PCB设计：DIP器件组装设计缺陷

了解DIP

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

 

PCB封装孔比器件大

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。

PCB封装孔比器件小

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。

封装引脚间距与器件不同

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。

PCB封装孔距过近

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器件引脚问题案例

 

物料尺寸与PCB焊盘孔尺寸不匹配

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。

DIP器件组装分析检查

DIP器件引脚相关问题非常多，很多关键点容易被忽视而造成最后废板，那么要如何快速完整的一次性解决这类问题呢？

这里可以使用华秋DFM软件的组装分析功能，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PCB设计完成后，使用PCBA装配分析功能，可提前发现设计的缺陷，在产品生产前解决设计异常，还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。

其组装分析功能具有10大项、234细项检查规则，涵盖所有可能发生的组装性问题，比如器件分析，引脚分析，焊盘分析等，可解决多种工程师无法提前预料的生产情况。

编辑：黄飞