En bref
N'appliquez pas une réduction d'ouverture de pochoir à chaque terrain. Commencez par le modèle de terrain de composant et la plus petite ouverture imprimable, puis le rapport de surface d'essai, épaisseur de feuille et libération de pâte. BGA les boules ont normalement besoin de dépôts cohérents à travers le tableau; QFN Périmètre Leads et sa plaque thermique exposée nécessite souvent un traitement d'ouverture séparé. Mettez la géométrie d'ouverture approuvée, épaisseur de la feuille et cible de validation d'impression dans le package d'assemblage.
- Une ouverture de pochoir contrôle le volume de la pâte déposée; ce n'est pas la même chose que l'ouverture du masque de soudure ou.
- Vérifiez la plus petite ouverture par rapport à l'épaisseur de la feuille et avant de copier une règle de réduction sur une carte.
- Traiter BGA terrains de balle, QFN bornes de périmètre et un pad exposé QFN comme trois questions de volume de soudure différentes.
- Indiquez les ouvertures spéciales, l'épaisseur de la feuille, collez les attentes de validation d'impression et dans le package d'assemblage libéré.
Définissez une ouverture de pochoir SMT à partir du motif de l'emballage, de l'épaisseur de la feuille et, et non d'un pourcentage de rétrécissement à l'échelle de la carte. BGA terres, QFN périmètre pads et a QFN Commencez par le modèle de terrain recommandé par le fournisseur de composants, identifiez la plus petite ouverture, vérifiez son rapport de surface par rapport à la feuille sélectionnée, puis définissez toute réduction délibérée. ou segmentation. Cela donne un design ou NPI équiper un fichier stencil qui explique la décision pâte-volume au lieu de laisser l'assembleur deviner.
Quels changements dans la conception de l'ouverture du pochoir SMT pour BGA et QFN ?
Les ouvertures BGA visent des dépôts reproductibles à travers un réseau ; les ouvertures QFN doivent gérer séparément les petites joints périmétriques et le coussin thermique exposé. Une balle BGA apporte sa propre sphère de soudure. L'objectif est donc un dépôt uniforme qui prend en charge l'auto-alignement de l'effondrement et sans ajouter de variation de volume aléatoire. Une balle QFN a des bornes de périmètre plus un pad central inférieur. Ses ouvertures périphériques doivent éviter les ponts tout en mouillant les fils, et son grand terrain central est généralement divisé en ouvertures plus petites.
Ce sont des points de départ au niveau de l'emballage, pas une licence pour copier un pourcentage générique. La fiche technique du composant, la géométrie du tampon, la finition de surface, l'alliage de pâte, l'épaisseur de la feuille, la rigidité de la planche et reflow profil tous interagissent. Texas Instruments' QFN et BGA le matériau d'application est utile car il lie la géométrie d'ouverture au modèle réel de terrain de paquet et Utilisez-le avec la documentation du composant sélectionné plutôt que de traiter une illustration comme une règle de bibliothèque universelle..
| Groupe de terres | Question d'ouverture primaire | Ce qu'un mauvais choix peut causer | Sortie de dessin utile |
|---|---|---|---|
| BGA ball array | Les ouvertures identiques libéreront-elles de la pâte de manière cohérente sur les plus petits terrains de balle? | Dépôts inégaux insuffisants ou, effondrement variable des billes de soudure ou. | Géométrie de la couche de colle, épaisseur de la feuille et une note identifiant la révision de l'empreinte BGA. |
| périmètre QFN | L'ouverture fournit-elle suffisamment de pâte sans encombrer le plomb adjacent? | Bridging, ouvre ou un filet d'orteil faible après reflow. | Dimensions d'ouverture du périmètre liées au modèle de terrain du colis. |
| Coussin exposé QFN | La grande ouverture doit-elle être segmentée pour distribuer la pâte et laissant des chemins d'échappement? | Soudure excédentaire, flotteur de paquet, risque de vide ou impasse instable. | Modèle de panneau de fenêtre, identifiant de couche de pâte de géométrie Web et. |
| Grand connecteur ou power pad | Une ouverture plus grande peut-elle conserver le rapport de surface nécessaire tout en fournissant le volume nécessaire? | Sous-impression, libération incomplète ou trop peu de soudure pour le joint. | Remarque d'ouverture spéciale plutôt qu'un remplacement silencieux de masque de pâte. |
Comment le rapport de surface et change-t-il la décision?
Utilisez la plus petite ouverture et l'épaisseur de la feuille ensemble pour décider si la pâte peut libérer de manière fiable. Le rapport de surface compare la surface d'ouverture avec la surface de la paroi de l'ouverture. Une feuille plus épaisse ou à ouverture plus petite donne à la pâte plus de surface murale à laquelle s'accrocher. Le guide IPC-7525 est généralement résumé avec une cible de rapport de surface autour de 0.66, tandis que Texas Instruments explique le même principe avec des exemples spécifiques à l'emballage.
Pour une ouverture rectangulaire, calculer à partir de sa longueur réelle, largeur et épaisseur de la feuille; pour une ouverture ronde, utiliser son diamètre réel et épaisseur. Vérifiez la dimension la plus étroite, non seulement un grand coussinet global. Une carte avec un pas fin QFN les plombs peuvent avoir besoin d'une feuille qui permet à ces ouvertures de se libérer, tandis que les plus grands tampons ailleurs peuvent avoir besoin d'ouvertures spécialement formées pour maintenir leur dépôt requis. et un 1:1 La règle ne peut pas décrire un tableau à densité mixte..
Ne confondez pas le rapport de zone avec le dégagement du masque de soudure. Le masque de soudure définit la zone exposée du tampon sur la carte. L'ouverture du pochoir définit l'empreinte de la pâte au-dessus de ce tampon. La modification de l'expansion du masque pour résoudre un problème de pâte-volume peut modifier la définition du tampon; la modification d'une ouverture pour résoudre un problème de masque-toile peut ajouter des ponts. et Révisez-les ensemble à la hauteur.
Quand un coussin thermique QFN doit-il utiliser une ouverture segmentée ?
Segmenter une ouverture de pavé exposé lorsqu'un grand dépôt de pâte fournirait trop de soudure ou ne fournit aucun chemin pratique pour que les volatiles de pâte et s'échappent lors du reflow. Il est souvent utilisé pour contrôler le volume total de pâte et réduire la tendance d'un QFN à flotter sur un grand bassin de soudure fondu. Le nombre exact, la forme, la couverture Web et appartiennent à la documentation de l'emballage et le processus d'assemblage validé - pas un générique "quatre fenêtres" par défaut.
Une QFN peut avoir un dépôt central encore bien comporté pont à une ouverture de périmètre, ou ont des pistes de périmètre propre tandis que le tampon thermique produit ou vider indésirablement. Passez en revue chaque groupe dans la couche de pâte CAO, puis comparez les résultats d'impression avant de commettre l'empreinte à une construction pilote.
Que devrait dire le paquet d'assemblage sur une ouverture spéciale?
Afficher la géométrie d'ouverture dans la couche de pâte et rendre la raison lisible dans les notes d'assemblage. Le fabricant a besoin des données réelles de la pâte CAO, de la révision de la carte, de l'épaisseur de la feuille de pochoir, de l'alliage ou famille de pâte quand spécifié, et Si une empreinte utilise une réduction, la forme de la plaque d'accueil, le coin arrondi ou motif fenêtre-panneau, nom de l'indicateur de référence et Cela empêche une mise à jour ultérieure de la bibliothèque de remplacer silencieusement un choix de processus délibéré..
Note illustrative : « Le tampon exposé U4 QFN utilise le motif de pâte segmentée libéré dans la couche [nom]. Gardez les ouvertures du tampon de périmètre séparées du motif du tampon central. Épaisseur de la feuille de pochoir: [valeur] mm. Vérifiez la couverture d'impression, le résultat de placement/reflux du dépôt et sur la révision pilote avant de copier cette empreinte sur d'autres assemblages. »
Remplir les crochets de la documentation du composant réel et plan de processus. La note ne prétend pas un site à l'échelle du processus ou une réduction fixe. Il indique à un acheteur et assembleur exactement quelle fonctionnalité de CAO est intentionnel et ce qui doit être observé à la première impression.
Quatre erreurs d'ouverture de pochoir qui créent des problèmes de reflux évitables
- En utilisant la taille du pad comme seule entrée : dimensions d'ouverture ont également besoin épaisseur de feuille et paste-release geometry.
- Application d'une réduction aux connecteurs BGA, QFN et : chaque groupe de terrain a un problème différent d'espacement du volume de soudure et.
- Faire l'ouverture centrale QFN un grand bloc: considérer un modèle segmenté documenté lorsque le guide de paquetage et validation le prend en charge.
- Laisser une couche de pâte spéciale inexpliquée: identifier l'empreinte, vérifier le pilote et afin qu'une modification ultérieure n'annule pas la raison de la forme.
Utilisez le assemblage SMT et assemblage BGA Le calque de pâte libéré, le motif de terrain de composant et en première impression, et non un titre de pochoir générique, sont ce qui rend la décision d'ouverture utilisable.
A propos de l'auteur
PCBArise Electronics
PCBArise Electronics publie ce guide pour aider les équipes de conception et NPI à préparer des fichiers de fabrication plus clairs. Les exigences pour toute construction réelle sont confirmées à partir de son package de conception actuel.
FAQ
Questions courantes
Les ouvertures des pochoirs BGA doivent-elles être plus petites que les plaquettes ?+
Commencez avec le guide de pochoir et du fournisseur de composants, puis vérifiez la libération de l'ouverture avec l'épaisseur de feuille sélectionnée. Une BGA nécessite des dépôts cohérents sur l'ensemble de son réseau, mais il n'y a pas de réduction universelle sûre car le pas de balle, la taille du tampon, la pâte et géométrie de la feuille changent le résultat.
Pourquoi un coussin thermique QFN utilise-t-il des ouvertures de pochoir de fenêtre?+
Un motif segmenté peut distribuer de la pâte sur le pad exposé au lieu de faire un grand dépôt. Cela aide à contrôler le volume total de soudure et peut réduire le risque de videment du paquet float ou. Le motif final doit correspondre à la documentation QFN et validée par l'impression / la réexpédition.
Qu'est-ce que le rapport de surface de pochoir?+
Le rapport de surface compare la zone d'ouverture à la zone du mur d'ouverture. Comme une ouverture devient plus petite, la feuille ou devient plus épaisse, la pâte est plus susceptible de coller aux murs au lieu de se transférer sur le tampon.
L'expansion du masque de soudure peut-elle résoudre un problème d'ouverture du pochoir?+
Non. Le masque de soudure contrôle le pad de carte exposé. Le pochoir contrôle la pâte déposée sur ce pad. La modification de l'expansion du masque modifie la définition du pad, tout en modifiant le volume de la pâte. Passez en revue les deux à pas fin, mais corrigez le problème sur le calque qui le cause.
Quels fichiers sont nécessaires pour un examen du pochoir SMT ?+
Fournissez le libéré PCB et coller les couches, BOM, données de placement, dessin d'assemblage, source de modèle de composant, révision de carte, épaisseur de feuille demandée et Notes pour n'importe quel BGA, QFN ou ouverture spéciale. Inclure la première impression ou vérification pilote que vous devez faire avant que l'empreinte soit réutilisée.
Références techniques
Sources utilisées pour ce guide
Ces sources expliquent les normes, matériaux ou processus détails discutés ci-dessus. Vérifiez la révision en cours lors de leur application à un nouveau design.