PCB 설계에서 "솔더 패드에 비아 배치"라는 주제는 초보자와 숙련된 엔지니어 모두에게 항상 논의됩니다. 오늘의 질문은 다음과 같습니다:

비아를 솔더 패드에 직접 배치할 수 있습니까? 이 설계의 결과는 무엇입니까?

오늘은 두 개의 다이어그램과 두 가지 원리로 명확하게 설명하겠습니다!

01 | 이론적으로 가능하지만 실제로는 권장하지 않음

두 가지 기본 사항을 살펴보겠습니다:

• 첫째: 이론적으로 솔더 패드에 비아를 배치하면 리드 인덕턴스가 최소화되므로 허용됩니다.

이것은 일부 고속 또는 고주파 설계에 대한 "최적의 연결 경로"인 것처럼 보입니다.

그러나 문제는 두 번째 요점에 있습니다—

• 둘째: 솔더링 공정 관점에서 볼 때, 그렇게 하면 심각한 결과를 초래할 수 있습니다.

특히 비아가 제대로 채워지지 않으면 솔더 페이스트가 구멍으로 새어 나와 솔더 접합 불량 또는 부품 들림 현상을 유발할 수 있습니다.

02 | 솔더 패드의 비아 관련 일반적인 문제: 솔더 누출 및 툼스톤 효과

• 솔더 누출

비아가 완전히 밀봉되지 않았기 때문에 리플로우 솔더링 중에 솔더 페이스트가 비아를 통해 흘러나가 패드에 솔더가 부족하여 결국 솔더링 실패 또는 강도 부족으로 이어집니다.

• 툼스톤 효과

표면 실장 부품의 양쪽 끝이 고르지 않게 가열되고, 누출 또는 불균등한 열 분포로 인해 한쪽의 솔더 페이스트가 먼저 녹으면 불균형한 힘으로 인해 부품이 "일어섭니다".

이것은 특히 표면 실장 저항 및 커패시터에서 흔하며 SMT 조립의 전형적인 결함 중 하나입니다.

03 | 전문 용어 설명: 리드 인덕턴스 및 툼스톤 효과

• 리드 인덕턴스

고주파 회로에서 와이어 자체는 유도 리액턴스를 가지며, 특히 비아와 솔더 패드 사이의 "리드 세그먼트"는 기생 인덕턴스를 형성하여 고속 신호 또는 전력 무결성에 부정적인 영향을 미칠 가능성이 더 큽니다.

따라서 이론적으로 짧을수록 좋습니다.

• 툼스톤 효과

"맨해튼 효과"라고도 하며, 표면 실장 부품의 솔더링 공정에서 흔히 발생합니다. 양쪽 끝의 불균등한 힘으로 인해 부품의 한쪽 끝이 "들려" 솔더링 실패를 초래합니다.

04 | 권장 사항: 솔더 패드에서 비아를 멀리 떨어뜨리십시오

이론과 실제를 결합하여 이 설계를 권장합니다:

비아를 솔더 패드에서 멀리 떨어뜨리고 짧은 트레이스로 연결합니다. 장점:

• 낮은 리드 인덕턴스 유지
• 제조 결함 방지
• 솔더링 수율 향상

설계는 단순히 선을 그리는 것이 아니라 신호, 전기적 특성 및 제조 공정을 고려하는 포괄적인 예술입니다.
비아의 위치를 과소 평가하지 마십시오. 비아의 위치는 설계가 성공적으로 조립 및 제조될 수 있는지 여부를 결정합니다!