标准
有关阻焊层使用的信息包含在IPC-SM-840C永久阻焊层的鉴定和性能中。该规范旨在促进供应商使用标准电路板系统对阻焊层进行评估,并使设计人员、制造商和用户能够共同对生产电路板工艺进行鉴定。
IPC-SM-840C中的测试方法和条件基于两个等级1 用户的最终用途和环境可靠性要求:
1 旧的IPC文件中提到1级、2级和3级。就所有实际目的而言,没有Class 1阻焊层;Class 2相当于Class T;Class 3相当于Class H。
T – 电信(包括计算机、电信设备、精密商业机器、仪器和某些非关键军事应用。) 该等级电路板上的阻焊层适用于需要延长性能寿命,但中断服务不会危及生命的高性能商业和工业产品。
H – 高可靠性/军用(包括持续性能至关重要、不能容忍设备停机和/或设备属于生命支持项目的设备)。该等级电路板上的阻焊层适用于需要高水平保证和不间断服务的应用。
IPC-SM-840C将责任划分为材料供应商、电路板制造商和电路板用户。用户的任务是 “监控完成电路板的可接受性和功能”。特别要注意的是,IPC-SM-840C没有明确 “确定阻焊材料与焊后产品和工艺的兼容性”–如果您想对最终产品进行保形涂覆,检查兼容性是您的责任。
材料和工艺
当您与制造商讨论阻焊层的材料和要求时,您必须考虑许多因素:
应用等级,T或H
电路板的物理尺寸
导体厚度和金属化处理类型
表面的导线密度以及导线的均匀分布程度
孔的数量、尺寸和环形公差
元件是否放置在轨道顶部
是否需要通孔
阻焊层厚度在定义焊点体积时是否重要
最初的阻焊层是使用丝网印刷进行图案印刷的,但这种技术在清晰度方面有局限性,因此大多数应用都使用光成像材料。与任何阻焊工艺一样,可以在干膜材料和液体工艺之间进行选择,前者是在电路板上铺设已知厚度的掩膜,而后者则是试图沉积厚度大致均匀的掩膜,通常是通过帘式涂布进行阻焊。
通过对第二单元的学习,您将了解到干膜材料最适合附着在平坦的表面上;鉴于图案板的表面必然不平整,液体光掩膜将比薄膜类型与箔片和底层层压板更紧密地接触(图1)。为了获得最高的清晰度,LPISM通常是首选,一般采用亚光表面处理,因为这样可以减少回流焊过程中焊料起球的可能性。
布局问题
图2显示了典型的阻焊应用示意图。请注意电路板表面非常明显的三维特性。
重要的是
阻焊层应远离任何电镀通孔及其相关焊盘或焊盘
应覆盖每个导体轨道
层压区域应完全覆盖
相邻导体不应暴露在外(如图3所示)
阻焊层的图样应该过大,以允许错位或坍塌,这可能会遮蔽或污染焊盘表面,导致过多的焊球或有缺陷的焊点。
我们建议阻焊层孔径总体应比焊盘大约150µm(每侧75µm),以防止阻焊层侵蚀,并应在制造图中添加注释,说明不允许阻焊层侵蚀元件引脚/焊盘,并允许电路板制造商在必要时修改阻焊层孔径。同样,用作测试点的通孔也应保持其探测侧无阻焊层侵蚀。
虽然通孔可以被阻焊层覆盖(称为 “帐篷”)(图4),但如果通孔被用作测试点,则应注意在阻焊层顶面开孔,以便气体在波峰焊时从通孔中排出。(Purves建议该孔径应比通孔所用的成品钻孔尺寸大100µm)。此步骤可使通孔充满焊料并形成良好的测试探针目标。
在元件焊盘之间使用过厚的阻焊层可能会导致桥接,有时建议在芯片元件焊盘之间省略阻焊层以减少这种影响,同时也便于清洁。当然,如果在焊盘之间的空隙中铺设轨道,则无法做到这一点。图5显示了所需的两种不同类型的阻焊窗口,从图中可以清楚地看出,袋状窗口所需的阻焊比帮状窗口的阻焊更清晰、套准更好。
帮式阻焊窗口通常可以通过丝网印刷制造,间距为0.38毫米;但是,袋式阻焊类型需要75-125微米的间隙,因此必须使用可照相成像的阻焊。
顺便说一下,不要以为在裸板上的焊盘之间放置阻焊层会有助于克服桥接,因为大多数桥接发生在电路板上方的元件引线之间。使用更昂贵的工艺只会增加成本,而收效甚微。
IPC-2221印制板设计通用标准和IPC-SM-782表面贴装设计和焊盘图案标准包含了许多关于其他问题的建议和意见,其中一些总结如下:
当在焊接时涂层会熔化的轨道上使用阻焊层(即非 SMOBC)时,轨道的宽度不应超过 1.3 mm,否则应在轨道上开孔,以便涂层能够与底层层压板粘合。
对于T级和H级,通孔的最大成品孔径应为1.0毫米。
在公差较小的情况下,如图5中的袋状阻焊层,应考虑使用更多的内层进行布线连接,使外层仅用于焊点。这种方法被称为 “仅表面焊盘 “或 “焊盘帽”。
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