Elektroonilise tootmise valdkonnas on padjandi kujundamine trükkplaatide projekteerimisel ülioluline samm, mis mõjutab otseselt komponentide paigalduskvaliteeti ja trükkplaatide jõudlust.
1, jootepatjade põhimääratlus ja eesmärk
Jootepadi on metallist ala trükkplaadil, mida kasutatakse komponentide tihvtide jootmiseks ja mis on tavaliselt valmistatud vasest. Selle põhieesmärk on tagada stabiilsed mehaanilised ja elektrilised ühendused komponentide ja trükkplaatide vahel. Jootepadja kujunduse kvaliteet mõjutab otseselt trükkplaadi jootetugevust, elektrilist jõudlust ja üldist töökindlust. Seetõttu on jootepadja disain ülioluline osa, mida ei saa PCB paigutuse ja tootmisprotsesside puhul ignoreerida.
2, standardne jootepatjade suuruse ja kuju jaoks
Jootepatjade suuruse ja kuju kujundamisel tuleb arvesse võtta protsessi valmistatavust, komponentide jootmise nõudeid ja elektrilist jõudlust. Levinud jootepatjade tüübid on järgmised:
Läbi-augupadja
Läbiva augu padi on jootmisala, mida kasutatakse komponentide sisestamiseks, millega tavaliselt kaasneb aukude puurimine, et komponentide tihvtid läbiksid trükkplaadi. Seda tüüpi jootepadi tuleks konstrueerida komponentide tihvtide läbimõõdu ja trükkplaadi kihi paksuse alusel, et tagada piisav jootetäide. IPC-2221 standard soovitab, et jootepadja ava peaks olema umbes 0,2–0,3 mm suurem kui komponendi tihvti läbimõõt, et tagada tihvtide sujuv läbipääs ja jätta ruumi joote täitmiseks.
Pinnapealsed jootepadjad
Pindkinnituspatju kasutatakse pinnakinnituskomponentide jootmiseks ilma perforatsioonita. Selle suurus ja kuju peaksid olema kooskõlas komponenttihvtide suuruse ja paigutusega. Standard IPC-7351A annab üksikasjalikud juhised pindpaigaldusaluse kujundamiseks, millel on levinud kujundid, sealhulgas ristkülikukujulised, elliptilised ja ringikujulised. Projekteerimisel tuleks kaaluda joote jaotust. Liiga väike jootepadi võib põhjustada halva jootmise, samas kui liiga suur padi võib põhjustada jootesilda.
Padjade vahe
Jootepatjade vaheline kaugus määrab, kas jootmise ajal tekib lühiseid või virtuaalseid jootmisprobleeme. Vastavalt standardile IPC-2221 peaks jootepatjade vahelise minimaalse vahe puhul arvestama tootmisprotsessi suutlikkust ja komponentide tihvtide vahet, eriti peene sammuga komponentide projekteerimisnõudeid. Üldiselt ei tohiks minimaalne jootepatjade vaheline kaugus olla väiksem kui 0,2 mm, et tagada hea jootmine ja elektriline jõudlus.
3, Levinud probleemid ja lahendused
Padjakoorimine
Padjade koorumine on tavaliselt põhjustatud ebaõigest disainist või liigsest termilisest pingest töötlemise ajal. Selle probleemi lahendamise võti seisneb jootepatjade ja trükkplaadi aluspinna vahelise haardumise korrektses kontrollis ning jootepadja suuruse sobiva suuruse tagamises projekteerimise ajal, eriti suure vooluga olukordades, kus jootepadja pindala tuleb asjakohaselt suurendada.
Jootesild
Jootesild viitab joote ühendamisele jootepatjade vahel, mille tulemuseks on lühis. Üldine põhjus on see, et jootepatjade vahe on liiga väike või jootepadjad on liiga suured. Lahendused hõlmavad padjavahede suurendamist, padja suuruse vähendamist või keevitusprotsessi parameetrite reguleerimist.
Padja oksüdatsioon
Padja oksüdatsioon võib põhjustada halva jootmise või virtuaalse jootmise. Selle probleemi vältimiseks on soovitatav valida projekteerimise ajal oksüdatsioonivastase töötlusega-padjamaterjalid, nagu OSP, tinatamine või kullamine. Samal ajal pöörake tähelepanu komponentide ja trükkplaatide ladustamistingimustele, et vältida liigset kokkupuudet õhuga, mis võib põhjustada padja oksüdeerumist.
4, tööstusstandardid ja juhised
Tööstusstandardid ja padjakujunduse juhised annavad projekteerimisel võrdlusaluse. Järgmised on levinud padjakujunduse standardid:
IPC-2221: Elektrooniliste ühenduste tootekujunduse üldstandard, mis hõlmab disaininõudeid, nagu jootepadjad, juhtmed, vahekaugused jne.
IPC-7351A: pindpaigalduse disainistandard, mis annab üksikasjalikud juhised pindpaigalduse komponentide padjakujunduse kohta.