Nel design PCB, l'argomento "posizionare le vias sui pad di saldatura" è sempre discusso sia dai principianti che dagli ingegneri esperti. La domanda di oggi è:

Le vias possono essere posizionate direttamente sui pad di saldatura? Quali sono le conseguenze di questo design?

Oggi, lo spiegheremo chiaramente con due diagrammi e due principi!

01 | Teoricamente Possibile, ma Non Raccomandato in Pratica

Diamo un'occhiata a due punti fondamentali:

• Primo: Teoricamente, posizionare le vias sui pad di saldatura minimizza l'induttanza dei conduttori, il che è accettabile.

Questo sembra essere il "percorso di connessione ottimale" per alcuni progetti ad alta velocità o alta frequenza.

Ma il problema risiede nel secondo punto—

• Secondo: Da una prospettiva del processo di saldatura, farlo può portare a gravi conseguenze.

Soprattutto se le vias non sono adeguatamente riempite, può causare la fuoriuscita della pasta saldante nei fori, con conseguenti giunti di saldatura scadenti o sollevamento dei componenti.

02 | Problemi Comuni con le Vias sui Pad di Saldatura: Fuoriuscita di Saldatura e Effetto Tombstone

• Fuoriuscita di Saldatura

Poiché le vias non sono completamente sigillate, la pasta saldante fuoriesce attraverso le vias durante la saldatura a rifusione, con conseguente saldatura insufficiente sul pad, che porta infine a un fallimento della saldatura o a una resistenza insufficiente.

• Effetto Tombstone

Quando le due estremità di un componente a montaggio superficiale vengono riscaldate in modo non uniforme e la pasta saldante su un lato si scioglie per prima a causa di perdite o distribuzione non uniforme del calore, il componente si "alzerà" a causa della forza sbilanciata.

Questo è particolarmente comune nei resistori e condensatori a montaggio superficiale ed è uno dei difetti tipici nell'assemblaggio SMT.

03 | Terminologia Professionale Spiegata: Induttanza dei Conduttori ed Effetto Tombstone

• Induttanza dei Conduttori

Nei circuiti ad alta frequenza, i fili stessi hanno reattanza induttiva, in particolare il "segmento di conduttore" tra la via e il pad di saldatura, che è più probabile che formi induttanza parassita, impattando negativamente i segnali ad alta velocità o l'integrità dell'alimentazione.

Pertanto, teoricamente, più corto è, meglio è.

• Effetto Tombstone

Conosciuto anche come "effetto Manhattan", è comune nel processo di saldatura dei componenti a montaggio superficiale. A causa della forza non uniforme su entrambe le estremità, un'estremità del componente si "solleva", con conseguente fallimento della saldatura.

04 | Pratica Consigliata: Allontanare la Via dal Pad di Saldatura

Combinando teoria e pratica, raccomandiamo questo design:

Allontanare la via dal pad di saldatura e collegarla con una traccia corta. Vantaggi:

• Mantiene una bassa induttanza dei conduttori
• Evita difetti di fabbricazione
• Migliora la resa della saldatura

Il design non riguarda solo il tracciare linee; è un'arte completa che considera segnali, caratteristiche elettriche e processi di fabbricazione.
Non sottovalutare la posizione di una via; determina se il tuo design può essere assemblato e fabbricato con successo!