Tecnologia PCBA - Pad definiti maschera di saldatura

I cuscinetti definiti della maschera di saldatura (SMD) sono formati dal rivestimento dei cuscinetti di saldatura su alcuni fogli di rame, mentre i fogli di rame non schermati formano cuscinetti di saldatura. L'apertura della maschera di saldatura è più piccola di quella del pad di saldatura di rame. I cuscinetti resistenti alla saldatura sono adatti per componenti a passo fine e sono tipicamente utilizzati in combinazione con BGA.

La differenza tra pad definito per maschera di saldatura (SMD) e pad definito per maschera di saldatura (NSMD)

Il pad definito con maschera di saldatura e il pad definito con maschera di saldatura non saldata si riferisce al design esposto del layout del pad dei pad o pad di saldatura in lamina di rame visti sui circuiti stampati.

Il pad definito della maschera di saldatura e il pas definito della maschera di saldatura non sono due modi di esporre i pad di saldatura nella progettazione del PCB, che sono emersi nella tendenza del settore della miniaturizzazione dei giunti di saldatura dei componenti elettronici o delle sfere di saldatura. Questo metodo di progettazione è particolarmente importante per garantire la qualità di saldatura dei dispositivi miniaturizzati, in particolare dei dispositivi BGA miniaturizzati.

1.Definizione

1) Pad definito maschera di saldatura

Solder Mask Defined Pad Design è un design che utilizza olio verde per coprire una grande area di foglio di rame e quindi espone il foglio di rame all'apertura della vernice verde (che non è coperta dalla vernice verde) per formare un cuscinetto di saldatura.

Pad definito della maschera di saldatura, l'apertura dello strato di resistenza è più piccola di quella del processo di saldatura del cuscinetto metallico, che riduce la possibilità che la piastra di saldatura cada durante la saldatura o la saldatura. Tuttavia, lo svantaggio di questo metodo è che riduce l'area superficiale di rame che può essere utilizzata per il collegamento del giunto di saldatura e riduce lo spazio tra i cuscinetti di saldatura adiacenti, che limita lo spessore del filo tra i cuscinetti di saldatura e può influenzare l'uso di fori passanti

2) Pad definito per maschera non saldata

Il pad definito da maschera non saldante progetta la lamina di rame per essere più piccola dell'apertura della maschera di saldatura e la dimensione del pad di saldatura progettato dipende dalle dimensioni della lamina di rame.

Nel processo di saldatura del pad definito della maschera non saldante, l'apertura dello strato di resistenza è più grande dell'apertura della piastra di saldatura, fornendo una superficie più grande per il collegamento dei giunti di saldatura.

Inoltre, lo spazio tra i cuscinetti di saldatura è più grande, consentendo una larghezza di linea più ampia e una maggiore flessibilità attraverso il foro. Tuttavia, i cuscinetti della maschera non saldata sono più inclini al distacco durante i processi di saldatura e smontaggio. Tuttavia, il pad definito con maschera non saldata ha ancora migliori prestazioni di saldatura ed è adatto per guarnizioni di tenuta dei giunti saldati.

2.Caratteristiche

I modelli di pad definiti con maschera di saldatura e maschera di non saldatura hanno ciascuno i loro vantaggi e svantaggi e hanno anche le loro caratteristiche in termini di resistenza alla saldatura e resistenza all'incollaggio tra pad e PCB

1) La dimensione effettiva della lamina di rame dei cuscinetti di saldatura SMD è relativamente più grande di quella di NSMD e i cuscinetti di saldatura sono anche coperti e pressati con olio della maschera di saldatura intorno a loro. Pertanto, la forza di legame tra i cuscinetti di saldatura e FR4 è relativamente buona. Durante la manutenzione o rilavorazione, i cuscinetti di saldatura non sono facilmente staccati a causa del riscaldamento ripetuto.

2) Il cuscinetto di saldatura di NSMD è fatto di foglio di rame indipendente. Durante la saldatura, oltre al lato anteriore del foglio di rame, anche i lati verticali intorno al foglio di rame possono ricevere stagno. In confronto, NSMD ha un'area relativamente grande che mangia stagno, quindi la forza di saldatura è relativamente buona.

L'area effettiva della lamina di rame in NSMD è relativamente piccola e gli ingegneri di layout trovano più facile instradare le tracce del filo perché la dimensione del pad di saldatura è relativamente piccola e le tracce possono passare facilmente tra i pad di saldatura BGA.

Principi di progettazione del pad di definizione Soldermask

1.Pad size

La progettazione del pad dovrebbe garantire che il minimo del suo lato singolo non sia inferiore a 0,25 mm e il diametro massimo dell'intero pad non sia superiore al diametro dell'apertura del dispositivo di 3 volte. Lo scopo di questo principio è quello di garantire che il pad nella maggior parte dei casi con buona saldabilità e resistenza.

2.Aperture del soldermask

Le aperture di Soldermask devono essere progettate in modo da garantire che l'area del cuscinetto non possa essere coperta da soldermask verde. Questo è per proteggere i circuiti PCB dall'ossidazione e dai cortocircuiti durante la saldatura. Inoltre, al fine di evitare saldature dovute alle tolleranze di processo e agire sul pad, si consiglia di solito di progettare un'area di apertura saldatrice più grande rispetto al pad, espandendo generalmente 0.1mm (4mil).

3.Spaziatura del pad

Quando si progettano i cuscinetti, si raccomanda di assicurarsi che la distanza tra due bordi del pad sia superiore a 0,4 mm, questo principio aiuta a evitare i cortocircuiti e i problemi di flusso della saldatura, specialmente nel layout ad alta densità è più importante.

4.Fattore di forma

I pad sono generalmente rotondi, quadrati o ovali e la forma dei pad componenti passivi dovrebbe essere chiaramente progettata per soddisfare le esigenze di parti diverse. Il design ragionevole della forma è favorevole alla saldatura e alla stabilità del layout.

5.Il ruolo del saldatore

Il ruolo del saldatore è quello di prevenire la saldatura dello stagno, quindi il design dovrebbe garantire che il saldatore possa coprire correttamente l'area esterna dei cuscinetti per evitare l'impatto diretto sui cuscinetti. Ciò riduce il rischio che i cuscinetti si stacchino dalla scheda a causa di sollecitazioni meccaniche o termiche.

6.Uniformità del pad

Garantire l'uniformità del pad è anche un principio importante nella progettazione dei pad. Ciò significa che tutti i cuscinetti devono essere progettati secondo uno standard uniforme per evitare variazioni durante il processo di produzione, che possono influenzare la qualità complessiva della saldatura.

Nel tipo definito del pad della maschera di saldatura, la maschera di saldatura è più piccola del pad della sfera metallica. Nel tipo di pad definito per maschera non saldante, la maschera saldante è più grande del pad sferico metallico. Scegliere il tipo di pad definito per maschera di saldatura per ridurre al minimo i problemi che possono sorgere durante il montaggio superficiale.

Il corretto design del pad PCB è fondamentale per saldare efficacemente i componenti sul circuito stampato. Per l'assemblaggio di tamponi nudi, ci sono due metodi di saldatura comuni: pad definito maschera di saldatura e pad definito maschera di non saldatura, ciascuno con le sue caratteristiche e vantaggi.