PCB科技 - PCB阻焊板設計與PCBA可製造性研究

隨著現代電子技術的飛速發展,PCBA 也在向高密度和高可靠性方向發展. 雖然 印刷電路板 和 PCBA 在這一階段，制造技術得到了極大的改進, 依照慣例的 印刷電路板 阻焊工藝不會對產品的可製造性產生致命影響. 然而, 對於器件引脚間距非常小的器件, 由於不合理 印刷電路板 焊盤設計和 印刷電路板 焊接掩模設計, 這將新增SMT焊接過程的難度，並新增 PCBA 表面貼裝加工質量. 鑒於可製造性和可靠性不合理導致的隱患 印刷電路板 焊接和焊接掩模設計, 結合實際工藝水準 印刷電路板 和 PCBA, 通過器件封裝的優化設計可以避免可製造性問題. 優化設計主要從兩個方面開始. 一是優化設計 印刷電路板 佈局； 二是優化設計 印刷電路板 工程.

印刷電路板 LAYOUT design

根據IPC 7351標準封裝庫，並參攷設備規範中推薦的焊盤尺寸進行封裝設計。 為了快速設計，佈局工程師優先根據推薦的焊盤尺寸新增和修改設計。 印刷電路板焊盤設計的長度和寬度新增了0.1毫米，並且阻焊板的長度和寬度也因焊盤而异。 新增0.1毫米。

印刷電路板工程設計

傳統的印刷電路板阻焊工藝需要將焊盤邊緣覆蓋0.05毫米，兩個焊盤之間的中間阻焊大於0.1毫米，如圖2（2）所示。 在印刷電路板工程設計階段，當阻焊板的尺寸無法優化且兩個焊盤之間的阻焊橋小於0.1毫米時，印刷電路板項目採用組焊盤視窗設計過程。

印刷電路板佈局設計要求

當兩個焊盤之間的邊緣距離大於0.2毫米或更大時，按照常規焊盤設計封裝； 當兩個焊盤之間的邊緣距離小於0.2毫米時，需要DFM優化設計，DFM優化設計方法具有焊劑和阻焊板尺寸的優化。 確保阻焊劑在阻焊過程中能够在印刷電路板製造過程中形成最小的阻焊橋隔離墊。

當兩個焊盤之間的邊緣距離大於0.2毫米或更大時，應按常規要求進行工程設計； 當兩個焊盤之間的邊緣距離小於0.2mm時，需要DFM設計。 工程設計DFM方法有焊錫掩模設計優化和焊錫層除銅處理； 銅去除尺寸必須參攷設備規範，銅去除後的焊接層焊盤應在推薦焊盤設計的尺寸範圍內，印刷電路板焊接掩模設計應為單焊盤視窗設計，即焊盤之間可以覆蓋焊接掩模橋。 確保在PCBA製造過程中，兩個焊盤之間有一個用於隔離的焊接掩模橋，以避免焊接外觀品質問題和電力效能可靠性問題。

PCBA過程能力要求

The solder mask can effectively prevent 這個 solder bridge from shorting during 這個 soldering assembly process. 對於 印刷電路板具有高密度細間距引脚的s, 如果引脚之間沒有用於隔離的阻焊膜橋, 這個 PCBA 加工廠無法保證產品的局部焊接質量. 對於 印刷電路板s具有高密度和細間距引脚，無阻焊隔離, 當前 PCBA製造廠 processing method is to determine that the 印刷電路板 供應不足，無法線上生產. 如果客戶堅持上網, the PCBA 製造業 factory will not guarantee the welding quality of the product in order to avoid quality risks. It is foreseen that the welding quality problems that occur during the 制造技術 of the PCBA 工廠將協商處理.

印刷電路板工程設計要求

根據傳統的阻焊板工程設計，單面阻焊板的尺寸要求比助焊劑墊的尺寸大0.05mm，否則會有阻焊板覆蓋助焊劑層的風險。 如上圖5所示，單面阻焊板的寬度為0.05mm，滿足阻焊板生產加工的要求。 然而，兩個阻焊墊之間的邊緣距離僅為0.05mm，這不滿足最小阻焊橋工藝要求。 工程設計直接將晶片的整排管脚設計為組焊盤式視窗設計。

實際焊接效果

根據工程設計要求製作板後，完成SMT貼片。 通過功能測試驗證，該晶片的焊接不良率在50%以上； 再次通過溫度迴圈實驗後，可以篩選出5%以上的缺陷率。 首先，對器件進行外觀分析（20倍放大鏡），發現晶片相鄰引脚之間焊接後有錫渣和殘留物； 其次，分析故障產品，發現故障晶片引脚短路並燒壞。

印刷電路板佈局設計優化

參攷IPC 7351標準封裝庫，焊盤設計為1.2mm×0.3毫米，阻焊盤設計為1.3×0.4毫米，相鄰焊盤之間的中心距離為0.65mm。 通過以上設計，單面尺寸為0.05mm的阻焊板滿足印刷電路板加工工藝要求，相鄰尺寸為0.25mm的阻焊板邊緣間距滿足阻焊板工藝要求。 新增阻焊板橋的冗餘設計可以大大降低焊接質量風險。， 從而提高了產品的可靠性。

焊盤的寬度為切割銅，並調整阻焊板寬度的大小。 確保裝置的兩個焊墊邊緣大於0.2mm，兩個阻焊墊邊緣大於0.1毫米，且阻焊墊和阻焊墊的長度保持不變。 滿足印刷電路板阻焊板單焊盤視窗設計的可製造性要求。

設計驗證

針對上述問題焊盤，通過上述解決方案優化了焊盤和焊接掩模設計。 相鄰焊盤的邊緣間距大於0.2mm，阻焊板的邊緣間距大於0.1mm。 該尺寸可以滿足阻焊工藝要求。 需要

測試產量比較

在從印刷電路板佈局設計和印刷電路板工程設計優化阻焊設計後，該組織重新投資相同數量的印刷電路板，並根據相同的制造技術完成佈局和生產。

通過以上分析，驗證了優化方案的有效性，滿足產品可製造性設計的要求。

優化設計總結

總之, 器件引脚邊緣間距小於0的晶片.2mm不能按常規包裝設計. 焊接墊的寬度 印刷電路板 佈局設計未得到補償, 和 length of the soldering pad is increased to avoid the reliability problem of the soldering contact area. 如果焊盤太大且兩個阻焊板邊緣之間的距離太小, 應優先考慮銅的去除； 對於過大的焊接掩模, 應優化焊接掩模設計，以有效新增兩個焊接掩模的邊緣寬度，以確保 PCBA 焊接品質保證. 可以看出，助焊劑和阻焊墊設計之間的協調在提高效能方面起著决定性的作用 PCBA 可製造性和焊接通過率.