【導讀】PTC在鋰離子二次電池保護設(shè)計中屬于被動類的保護器件。使用過程中類似于貼片類器件。這類器件經(jīng)常會遇到焊接不良的現(xiàn)象。本文結(jié)合實例,分析鋰離子二次電池保護板應(yīng)用中PTC焊接不良的原因。
經(jīng)常遇到的焊接不良包括:SMT后-錫珠/虛焊/空焊不良
1 錫珠產(chǎn)生于引腳之間
2 器件一端翹起或側(cè)面未爬錫,形成立碑/空焊/虛焊不良
根據(jù)經(jīng)驗分析,造成上述焊接方面不良的因素通常包括如下幾個方面:1, 人員方面:
a) 印刷工站存在偏移/錯位不良,操作人員未實施攔截;
b) 操作人員上鋼網(wǎng)時未做是否堵孔檢查。
2, 機器設(shè)備方面:
a) 印刷精度/貼片精度異常;
b) 回流焊溫度異常
3, 方法:
a) 貼裝坐標調(diào)整異常;
b) 鋼網(wǎng)未按規(guī)定頻率清洗
4, 物料自身方面:
a) 物料有明確溫濕度管控要求,未按照操作指示保存;
b) PCM焊盤拒錫,上錫不良;
c) PCB/PAD設(shè)計布局未考慮吸熱/散熱平衡,導致PAD兩端存在較大溫差;
d) 元件推薦焊盤設(shè)計與PCB/PAD LAYOUT不匹配;
e) 元件過回流后發(fā)生變形;
f) 元件焊接端子吃錫異常。
[page]
排除員工/設(shè)備/操作方法的影響,下面著重從物料自身方面進行案例分析:
實例1分析:
a) PCB/PAD尺寸設(shè)計布局未考慮吸/散熱平衡,導致一側(cè)PAD連接有大面積銅皮,過回焊爐時兩端PAD存在較大溫差;
b) PCB一側(cè)PAD阻焊油墨下有延伸出額外銅皮,形成臺階,造成器件一段被抬高.
改善建議:
建議產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計人員在設(shè)計初期參考器件規(guī)格書的推薦設(shè)計要求或咨詢原廠相關(guān)技術(shù)窗口直接確認;
實例2分析:
研發(fā)產(chǎn)品PCB/PAD LAYOUT與元件推薦焊盤設(shè)計不匹配;
4 研發(fā)產(chǎn)品PCB板焊盤設(shè)計尺寸 PTC供應(yīng)商推薦PCB焊盤設(shè)計
進一步分析:
研發(fā)產(chǎn)品焊盤尺寸總長:3.80mm;而PTC器件長度實際值為3.3~3.4mm,焊接端子長度0.5mm,如果器件擺放正居中,兩側(cè)留有各0.2mm的爬錫位置,考慮設(shè)備定位誤差和產(chǎn)品收縮,以公差+/-0.1mm考量,極端情況下一側(cè)焊盤將只有0.1mm位置供爬錫,這將非常困難,而另一次由于位置空間充足,爬錫容易且快,在表面張力產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)拉力下,由于吊橋效應(yīng),勢必將器件稍稍拉起向一側(cè)而形成空焊甚至立碑。
改善建議:
建議產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計人員在設(shè)計初期參考器件規(guī)格書的推薦設(shè)計要求或咨詢原廠相關(guān)技術(shù)窗口直接確認;
對于空焊/虛焊的一些補充改善建議:
5 焊盤設(shè)計 鋼網(wǎng)開窗(紅色區(qū)域)
建議將鋼網(wǎng)開口間距加大并適當外擴另一側(cè)尺寸0.2~0.3mm,鋼網(wǎng)厚度不得小于0.1mm.TE作為電路保護行業(yè)引領(lǐng)者,在鋰離子電池保護器件的開發(fā)及應(yīng)用方面有著多年的經(jīng)驗,其生產(chǎn)的SMD封裝產(chǎn)品被廣泛應(yīng)用于國內(nèi)外電池廠商,在應(yīng)對和解決實際應(yīng)用中發(fā)生問題方面,有著非常豐富的經(jīng)驗。
相關(guān)閱讀:
優(yōu)化PADS系列產(chǎn)品的復雜設(shè)計,且看IC封裝和PCB設(shè)計怎么表現(xiàn)
減少引腳數(shù)量還能改進PCB設(shè)計的“秘密”——裸露焊盤
高速信號走線規(guī)則九大件!輕松搞定PCB設(shè)計的EMI