Контактные площадки печатных плат

Для закрепления электронных компонентов на печатной плате и их объединения в электрическую цепь используются контактные площадки. Это неизолированные медные участки поверхности ПП, соединенные с токопроводящими путями. Медные контактные площадки имеют финишное покрытие, которое защищает их от окисления и улучшает смачивание при пайке. Величина контактных площадок, их расположение и форма непосредственно влияют на эффективность, работоспособность и безотказность электронного изделия.

Устройство и функции контактных площадок

Контактные площадки являются открытой от паяльной маски частью проводящего рисунка печатной платы.  Они представляют собой круглые или прямоугольные участки, к которым припаиваются электронные компоненты. Как правило, они располагаются на окончаниях дорожек, где должны быть размещены компоненты.

Виды контактных площадок печатных плат

Площадки вокруг сквозных отверстий. Они используются в технологии сквозного монтажа компонентов, оснащенных выводными контактами. В таких площадках есть отверстия, в которые устанавливаются выводы компонентов перед пайкой. Благодаря этому обеспечивается надежное и прочное соединение. Однако, такие площадки ограничивают возможности маршрутизации и плотность компонентов на поверхности ПП.

Площадки для поверхностного монтажа. Такие площадки представляют собой металлизированные участки на поверхности ПП. Они применяются в технологии поверхностного монтажа и не имеют отверстий для выводов. Вместо этого SMD-компоненты припаиваются непосредственно к ним. Механическая прочность соединения обеспечивается за счет поверхностного натяжения и адгезии припоя. Площадки этого типа имеют несколько преимуществ – в частности:

• Повышенную плотность компонентов, позволяющую сделать электронную схему более производительной и эффективной;
• Возможность создания сложных многослойных плат и, соответственно, более функциональных устройств.

Однако на этапе разработки печатной платы очень важно правильно рассчитать размеры контактной площадки и области теплоотведения для сильно нагревающихся поверхностно монтируемых компонентов. В противном случае могут возникнуть проблемы с перегревом в процессе эксплуатации.

Величина контактных площадок и расстояние между ними

Форма и размер контактных площадок зависит от формы выводов устанавливаемого на них компонента, а также от технологии пайки. Производитель компонентов часто указывает рекомендации по размерам контактных площадок в технической документации к компоненту (так например, для микросхем BGA есть рекомендации по проектированию площадок двух типов в зависимости от вскрытия вокруг них паяльной маски). Кроме этого существуют специальные стандарты, которые регламентируют общие требования к конструкциям и контактным площадкам для поверхностного монтажа. Опираясь на информацию от производителя и требованиям стандартов можно  корректно спроектировать контактные площадки, а также их расположение на печатной плате, что позволит избежать проблем в процессе сборки изделия, его контроле, необходимом ремонте и последующей работе в процессе эксплуатации.

Помимо рекомендаций по контактным площадкам, также большое внимание следует уделять расстоянию между ними. Современное оборудование позволяет устанавливать компоненты достаточно близко друг к другу, но плотный монтаж должен действительно быть оправдан. Т.к. близкое расположение компонентов ухудшает возможности визуального контроля компонентов и качества паяных соединений, а также ремонтопригодность. Расположение компонентов, а значит и их контактных площадок важно и при выборе метода пайки. Особенно если планируется использовать пайку волной.

Некорректно подобранные размеры контактных площадок приводят к появлению различных дефектов печатных плат – например:

• Недостаточному смачиванию припоем и, соответственно, непрочному соединению с компонентом;
• Появлению мостиков (перемычек) припоя между соседними площадками при их близком расположении друг к другу;
• Эффекту «надгробного камня», при котором один край компонента приподнимается над плоскость ПП из-за неравномерного распределения тепловых нагрузок между площадками;
• Недостаточное количество припоя в монтажном отверстии – такое происходит, если его диаметр намного больше размера выводного контакта компонента;
• Затекание припоя в переходное отверстие, вызванное расположением переходного отверстия на контактной площадке или в непосредственной близости от нее.
• Чрезмерное образованию пустот в паяном соединении из-за слишком большого размера контактной площадки и т. д.

В каталоге компании «СМТ Технологии» вы можете найти оборудование, комплектующие и расходные материалы для изготовления печатных плат. Для консультации и оформления заказа оставьте заявку на нашем сайте или позвоните по телефону 8 499 322 20 25.