13 - PCB设计部分:焊接掩模
这是十三部分返校系列的PCB设计者和那些可能想多了解一些。
内容
焊接掩模
焊接掩模是一个重要的拼图的PCB。看着光秃秃的印刷电路板时,你看到的是面具和墨水。奇怪的是,他们往往最后留给我们首先关注实际的连接。让我们先从焊接面罩我们将在下一节中。有两种基本类型的焊料面具,液体photo-imageable (LPI)和干膜LPI是最常见的。
干膜照片可成像的焊接掩模更像是一个或两个贴纸贴在一起焊接掩模。一边是剥落,其余材料超过整个董事会mask-side下来。金属的地区仍暴露掩盖了之前用紫外线固化。剥离剩下的一面和清洁。这是短的版本。液体面具遵循类似的过程除了没有贴纸。
它曾经是绿色的100%的时间然后我们有蓝色紧随其后的是一个又一个的颜色。黑色是一种新的蓝色流行。它提供了最高的对比的白色或黄色油墨丝网印刷和看起来很酷。你可以买一个焊接掩模在一小瓶刷涂布或一支笔做修补工作。生产,有的话壶大桶。
的低成本方法应用LPI面具是丝网印刷在董事会。更精确的和昂贵的方法涉及到激光定义的特性。它本质上是一种墨水,治疗高熔点和不容易燃烧。它将影响阻抗的触感的痕迹,所以有一个好的理由使用特定类型和控制薄涂层。
图1:图像来源:作者——padstack编辑器的面具被定义的脚印。
焊接掩模裂片- PCB缺陷的主要原因
焊接掩模遵循表面但狭窄段可能仍然剥落。所谓焊接掩模是一种拒绝。设计师需要考虑的最小宽度100微米(四个密耳)焊料大坝任何两个面具之间的开口。IPC已经开发出一种测试方法,特定的粘性胶带是困在董事会和敲竹杠。(1),我们可以检查录音,看任何东西,导电或绝缘了。
曾几何时,我是无线接收督察小组在一个电信设备。多氯联苯进来时,胶带测试是我的工作之一。我们有聚酯薄膜1:1艺术品比较电路模式的光表。我们有一个机器测量厚度的金手指,另一个确定的平均厚度通过铜桶。我可以在显微镜下检查桶的裂缝。
我们没有面具的通过。我认为大多数工厂商店仍然会喜欢,你没有。洞并不总是完全填充的面具。可能离开一个小口袋里的空气可能导致爆炸当董事会经过焊接过程。这是缩小电子驱动的情况。
不管怎样,有销仪表检查孔大小、检测仪表和一个大的花岗岩块评价弓和转折。我的实验室甚至有光学比较仪显示轮廓10 x实际尺寸测量板轮廓的细节。这是一个有趣的工作,但我离开之前有毒的经理接管。我给了一个两周的通知和导出经理在会议上宣布时。然后我排队古实的工作运行一个储藏室,一直持续到我去了适应型学校。
所以,我跑题了。从所有可能的缺陷,比其他的板带测试不及格。这些知识跟我保持我设计我的脚印和董事会。大多数的其他问题是化妆品与污染和一些不够平通过规范。在装配和检验工作是一个很好的背景为我现在所做的工作。在移动。
包含在回流焊
焊接掩模保护裸铜同时保持焊料蔓延超出其预期的位置。镀通孔和表面安装组件都需要一个面具,以确保适当的可焊性。通孔针可以拖板的焊接降低熔融焊料的洗澡。另一种方法是波峰焊接,焊接是在固定板。
最后,还有pin-in-paste混合技术。这里的想法是添加一个相对较大的区域的粘贴在针通过董事会伸出。粘贴模板的大小将远远大于焊点。这个想法是为了存款足够的粘贴在该地区销和孔之间的空隙填充额外的焊角。
除了孔直径和销大小,另一个因素是板的厚度和模板的厚度。在二次侧粘贴只是添加;它将接受没有焊角通孔组件。这也意味着周围地区的底部通孔组件必须的其他组件或暴露的金属。
我们依靠毛细作用作用在锡膏画,SMD元件也第2。而拨这个过程可能比较麻烦,好处是,通孔和二次侧组件都是焊接在同一时间。我也看到over-pasting这样小袋围绕圆形孔径是一个正方形,BGA垫。
通过和焊接掩模
多氯联苯的大部分通过覆盖着大甩卖rmask。当通过与焊接掩模孔设计,输出端通过必须占最低坝+面具的扩张/焊接土地和通过打开。如果没有三峡大坝,焊接容易迁移到通过,连接焊锡不足。
好的设计实践需要短期电力和地面循环通过是最好的SMD垫紧密。通过金属开放时,你必须在两者之间取得平衡的要求。简单的方法是与一个帐篷覆盖通过两侧焊接掩模。
图2。图片来源:作者——打开所有的通过面具可以导致一些扇出妥协,特别是在人口稠密的董事会。via-in-pad位置了,而通过随机焊接掩模开口的。
虽然与BGA包帐篷组件和减轻焊接方面,供应商通常抗议这一想法,因为很难知道焊接掩模流在这种情况下。他们想要做的最后一件事就是吃那些董事会(或试图返工)后到焊接掩模的一步。
做跟进和故障模拟系统可以是一个个性化的事件。一个帐篷就是通过用面具与电路不允许访问调查。虽然技术员可以刮掉一点焊接返工的面具,它不应该必要的电压或电流的阅读。这不是一个自动测试解决方案,因为通过太小了。
图3。图片来源:作者——董事会的底面在BGA区域选择通过开放访问设备上的针。
开放的面具在所有通过使安排丝网印刷更多的麻烦。一个解决方案,满足大多数情况下是在ground-vias面具,同时保持电源和信号通过暴露。最后,如上所述,一个特定的网络列表要求启动探测是焊接掩模的清除。
研究生院区——定义焊接掩模垫
微细组件可能需要焊接掩模重叠垫。上面提到的阈值是100微米的最小宽度。比如,一个0.4毫米间距BGA。它将有一个球直径250微米左右。经验法则是,垫的大小可以至少80%的球的大小。扇出的唯一途径的BGA micro-via-in-pad音高。
许多工厂商店,尤其是在美国,将注册一个微孔200微米垫。出国,我将与250微米垫的舒适设计通过50微米整体扩张的面具。在400微米,这让剩下的IPC兼容100微米的焊料大坝。我可能会到224微米的捕获垫如果面具扩张为76微米。是关于丝网印刷面具与激光的定义。
将制造一个0.4毫米间距BGA的家园,我希望供应商要求320微米通过垫将成为SMD垫的大小。这使得气隙80微米。没有选择扩大面具,保持最低大坝100微米。承包的面具76微米值创建一个mask-defined pad-size 244微米。留给我们一个能接受156微米焊接掩模宽度。
您可能已经注意到,我通常不会去深入的数字。当我做的时候,它通常是公制,因为我们的大多数组件的测量单位。即使脚距是100毫升,我可能会称它为2.54毫米。董事会设计师应该从埃单位英寸流利。避免数字让你从你的供应商去发现。他们都有一个技术路线图,没有两个是完全相同的。
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