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那些关于DIP器件不得不说的坑

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了解什么是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

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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。

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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

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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。

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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

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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。

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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。

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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。

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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。

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