什么是PCB連錫?
在PCB焊接過程中,常見的缺陷之一就是連錫(Solder Bridging),也就是相鄰的焊點因為錫量過多或間距設計不合理而短路在一起。簡單說,就是“焊點和焊點粘在了一起”,這不僅會導致電路短路,還可能造成元件失效。根據《IPC-A-610 電子組件可接受性標準》里的定義,連錫屬于嚴重焊接缺陷,必須避免。
PCB設計中導致連錫的常見原因
1. 焊盤間距不足
如果焊盤之間的間距設計過小,焊錫在回流時容易跨過間隙形成連錫。
2. 焊盤尺寸設計不合理
焊盤過大,焊錫堆積;焊盤過小,容易溢錫,都可能造成連錫。
3. 走線方式不佳
錫膏容易聚集在不對稱走線的焊盤邊緣,導致焊接時流動不均。
4. 阻焊層開窗不當
如果阻焊層沒有完全覆蓋,錫膏就可能“串聯”到隔壁焊點。
5. BGA/QFN等高密度封裝設計問題
高密度封裝如果布局不合理,極易出現連錫或空焊問題。
PCB設計階段避免連錫的實用方法
1. 優化焊盤間距
- 參考IPC-7351標準,不同封裝器件的最小焊盤間距都有建議值。
- 對于0402/0201等小尺寸封裝,要特別注意間距≥0.2mm。
2. 合理設計焊盤尺寸
- 根據元件引腳大小設置,過大或過小都不可取。
- 常見做法是焊盤比引腳稍大0.1mm左右,保證足夠的錫量又不至于堆積。
3. 增加阻焊橋(Solder Mask Bridge)
- 在相鄰焊盤之間加一道綠油(阻焊層),可以有效防止錫液連通。
4. 優化走線方式
- 盡量避免走線直接從焊盤引出,采用“狗骨式”走線更佳。
- BGA焊盤可通過Via-in-Pad工藝引出,但需填孔+電鍍平整,避免吸錫或連錫。
5. 關注工藝設計(DFM)
- 在設計階段考慮生產工藝(Design for Manufacturability)。
- 與PCB廠、貼片廠溝通,確認錫膏厚度、鋼網開口比例。
- 一般推薦鋼網開口比焊盤縮小5-10%,減少錫量避免連錫。
生產環節輔助措施
即使設計優化了,也要在生產環節配合:
- 錫膏印刷工藝控制:錫膏均勻度、厚度要符合工藝要求。
- 回流焊溫度曲線優化:合理的升溫、回流和冷卻階段,避免錫液過度流動。
- 焊接檢測與返修:用AOI自動光學檢測發現連錫問題,及時調整工藝。
總結
PCB連錫的出現往往是設計+工藝雙重因素疊加的結果。
- 在設計階段:注意焊盤間距、阻焊層、走線和鋼網開口設計;
- 在生產階段:嚴格控制錫膏印刷和回流焊工藝。
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