SMT部件短缺对设计和制造工程师意味着什么？

关于多层陶瓷电容器（MLCC）、表面贴装（SMT）电阻和其他半导体器件日益严重的短缺，人们已经写了很多文章。现在，我们看到价格上涨，交货期大大延长。在某些情况下，交付时间太长，组件几乎不可用，通知为“寿命结束”的设备和因过时而到期的设备大幅增加。

如果能找到部件，很有可能它们的包装尺寸比以前小。根据TTI MLCC最近的市场更新，制造商正在迁移到更小的包装尺寸。例如，我们可能会发现，流行的100nF电容器很快只在0201或01005包中提供。

看来情况可能会迅速恶化，而不是好转。考虑到该产品仍需制造和销售，设计和制造工程师必须尽快提出解决方案。

那么，我们有什么选择呢？

1。我们能在为大型设备设计的印刷电路板上安装更小的SMT元件吗？

可能是WPAP6022602毫克。不幸的是，没有直接的答案，因为这在很大程度上取决于整个印刷电路板的设计。元件尺寸和PCB焊盘设计将决定设备能在焊盘上放置多少，以及焊点能有多好。部件和垫的标准尺寸或“土地模式”由IPC 7531定义，但出于各种原因，设计可能略有不同，可能或多或少有利于使用“错误尺寸”的部件。最坏的情况是，对于较小的组件，您可能会发现如下内容：

如果可能的话，可能需要重新设计焊接模具。仔细的模板设计、非常精确的组件放置和回流仿形可以降低不需要的缺陷的风险，如“墓碑”。如果不改变模具的孔径，所用的焊料将试图“湿润”整个焊盘，对于设备来说，太大的焊盘会将其从焊盘上拉下来。

也许可以让印刷电路板制造商改变阻焊剂以覆盖更多的焊盘，但这同样会出现印刷问题。

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较小的组件也可能使模板厚度从5到4度减少。可能需要一个“阶梯式”模板，以确保在印刷电路板的正确区域涂上正确数量的焊膏，或者使用焊膏喷射代替印刷。

如果您希望遵守IPC-A-610标准，那么您可能会发现这种方法不适用。由于焊点不理想，也可能影响长期产品的可靠性。

检验和试验也需要考虑。特别是，需要调整自动光学检查（AOI）。第一次通过率可能会降低，可能需要大量返工。

当然，在指定替代组件时，它们的性能特征也需要正确；较小的组件可能具有不同的工作电压、散热等，使它们不适合您的电路。可能需要考虑“跟踪和差距”要求。

同样值得检查的是，您的SMT组装设备能够放置更小的组件，如0402，甚至更大的组件，可能是旧设备的限制。

2。我们能为更小的元件重新设计印刷电路板吗？

是的，这可能是首选的选择，尽管上面的大部分仍然适用于检查生产能力、组件特性以及修改模具和检查的需要。当然，还需要考虑测试和批准流程。

可以使用上面讨论过的阶梯式模具，用较小的部件替换一些组件，并保持其余部件不变。然而，如果新的更小的元件广泛分布在印刷电路板（例如去耦电容器）上，则可能需要更广泛的重新设计，以确保所有元件足够小，能够使用相同的模板厚度。或者，可能需要考虑喷射打印焊膏。

如果空间允许，设计能够容纳两个组件尺寸的焊盘会有所帮助。这可以通过平行部件（未安装）或调整焊盘尺寸和间隙来实现；当然，需要考虑可实现的焊接接头。

我们现在该怎么办？

总的来说，最好的方法是在投入使用任何更小的部件之前，与制造工程师讨论和评估可能的情况，因为如果这些部件确实可用，它们很可能会带来一些挑战和成本。

确保电路的电气完整性也是至关重要的，当然，任何测试和/或批准流程都必须在中进行规划。

最重要的是，现在就开始计划。到目前为止，您的电子制造服务（EMS）供应商可能做得很好，保护您不受此问题的影响，并代表您确保库存，但在没有您的投入的情况下，随着月份的推移，他们能够实现的目标是有限的。