Aprende qué son los puentes de soldadura y cómo evitarlos.
Al norte de Azusa, California, hay un puente que es una maravilla arquitectónica. El único problema es que no va a ninguna parte. El proyecto vial del que una vez fue parte fue abandonado debido a una inundación hace casi un siglo, pero no antes de que se construyera el puente.
Los diseñadores de circuitos, por su parte, deseo sus puentes no iban a ninguna parte. Desafortunadamente, los puentes de soldadura generalmente se forman para conectar lo peor de las cosas.
La soldadura siempre parece ir a donde no debería, y no ir a donde debería. Intente encender un circuito con un puente de soldadura de potencia a tierra para ver a qué me refiero.
Un puente de soldadura se forma cuando dos puntos en una placa de circuito que no están diseñados para ser conectados eléctricamente se conectan inadvertidamente mediante soldadura sobre la parte superior de la máscara de soldadura de PCB. Esto crea un cortocircuito eléctrico que puede causar todo tipo de estragos, dependiendo de para qué están diseñados los dos puntos que están unidos entre sí.
Los puentes de soldadura pueden ser causados por muchas cosas, desde plantillas de pasta de soldadura defectuosa o registro de colocación incorrecto hasta líneas de ensamblaje desordenadas o técnicos de retrabajo torpes.
La soldadura naturalmente se dirige a un metal caliente u otra soldadura fundida, y gran parte del proceso de ensamblaje de la placa de circuito impreso se basa en ese hecho. Cuando la soldadura se refluye, tiene mucha tensión en la superficie, por lo que tiende a permanecer en forma de bola donde pertenece y a sujetar las cosas, muy bien. Cualquier cosa que interrumpa esa tendencia natural puede llevar a un puente.
Como se ilustra en la imagen de arriba, los componentes de los orificios pasantes experimentan puentes debido a las estructuras de los pasadores y los orificios enchapados y al proceso de soldadura por onda que se usa a menudo para ensamblarlos.
Si bien no hay forma de garantizar que nunca vea puentes de soldadura en sus placas de circuitos, hay algunas cosas clave que puede hacer en su diseño y preparación para reducir considerablemente el riesgo de puentes de soldadura.
Los componentes de orificio pasante con conductores demasiado largos pueden causar puentes de soldadura. La longitud correcta de los cables para su aplicación dependerá del tamaño y grosor de su PCB, el tamaño y la masa del componente y el tipo de soldadura que planea emplear (onda, selectivo, etc.).
Vale la pena investigar esto antes de tiempo para reducir el tiempo de retrabajo después del hecho. Una buena casa de ensamblaje de circuitos impresos podrá ayudarlo.
Muchos puentes de soldadura son el resultado de orificios y / o almohadillas de superficie que son demasiado grandes. Una almohadilla anular demasiado grande disminuye la distancia entre las superficies soldadas de dos clavijas adyacentes. Esta distancia reducida, especialmente en una operación de soldadura por ola, aumenta considerablemente el riesgo de un puente de soldadura. Así que siga las hojas de datos para ajustar correctamente el tamaño del orificio pasante y la almohadilla.
El diseño para la producción se aplica tanto a los componentes de montaje en superficie como a los orificios pasantes y se relaciona con la facilidad de producción dadas las dimensiones y los espacios de sus patrones de terreno para sus piezas.
El IPC (Association Connecting Electronics Industries) publica estándares de la industria para el diseño y ensamblaje de PCB, y han definido el Nivel A como el nivel preferido para la productividad general. En algunos diseños, las separaciones muy pequeñas son inevitables, pero en muchos diseños, son muy evitables. La mejor práctica aquí es evitar el uso innecesario de piezas pequeñas o espacios estrechos.
La máscara de soldadura es el recubrimiento en la parte superior del PCB que se aplica en todos los lugares donde no se desea la soldadura. La soldadura inherentemente no quiere adherirse a la máscara de soldadura, que es un tipo de epoxi en la mayoría de los casos. La máscara de soldadura debe aplicarse en todas partes, especialmente entre los pines de sus componentes. No aplicar máscara de soldadura entre los pasadores, ya sea a propósito o inadvertidamente, crea un alto riesgo de puente de soldadura.
Las marcas fiduciales son marcadores diseñados con precisión que se colocan en el diseño de su PCB para permitir que una máquina automatizada encuentre su PCB y alinee la colocación de cada parte de su placa. Cuando se usa correctamente, la colocación y alineación de los componentes es fácil.
El IPC recomienda tres marcas fiduciales, dos en esquinas opuestas y una en otra esquina. La mayoría de las casas de ensamblaje de PCB solo aceptan los dos en esquinas opuestas. El uso de marcas fiduciales deficientes o marcas mal colocadas aumentará el riesgo de que las partes se desplacen, lo que a su vez aumenta el riesgo de puentes de soldadura.
Es posible que no controle el proceso de fabricación, pero sí controla con quién trabaja. Dado que la mayoría de las causas del puente de soldadura están en el proceso de construcción, trabajar con un fabricante contratado que sabe lo que están haciendo es crítico. Trabaje con un CM que esté dispuesto a mostrarle su proceso y hable con usted sobre los detalles.
Podría hacerles preguntas para comprender mejor sus procesos, incluida la consulta sobre cómo desarrollan las plantillas de soldadura en polvo y cómo realizan los procesos de inspección de la placa.
Si sigue los pasos aplicables arriba, el riesgo de su puente de soldadura disminuirá considerablemente. ¡En lugar de un puente a la nada, su diseño seguramente será un puente para el éxito futuro!
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