品を中間に接合するからである。通常採用されている正しいやり方は、2元デバイスのパッドを分離し、2つのパッドの中間に細いリード線で接続し、もしリード線が大きな電流を通じて何本かのリード線を並列に接続することが必要ならば、リード線に緑の油を被覆することができる。

4、PCB部品のPCBA打材パッドには貫通孔がないか、その近くに貫通孔がないか、さもなくばリフロー炉を通過した後、パッド上の半田が溶融した後、貫通孔に沿って流れ、虚半田、少ない半田が発生し、PCBの他方の面に流れて短絡する可能性もある。