pastille

Un pad est une petite zone plate de cuivre exposé sur une carte de circuit imprimé (PCB) conçue pour recevoir un joint de soudure. Il sert de point de connexion physique et électrique où les broches de composants, les fils ou les pistes rencontrent la carte. Les pads sont généralement circulaires, rectangulaires ou oblongs, avec des diamètres ou des dimensions allant de 0,3 mm à plusieurs millimètres selon les exigences de courant et la méthode d'assemblage.

Les pads se répartissent en deux catégories principales en fonction de leur fonction: les pads traversants, qui ont un trou plaqué les traversant pour permettre aux broches des composants de passer et de souder des deux côtés de la carte; et les pads à montage en surface (également appelés plages de contact), qui reposent à plat sur un côté de la carte pour recevoir les broches ou les billes des dispositifs à montage en surface (SMD). La taille et la forme d'un pad sont déterminées par des règles de conception qui tiennent compte du diamètre de la broche du composant, du filet de soudure nécessaire pour la résistance mécanique et des tolérances de fabrication du PCB.

Dégradation et défauts des pads

Les modes de défaillance courants incluent le décollement du pad, où le cyclage thermique provoque la séparation du cuivre du substrat en raison du stress; et le cratérisation du pad, une dépression qui se forme autour du pad lorsqu'une contrainte mécanique excessive est appliquée lors du retrait ou de la reprise d'un composant. Un mauvais mouillage de la soudure, où la soudure ne parvient pas à adhérer correctement à la surface du pad, résulte souvent de l'oxydation, de la contamination ou d'une finition de surface de pad inadéquate (telle que HASL, ENIG ou revêtement OSP).

La teneur en cuivre et l'épaisseur du placage d'un pad affectent directement sa soudabilité et sa capacité de transport de courant. Les applications à courant élevé peuvent utiliser des couches de cuivre plus épaisses (2 à 3 onces par pied carré) ou des plans de puissance dédiés connectés aux pads via des reliefs thermiques, qui sont de petits ponts de cuivre qui permettent à la chaleur de se dissiper pendant le brasage sans rendre le joint si thermiquement massif que la soudure s'écoule de manière inégale.

La disposition et l'espacement des pads sont contrôlés par des règles de conception spécifiques au processus de fabrication. Dans les conceptions à pas fin, l'espacement pad à pad peut être aussi petit que 0,15 mm pour les boîtiers BGA (Ball Grid Array), nécessitant un perçage laser ou mécanique de précision et des contrôles de processus stricts. Un espacement inadéquat risque de créer des ponts de soudure, où la soudure fondue s'écoule entre des pads adjacents et crée un court-circuit involontaire.