【干货分享】 DFA分析预防DIP器件可焊性问题

 

 

DIP就是插件，采用这种封装方式的芯片有两排引脚，可以直接焊在有DIP结构的芯片插座上或焊在有相同焊孔数的焊位中。其特点是可以很方便地实现PCB板的穿孔焊接，和主板有很好的兼容性。但是由于其封装面积和厚度都比较大，而且引脚在插拔过程中很容易被损坏，可靠性较差。  DIP是最普及的插装型封装,应用范围包括标准逻辑 IC,存贮器 LSI,微机电路等。小外形封装( SOP）。派生出SOJ(J型引脚小外形封装）、TSOP（薄小外形封装)、VSOP（甚小外形封装)、SSOP（缩小型SOP) 、TSSOP（薄的缩小型SOP）及 SOT(小外形晶体管）、SOIC（小外形集成电路）等。

 

 

  DIP器件组装设计缺陷    

 

01

PCB封装孔大

 

PCB的插件孔，封装引脚孔按照规格书绘制，在制版过程中因孔内需要镀铜，一般公差在正负0.075mm。PCB封装孔比实物器件的引脚太大的话，会导致器件松动，上锡不足、空焊等品质问题。

 

见下图：使用WJ124-3.81-4P_WJ124-3.81-4P(KANGNEX)的器件引脚是1.3mm，PCB封装孔是1.6mm，孔径太大导致过波峰焊时空焊。

 

 

接上图，按设计要求采购WJ124-3.81-4P_WJ124-3.81-4P(KANGNEX)的元器件，引脚1.3mm是正确的。

 

 

02

PCB封装孔小

 

 

PCB板中插件元器件焊盘上的孔小，元器件无法插入。此问题解决办法只能是把孔径扩大再插件，但是会孔无铜。如果是单双面板可以使用此方法，单双面板都是外层电气导通的，焊上锡可以导通。多层板插件孔小，内层有电气导通的情况下只能重做PCB板，因内层导通无法扩孔补救。

 

见下图

按设计要求采购A2541Hwv-3P_A2541HWV-3P(CJT)的元器件，引脚是1.0mm,PCB封装焊盘孔是0.7mm,导致无法插入。

 

 

接上图，按设计要求采购A2541Hwv-3P_A2541HWV-3P(CJT)的元器件，引脚1.0mm是正确的。

 

 

03

PCB封装引脚距离与元器件不符

 

DIP器件的PCB封装焊盘不只是孔径与引脚一致，而且引脚的间距同样要一样的距离。引脚孔的间距与器件不一致会导致器件无法插入，脚距可调的元器件除外。

 

见下图：PCB封装引脚孔距是7.6mm,采购的元器件引脚孔距是5.0mm，相差2.6mm导致器件无法使用。

 

 

04

PCB封装孔距太近连锡短路

 

PCB设计绘制封装时需注意引脚孔的距离，引脚孔间距小即便是裸板能生成出来，在组装时过波峰焊也容易造成连锡短路。

 

见下图：可能因引脚距离小导致连锡短路，波峰焊连锡短路的原因有很多种，如果在设计端能够提前对可组装性进行预防，可降低问题的发生率。

 

 

 

DIP器件引脚上锡不足的真实案例

 

物料关键尺寸与PCB焊盘孔尺寸不匹配问题

 

问题描述：某产品DIP过完波峰焊后发现，网络插座固定脚焊盘上锡严重不足，属于空焊。

 

问题影响：导致网络插座与PCB板的稳固性变差，产品使用过程中会导致信号pin脚受力，最终导致信号pin脚的连接，影响产品性能。造成用户使用中出现故障的风险；

 

问题延伸：网络插座的稳固性差，信号pin脚的连接性能差，存在品质问题。因此可能给用户带来安全隐患，最终造成的损失是不可想象的。

 

 

 

 

华秋DFM组装分析检查器件引脚

 

 

 

华秋DFM组装分析功能，对DIP器件的引脚有专项检查。检查项有通孔的引脚数、THT引脚限大、THT引脚限小、THT引脚的属性，引脚的检查项基本涵盖DIP器件引脚设计可能出现的问题。

 

 

在设计完成后使用华秋DFM组装分析，提前发现设计的缺陷，产品生产前解决设计异常。可避免在组装过程时出现设计问题，耽误生产时间、浪费研发成本。

 

 

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