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  • 發布時間:2020-10-05 15:45 原文鏈接: PCB阻焊設計對PCBA可制造性研究(一)

    隨著現代電子技術的飛速發展,PCBA也向著高密度高可靠性方面發展。雖然現階段PCB和PCBA制造工藝水平有很大的提升,常規PCB阻焊工藝不會對產品可制造性造成致命的影響。但是對于器件引腳間距非常小的器件,由于PCB助焊焊盤設計和PCB阻焊焊盤設計不合理,將會提升SMT焊接工藝難度,增加PCBA表面貼裝加工質量風險。鑒于這種PCB助焊和阻焊焊盤設計的不合理帶來的可制造性和可靠性隱患問題,結合PCB和PCBA實際工藝水平,可通過器件封裝優化設計規避可制造性問題。優化設計主要從二方面著手,其一,PCB LAYOUT優化設計;其二,PCB工程優化設計。

    PCB阻焊設計現狀

    PCB阻焊設計對PCBA可制造性研究

    PCB LAYOUT設計

    依據IPC 7351標準封裝庫并參考器件規格書推薦的焊盤尺寸進行封裝設計。為了快速設計,Layout工程師優先按照推薦的焊盤尺寸上進行加大修正設計,PCB助焊焊盤設計長寬均加大0.1mm,阻焊焊盤也在助焊焊盤基礎上長寬各加大0.1mm。如圖一所示:

    PCB阻焊設計對PCBA可制造性研究

    (圖一)

    PCB工程設計

    常規PCB阻焊工藝要求覆蓋助焊焊盤邊沿0.05mm,兩個助焊盤阻焊中間阻焊橋大于0.1mm,如圖二(2)所示。在PCB工程設計階段,當阻焊焊盤尺寸無法優化時且兩個焊盤中間阻焊橋小于0.1mm,PCB工程采用群焊盤式窗口設計處理。如圖二(3)所示:

    PCB阻焊設計對PCBA可制造性研究

    (圖二)

    PCB阻焊設計要求

    PCB阻焊設計對PCBA可制造性研究

    PCB LAYOUT設計要求

    當兩個助焊焊盤邊沿間距大于0.2mm以上的焊盤,按照常規焊盤對封裝進行設計;當兩個助焊焊盤邊沿間距小于0.2mm時,則需要進行DFM優化設計,DFM優化設計方法有助焊和阻焊焊盤尺寸優化。確保PCB制造時,阻焊工序的阻焊劑能夠形成最小阻焊橋隔離焊盤。如圖三所示:

    PCB阻焊設計對PCBA可制造性研究

    (圖三)

    PCB工程設計要求

    當兩助焊焊盤邊沿間距大于0.2mm以上的焊盤,按照常規要求進行工程設計;當兩焊盤邊沿間距小于0.2mm,需要進行DFM設計,工程設計DFM方法有阻焊層設計優化和助焊層削銅處理;削銅尺寸務必參考器件規格書,削銅后的助焊層焊盤應在推薦焊盤設計的尺寸范圍內,且PCB阻焊設計應為單焊盤式窗口設計,即在焊盤之間可覆蓋阻焊橋。確保在PCBA制造過程中,兩個焊盤中間有阻焊橋做隔離,規避焊接外觀質量問題及電氣性能可靠性問題發生。

    PCBA工藝能力要求

    PCB阻焊設計對PCBA可制造性研究

    阻焊膜在焊接組裝過程中可以有效防止焊料橋連短接,對于高密度細間距引腳的PCB,如果引腳之間無阻焊橋做隔離,PCBA加工廠無法保證產品的局部焊接質量。針對高密度細間距引腳無阻焊做隔離的PCB,現PCBA制造工廠處理方式是判定PCB來料不良,并不予上線生產。如客戶堅持要求上線,PCBA制造工廠為了規避質量風險,不會保證產品的焊接質量,預知PCBA工廠制造過程中出現的焊接質量問題將協商處理。

    案例分析

    PCB阻焊設計對PCBA可制造性研究

    器件規格書尺寸

    如下圖四,器件引腳中心間距:0.65mm,引腳寬度:0.2~0.4mm,引腳長度:0.3~0.5mm。

    PCB阻焊設計對PCBA可制造性研究

    (圖四)


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