વેવ સોલ્ડરિંગ સપાટી માટે ઘટકોના લેઆઉટ ડિઝાઇન માટેની આવશ્યકતાઓ

1. પૃષ્ઠભૂમિ

વેવ સોલ્ડરિંગ ઘટકોની પિન પર પીગળેલા સોલ્ડર દ્વારા લાગુ અને ગરમ કરવામાં આવે છે.વેવ ક્રેસ્ટ અને પીસીબીની સાપેક્ષ હિલચાલ અને પીગળેલા સોલ્ડરની "સ્ટીકીનેસ" ને કારણે, વેવ સોલ્ડરિંગ પ્રક્રિયા રિફ્લો વેલ્ડીંગ કરતાં ઘણી જટિલ છે.વેલ્ડિંગ કરવા માટેના પેકેજના પિન અંતર, પિન એક્સ્ટેંશનની લંબાઈ અને પેડના કદ માટેની આવશ્યકતાઓ છે.PCB બોર્ડની સપાટી પર માઉન્ટિંગ હોલ્સના લેઆઉટ દિશા, અંતર અને જોડાણ માટેની આવશ્યકતાઓ પણ છે.એક શબ્દમાં, વેવ સોલ્ડરિંગની પ્રક્રિયા પ્રમાણમાં નબળી છે અને ઉચ્ચ ગુણવત્તાની જરૂર છે.વેલ્ડીંગની ઉપજ મૂળભૂત રીતે ડિઝાઇન પર આધારિત છે.

2. પેકેજિંગ જરૂરિયાતો

aવેવ સોલ્ડરિંગ માટે યોગ્ય માઉન્ટ ઘટકોમાં વેલ્ડિંગ છેડા અથવા અગ્રણી છેડા ખુલ્લા હોવા જોઈએ;પેકેજ બોડી ગ્રાઉન્ડ ક્લિયરન્સ (સ્ટેન્ડ ઓફ) <0.15 મીમી;ઊંચાઈ <4mm મૂળભૂત જરૂરિયાતો.

માઉન્ટ તત્વો જે આ શરતોને પૂર્ણ કરે છે તેમાં નીચેનાનો સમાવેશ થાય છે:

0603~1206 ચિપ રેઝિસ્ટન્સ અને કેપેસીટન્સ એલિમેન્ટ્સ પેકેજ સાઇઝ રેન્જમાં;

લીડ સેન્ટર અંતર સાથે SOP ≥1.0mm અને ઊંચાઈ <4mm;

ઊંચાઈ ≤4mm સાથે ચિપ ઇન્ડક્ટર;

નોન-એક્સપોઝ્ડ કોઇલ ચિપ ઇન્ડક્ટર (પ્રકાર C, M)

bવેવ સોલ્ડરિંગ માટે યોગ્ય કોમ્પેક્ટ પિન ફિટિંગ એલિમેન્ટ એ અડીને આવેલા પિન ≥1.75mm વચ્ચેના ન્યૂનતમ અંતર સાથેનું પેકેજ છે.

[ટિપ્પણી]દાખલ કરેલ ઘટકોનું લઘુત્તમ અંતર વેવ સોલ્ડરિંગ માટે સ્વીકાર્ય આધાર છે.જો કે, લઘુત્તમ અંતરની જરૂરિયાત પૂરી કરવાનો અર્થ એ નથી કે ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળી વેલ્ડીંગ પ્રાપ્ત કરી શકાય છે.અન્ય જરૂરિયાતો જેમ કે લેઆઉટની દિશા, વેલ્ડીંગ સપાટીમાંથી સીસાની લંબાઈ અને પેડની અંતર પણ પૂરી થવી જોઈએ.

ચીપ માઉન્ટ એલિમેન્ટ, પેકેજ સાઈઝ <0603 વેવ સોલ્ડરિંગ માટે યોગ્ય નથી, કારણ કે તત્વના બે છેડા વચ્ચેનું અંતર ખૂબ નાનું છે, પુલના બે છેડા વચ્ચે થવું સરળ છે.

ચિપ માઉન્ટ એલિમેન્ટ, પેકેજ સાઈઝ >1206 વેવ સોલ્ડરિંગ માટે યોગ્ય નથી, કારણ કે વેવ સોલ્ડરિંગ બિન-સંતુલન હીટિંગ છે, મોટા કદની ચિપ રેઝિસ્ટન્સ અને કેપેસીટન્સ એલિમેન્ટ થર્મલ એક્સ્પાન્સન મિસમેચને કારણે ક્રેક કરવું સરળ છે.

3. ટ્રાન્સમિશન દિશા

વેવ સોલ્ડરિંગ સપાટી પરના ઘટકોના લેઆઉટ પહેલાં, ભઠ્ઠી દ્વારા PCB ની સ્થાનાંતરણ દિશા પ્રથમ નક્કી કરવી જોઈએ, જે દાખલ કરેલ ઘટકોના લેઆઉટ માટે "પ્રક્રિયા સંદર્ભ" છે.તેથી, વેવ સોલ્ડરિંગ સપાટી પરના ઘટકોના લેઆઉટ પહેલાં ટ્રાન્સમિશનની દિશા નક્કી કરવી જોઈએ.

aસામાન્ય રીતે, ટ્રાન્સમિશન દિશા લાંબી બાજુ હોવી જોઈએ.

bજો લેઆઉટમાં ગાઢ પિન ઇન્સર્ટ કનેક્ટર (અંતર <2.54mm) હોય, તો કનેક્ટરની લેઆઉટ દિશા ટ્રાન્સમિશન દિશા હોવી જોઈએ.

cવેવ સોલ્ડરિંગ સપાટી પર, વેલ્ડીંગ દરમિયાન ઓળખ માટે ટ્રાન્સમિશનની દિશાને ચિહ્નિત કરવા માટે સિલ્ક સ્ક્રીન અથવા કોપર ફોઇલ ઇચ્ડ એરોનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.

[ટિપ્પણી]વેવ સોલ્ડરિંગ માટે ઘટક લેઆઉટ દિશા ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે, કારણ કે વેવ સોલ્ડરિંગમાં ટીન ઇન અને ટીન આઉટ પ્રક્રિયા હોય છે.તેથી, ડિઝાઇન અને વેલ્ડીંગ એ જ દિશામાં હોવા જોઈએ.

વેવ સોલ્ડરિંગ ટ્રાન્સમિશનની દિશાને ચિહ્નિત કરવાનું આ કારણ છે.

જો તમે ટ્રાન્સમિશનની દિશા નક્કી કરી શકો, જેમ કે ચોરેલા ટીન પેડની ડિઝાઇન, તો ટ્રાન્સમિશનની દિશા ઓળખી શકાતી નથી.

4. લેઆઉટ દિશા

ઘટકોની લેઆઉટ દિશામાં મુખ્યત્વે ચિપ ઘટકો અને મલ્ટિ-પિન કનેક્ટર્સનો સમાવેશ થાય છે.

aSOP ઉપકરણોના પેકેજની લાંબી દિશા વેવ પીક વેલ્ડીંગની ટ્રાન્સમિશન દિશાને સમાંતર ગોઠવવી જોઈએ, અને ચિપ ઘટકોની લાંબી દિશા વેવ પીક વેલ્ડીંગની ટ્રાન્સમિશન દિશાને લંબરૂપ હોવી જોઈએ.

bબહુવિધ ટુ-પીન પ્લગ-ઇન ઘટકો માટે, જેક સેન્ટરની કનેક્શન દિશા ટ્રાન્સમિશન દિશાને લંબરૂપ હોવી જોઈએ જેથી ઘટકના એક છેડાની ફ્લોટિંગ ઘટનાને ઓછી કરી શકાય.

[ટિપ્પણી]કારણ કે પેચ એલિમેન્ટની પેકેજ બોડી પીગળેલા સોલ્ડર પર અવરોધિત અસર ધરાવે છે, પેકેજ બોડી (ડેસ્ટિન સાઇડ) પાછળ પિનની લીકેજ વેલ્ડીંગ તરફ દોરી જવાનું સરળ છે.

તેથી, પેકેજિંગ બોડીની સામાન્ય આવશ્યકતાઓ પીગળેલા સોલ્ડર લેઆઉટના પ્રવાહની દિશાને અસર કરતી નથી.

મલ્ટિ-પિન કનેક્ટર્સનું બ્રિજિંગ મુખ્યત્વે પિનના ડી-ટીનિંગ છેડા/બાજુ પર થાય છે.ટ્રાન્સમિશનની દિશામાં કનેક્ટર પિનનું સંરેખણ નિર્ધારિત પિનની સંખ્યા અને છેવટે, પુલોની સંખ્યા ઘટાડે છે.અને પછી ચોરાયેલા ટીન પેડની ડિઝાઇન દ્વારા પુલને સંપૂર્ણપણે દૂર કરો.

5. અંતર આવશ્યકતાઓ

પેચ ઘટકો માટે, પેડ સ્પેસિંગ એ સંલગ્ન પેકેજોની મહત્તમ ઓવરહેંગ સુવિધાઓ (પેડ સહિત) વચ્ચેના અંતરનો સંદર્ભ આપે છે;પ્લગ-ઇન ઘટકો માટે, પેડ સ્પેસિંગ એ પેડ્સ વચ્ચેના અંતરનો સંદર્ભ આપે છે.

એસએમટી ઘટકો માટે, પૅડ સ્પેસિંગને માત્ર બ્રિજના પાસાથી જ ધ્યાનમાં લેવામાં આવતું નથી, પરંતુ તેમાં પેકેજ બોડીની અવરોધક અસર પણ શામેલ છે જે વેલ્ડીંગ લીકેજનું કારણ બની શકે છે.

aપ્લગ-ઇન ઘટકોનું પેડ અંતર સામાન્ય રીતે ≥1.00mm હોવું જોઈએ.ફાઇન-પિચ પ્લગ-ઇન કનેક્ટર્સ માટે, સાધારણ ઘટાડો કરવાની મંજૂરી છે, પરંતુ ન્યૂનતમ 0.60mm કરતાં ઓછું હોવું જોઈએ નહીં.
bપ્લગ-ઇન ઘટકોના પેડ અને વેવ સોલ્ડરિંગ પેચ ઘટકોના પેડ વચ્ચેનું અંતરાલ ≥1.25mm હોવું જોઈએ.

6. પેડ ડિઝાઇન માટે ખાસ જરૂરિયાતો

aવેલ્ડીંગ લિકેજ ઘટાડવા માટે, નીચેની જરૂરિયાતો અનુસાર 0805/0603, SOT, SOP અને ટેન્ટેલમ કેપેસિટર માટે પેડ ડિઝાઇન કરવાની ભલામણ કરવામાં આવે છે.

0805/0603 ઘટકો માટે, IPC-7351 ની ભલામણ કરેલ ડિઝાઇનને અનુસરો (પેડ 0.2mm દ્વારા વિસ્તૃત અને પહોળાઈ 30% ઘટાડે છે).

SOT અને ટેન્ટેલમ કેપેસિટર માટે, પેડ્સ સામાન્ય ડિઝાઇન કરતાં 0.3mm બહારની તરફ લંબાવવા જોઈએ.

bમેટલાઈઝ્ડ હોલ પ્લેટ માટે, સોલ્ડર જોઈન્ટની મજબૂતાઈ મુખ્યત્વે હોલ કનેક્શન, પેડ રિંગની પહોળાઈ ≥0.25mm પર આધારિત છે.

cનોનમેટાલિક છિદ્રો (સિંગલ પેનલ) માટે, સોલ્ડર જોઈન્ટની મજબૂતાઈ પેડના કદ પર આધારિત છે, સામાન્ય રીતે પેડનો વ્યાસ છિદ્ર કરતા 2.5 ગણા કરતાં વધુ હોવો જોઈએ.

ડી.SOP પેકેજિંગ માટે, ટીન થેફ્ટ પેડને ડેસ્ટિન પિન છેડે ડિઝાઇન કરવું જોઈએ.જો SOP અંતર પ્રમાણમાં મોટું હોય, તો ટીન થેફ્ટ પેડ ડિઝાઇન પણ મોટી હોઈ શકે છે.

ઇ.મલ્ટી-પિન કનેક્ટર માટે, ટીન પેડના ટીન છેડે ડિઝાઇન કરવું જોઈએ.

7. લીડ લંબાઈ

a.લીડની લંબાઈ બ્રિજ કનેક્શનની રચના સાથે એક મહાન સંબંધ ધરાવે છે, પિનનું અંતર જેટલું નાનું છે, તેટલો પ્રભાવ વધારે છે.

જો પિનનું અંતર 2~2.54mm છે, તો લીડ લંબાઈ 0.8~1.3mm માં નિયંત્રિત થવી જોઈએ.

જો પિનનું અંતર 2mm કરતા ઓછું હોય, તો લીડની લંબાઈ 0.5~1.0mm માં નિયંત્રિત થવી જોઈએ.

bલીડની એક્સ્ટેંશન લંબાઈ એ શરત હેઠળ જ ભૂમિકા ભજવી શકે છે કે ઘટક લેઆઉટ દિશા વેવ સોલ્ડરિંગની જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરે છે, અન્યથા પુલને દૂર કરવાની અસર સ્પષ્ટ નથી.

[ટિપ્પણી]બ્રિજ કનેક્શન પર લીડની લંબાઈનો પ્રભાવ વધુ જટિલ છે, સામાન્ય રીતે >2.5mm અથવા <1.0mm, બ્રિજ કનેક્શન પરનો પ્રભાવ પ્રમાણમાં નાનો છે, પરંતુ 1.0-2.5m વચ્ચે, પ્રભાવ પ્રમાણમાં મોટો છે.એટલે કે, જ્યારે તે ખૂબ લાંબી અથવા ખૂબ ટૂંકી ન હોય ત્યારે તે બ્રિજિંગની ઘટનાનું કારણ બને તેવી સંભાવના છે.

8. વેલ્ડીંગ શાહીનો ઉપયોગ

aઅમે ઘણીવાર કેટલાક કનેક્ટર પેડ ગ્રાફિક્સ પ્રિન્ટેડ શાહી ગ્રાફિક્સ જોયે છે, આવી ડિઝાઇન સામાન્ય રીતે બ્રિજિંગની ઘટનાને ઘટાડવા માટે માનવામાં આવે છે.મિકેનિઝમ એ હોઈ શકે છે કે શાહી સ્તરની સપાટી ખરબચડી હોય, વધુ પ્રવાહને શોષવામાં સરળ હોય, ઊંચા તાપમાને પીગળેલા સોલ્ડર વોલેટિલાઇઝેશનમાં ફ્લક્સ હોય અને અલગતા પરપોટાનું નિર્માણ થાય, જેથી બ્રિજિંગની ઘટનાને ઘટાડી શકાય.

bજો પિન પેડ્સ <1.0mm વચ્ચેનું અંતર હોય, તો તમે બ્રિજિંગની સંભાવનાને ઘટાડવા માટે પેડની બહાર સોલ્ડર બ્લોકિંગ શાહી સ્તરને ડિઝાઇન કરી શકો છો, તે મુખ્યત્વે સોલ્ડર સાંધા વચ્ચેના પુલની મધ્યમાં ગાઢ પેડને દૂર કરવા માટે છે, અને મુખ્ય બ્રિજ સોલ્ડર સાંધાના અંતે ગાઢ પેડ જૂથને દૂર કરવું તેમના વિવિધ કાર્યોને જોડે છે.તેથી, પિનનું અંતર પ્રમાણમાં નાનું ગાઢ પેડ છે, સોલ્ડર શાહી અને સ્ટીલ સોલ્ડર પેડનો એકસાથે ઉપયોગ કરવો જોઈએ.