PCB 组装：八个 SMT 贴装问题及其避免方法

2024/07/15

众所周知，PCB组装过程中组件放置不正确会给成品电路板带来从性能到可制造性等问题。由于这些SMT放置问题可能以截然不同的方式表现出来，因此我们将其概括为以下八个类别：

1. 信号完整性
如果 SMT 元件的放置位置与电路位置不符，则可能会造成信号完整性问题，从而导致电路板性能下降或彻底失效。PCB 布局设计师必须根据原理图中所示的信号路径放置元件，并在设计分区中将数字元件和模拟元件隔离。放置元件时，还应确保参考平面上有清晰的信号返回路径，这一点也很重要。

2. 电源完整性
电路板性能的另一个重要考虑因素是其电源完整性。旁路电容器必须放置在靠近其电源引脚的位置，以减少在电源传输网络中产生噪声的可能性。电源组件需要紧密地放置在同一板层上，以保持其连接线短并减少线路中的电感。

3. PCB 组装返工
PCB 制造过程的一部分包括在组装过程中对电路板进行返工，无论是检查还是实际维修或更换零件。SMT 零件被较大的零件隐藏在它们的位置中，这将使返工和检查变得困难。维修和测试工具可能不在需要的地方，从而对附近的零件造成附带损坏。

4. 可测试性
如果 SMT 元件放置得离电路内测试点太近，可能会妨碍测试探针接触。如果 SMT 元件放置在一个或多个测试点上方，则会出现另一个问题，这会完全遮挡这些点，导致无法进行测试。

5. 阴影
如果较大的部件先于较小的部件进入波峰焊，则波峰焊电路板上的小型表面贴装部件可能无法获得所需的焊料量。这种效应称为“阴影”，设计师应尝试将较小的部件放置在较大的部件前面以避免出现这种情况。

6. 墓碑效应
当小型两针 SMT 部件经过焊料回流炉时，其两个焊盘之间的热不平衡会导致部件从一个焊盘上拉起并像墓碑一样直立。不同尺寸的焊盘可能导致 PCB 封装中的热不平衡、连接到焊盘的不同尺寸的走线，或将其中一个焊盘嵌入金属区域填充物中。这些情况将充当散热器，导致对面焊盘上的焊膏更快熔化并将部件拉向它。

7. 焊料不足
SMT 部件在组装过程中也可能因焊料不足而导致焊点不良，而焊点随后可能会断裂或产生断续连接。如果引脚与波峰焊方向不垂直，波峰焊过程中也会出现焊料不足的情况。如果部件的焊盘不够大，无法容纳足够的焊膏以形成良好的焊点，则在回流过程中也会出现此问题。

8. 焊锡短路和桥接
SMT 部件也可能有过多焊锡，焊锡可能会桥接至另一个焊盘，从而造成电气短路。如果 PCB 封装焊盘或焊膏掩模制作不正确，或者部件放置得太近，也可能发生桥接。