如何解決印刷電路板封裝錯誤

預計閱讀時間： 9 分

A 印刷電路板 (PCB) 是現代電子產品的基礎。其 PCB 足跡是 PCB 設計。它也稱為腳位圖。基底面會告訴您在電路板上放置和焊接元件的位置。如果基底面錯誤，可能會造成很大的問題。它可能會導致電路板無法運作。它也會使零件難以放在電路板上。

本文將討論常見的 PCB 足跡錯誤。我們將解釋這些錯誤發生的原因。我們也會提供簡單的方法來阻止它們。這些方法將幫助設計師和工程師避免錯誤。它們將使 PCB 製造得更好。它們也會讓最終的產品更可靠。

常見的 PCB 腳位錯誤

當您設計一個 PCB 足跡。這些錯誤可能會導致嚴重的延誤和高昂的成本。以下是一些最常見的錯誤。

焊墊尺寸錯誤

墊是銅板上的銅色區域。 PCB.您將元件引腳焊接到其上。襯墊的尺寸必須正確。如果焊墊太小或太大，都會有問題。

• 墊子太小： 當焊墊太小時，焊點會變弱。這會造成不良的電氣連接。有時候，元件無法附著在電路板上。這也會造成稱為 "tombstoning" 的問題。這種情況發生在表面貼裝技術中。在焊接過程中，元件的一側會從焊盤上翹起。小焊盤沒有足夠的表面面積讓焊料固定在引腳上。這會使組裝過程變得困難。這也可能導致日後的不良連接。
• 墊子太大： 當焊墊太大時，焊料會擴散太多。這會造成短路。對於有許多引腳靠近的元件來說，這是一個問題。大焊墊還會使元件在組裝過程中移動。拾放機可能無法將元件放在正確的位置。這也會造成焊橋。焊橋是指焊料將兩個不應該連接的襯墊連接起來。

針腳間距錯誤

針腳間距是指一個針腳的中心點與下一個針腳的中心點之間的距離。此距離也稱為間距。如果在 PCB footprint 與元件上的間距不同，就會有問題。

間距太大或太小： 如果腳位的針腳間距錯誤，元件將無法安裝。對於通孔零件，針腳無法插入孔中。對於表面貼裝零件，引腳不會與墊片對齊。這樣就無法組裝電路板。這是最常見的設計錯誤之一。如果不詳細檢查，很難發現這個錯誤。

極性標記不清楚或錯誤

許多零件都有正反兩面。有些零件必須以特定的方式放在電路板上。例如二極體、LED 和某些電容。集成電路 (IC) 的引腳是 1，它們必須以正確的方向放在電路板上。

錯誤或遺漏標記： 的 PCB 腳印必須有清楚的標記。這些標記顯示出組件的正確方向。如果標記不清楚或錯誤，人或機器就可以將元件放錯方向。這會使電路無法運作。這也會損壞元件或整個電路板。例如，反向偏置的電解電容可能會爆炸。

鑽孔尺寸錯誤

這是通孔零件的錯誤。上的孔 PCB 尺寸必須正確。

• 孔太小： 如果孔太小，元件銷將無法裝入。這會停止組裝程序。
• 孔太大： 如果孔太大，元件就不穩固。這會使焊點變弱。大孔還會使用更多焊料。這在大量生產中可能是一個問題。

絲印錯誤

絲印是印有字母和圖片的一層。它有助於元件的放置。

• 絲印在襯墊上： 如果絲印線或文字在焊盤上面，就會有問題。油墨會阻礙良好的焊接。焊料將無法正確地連接到襯墊上。
• 絲印不正確： 如果絲印與零件不符，會造成混淆。這可能會導致零件放錯位置。絲印應清楚顯示元件輪廓和極性標記。

缺乏適當的熱釋放

焊接時，熱量必須傳送到墊片。如果墊片與大面積的銅連接，例如接地層，熱量就會過快地離開墊片。

無熱釋放： 如果墊片直接連接到一個大銅平面，它就像一個散熱片。這樣就很難加熱焊墊，使焊料熔化。結果就是冷焊點。冷焊點是薄弱的，而且具有不良的電氣連接。熱釋放是一種設計特性。它用細線將焊墊與平面連接起來。這些線條可讓熱能在焊接時留在墊片上。

錫膏間隙不足

阻焊層為綠色或紅色，位於電路板上。 PCB.它可以保護銅線。它有焊盤開口。

面罩開口太大或太小： 如果阻焊開口太小，可能會覆蓋部分焊盤。這會使焊接變得困難。如果開口太大，可能會暴露其他跡線。這會造成短路。阻焊開口的大小必須適合焊盤。

如何預防 PCB 腳位錯誤

防患於未然是最好的方法。以下是一些好的策略。

請務必檢查資料表

元件資料說明書是 PCB 設計。它包含所有重要資訊。

• 檢查所有量測： 在建立腳位之前，您必須檢查資料表。查看焊盤尺寸。查看引腳間距。查看整體元件尺寸。仔細檢查所有數字。不要猜測。
• 考慮容忍度： 資料表提供測量範圍。這稱為公差。您必須根據這些公差來設計基底面。使基底面比元件稍大。這樣可以容許元件尺寸的微小變化。

使用高品質的 PCB 資料庫

A PCB 資料庫是您使用的所有腳本的集合。使用一個好的資料庫對您幫助很大。

• 從好的地方取得圖書館： 請勿從不明網站下載程式庫。許多元件製造商提供免費的程式庫。這些程式庫通常都很好。它們遵循業界標準。
• 建立您自己的圖書館： 對於您經常使用的零件，最好建立自己的資料庫。在這個資料庫中測試每個腳位。這可確保您團隊中的所有人都使用相同且正確的腳位。這有助於確保您所有的專案都是一致的。

使用自動檢查工具

現代 PCB 設計軟體有發現錯誤的工具。

• 設計規則檢查 (DRC)： 全部良好 PCB 軟體有一個 DRC 工具。這個工具會根據一組規則來檢查您的設計。這些規則可以檢查襯墊是否太靠近。它們可以檢查絲印是否在襯墊上。您必須先執行 DRC，才能將設計送交製造。這項檢查非常重要。
• 足跡和符號檢查： 有些軟體可以檢查腳位是否與電路圖符號相符。它可以發現引腳的順序是否錯誤。這有助於及早阻止許多錯誤。

仔細檢閱

設計好足跡後，您必須進行檢閱。

• 請另一個人檢查： 請另一位設計師看看您的作品。一雙新的眼睛可以看到您遺漏的錯誤。這是一個非常簡單但有效的發現錯誤的方法。
• 按 1:1 打印設計： 列印您的 PCB 設計在紙上。以 1:1 的比例打印出來。然後將真正的元件放在紙上。檢查焊盤和引腳是否對齊。檢查絲印的位置是否正確。這是一個很好的方法，看看您的設計是否能與真實的元件搭配使用。

製造設計 (DFM)

您必須思考如何 PCB 將被製造。這就是可製造性設計 (DFM)。

• 給予足夠的空間： 將元件間隔得足夠遠。這樣可以讓取放機容易將零件放到電路板上。這也方便日後修補電路板。
• 想想焊接： 不同的焊接方法需要不同的焊墊設計。例如，回流焊墊與波峰焊墊就有些不同。您在設計時必須考慮到這一點。
• 添加靶標： Fiducials 是基板上的特殊標記。它們有助於組裝機器找到電路板並安裝元件。在您的設計中加入靶標。

使用標準產業規則

有以下規則 PCB 設計。IPC-7351 標準提供了基底面的規則。

遵循 IPC 標準： 這些標準提供襯墊和間距的特定尺寸。遵循這些標準可使您的設計與大多數製造商相容。這也使您的設計更可靠。

盡可能避免自訂腳印

製作自己的足跡需要時間。這也會增加出錯的機會。

使用現有的足跡： 大多數標準零件都有現有的腳位。如果可以，請使用這些。只有在必須的情況下，才會建立自訂的腳位。如果您要建立自訂的腳位，請仔細檢查。

記錄您的工作

保持良好的設計記錄。

寫下原因： 寫下您做出某些選擇的原因。如果您必須使用自訂腳位，請寫下原因。這有助於其他人理解您的設計。如果日後需要回溯，這也會對您有所幫助。

摘要

的 印刷電路板 (PCB) 基底面非常重要。良好的基底面設計可以確保 PCB 是正確的。這也有助於產品的良好運作。不好的足跡會讓專案停滯不前。它可能會導致許多問題。它會使成本增加。

這篇文章談到常見的 PCB 腳位錯誤。我們涵蓋了錯誤的焊盤尺寸、錯誤的引腳間距和不良的極性標記。我們也提供了防止這些錯誤的簡單方法。這些方法包括檢查資料表、使用良好的資料庫，以及使用設計工具。我們也討論了如何檢閱您的工作。

遵循這些簡單的步驟可以幫助設計師和工程師。他們可以避免許多常見的錯誤。這將節省時間和金錢。這也會帶來更好、更可靠的產品。本指南應該可以幫助您在下一次 PCB 設計專案。

常見問題

推薦部落格