En bref
Pour le assemblage PCB à pas fin, n’appliquez pas une seule extension de masque de soudure partout. Commencez par le motif de terrain du fabricant de composants, calculez la bande de masque restante et en utilisant l’allocation d’enregistrement du fabricant, et décide si un tampon défini par masque NSMD ou est approprié pour ce paquet.
- L'ouverture du masque à souder, la taille du tampon et, la bande de masque restante doit être vérifiée ensemble; l'optimisation d'un seul produit une empreinte fragile.
- Utilisez d'abord la source du modèle de fabrication, puis appliquez une allocation d'enregistrement de fabrication que le processus choisi peut supporter.
- Pour les pièces à pas fin très denses BGAs et, une stratégie définie par masque peut être plus robuste que de forcer un ruban de masque étroit non pris en charge.
- Envoyez des données de masque de soudure séparées et exceptions claires pour vias, exposés cuivre et pads spéciaux; ne les cachez pas dans une note générique.
La conception de masque de soudure à pas fin est un commerce à trois voies: exposer suffisamment de pad à la soudure, permettre le mouvement d'enregistrement du masque, et laisser un barrage de masque qui survivra à l'assemblage et de fabrication. Le bon dessin ne commence pas par un numéro d'extension universel. Il commence par le motif de terrain du composant, l'espacement pad-to-pad et la capacité de masque de soudure publiée par le fabricant. Si ces valeurs ne laissent pas de web stable, changez la stratégie d'empreinte ou rendre l'exception explicite avant que les fichiers Gerber quittent la conception.
Que devrait faire le masque de soudure autour des coussinets à pas fin?
Gardez la soudure sur son terrain prévu tout en gardant le cuivre adjacent protégé. Sur un terrain normal non défini par le masque de soudure (NSMD), l'ouverture du masque est plus grande que le tampon de cuivre, de sorte que le joint de soudure peut envelopper le bord de cuivre. et Ce n'est pas universellement mieux : le NSMD est commun lorsque l'espacement supporte une ouverture robuste. et dam; les terres définies par masque peuvent aider à préserver la séparation lorsqu'un paquet dense laisse trop peu de place pour un morceau de masque autonome.
IPC’s QFN Il décrit le jeu d'ouverture de masque commun dans le guide. 60–75 µm pour permettre l'enregistrement, tout en notant qu'un 0.4 mm-Pitch Pack avec 250 µm Ce sont des contraintes de conception illustratives, pas une allégation que chaque pays a besoin d'un masque. PCBArise build utilise ces nombres. L'ouverture réelle autorisée et web doit provenir du processus de fabrication sélectionné et documentation du paquet.
| Décision | Ce qu’il faut vérifier sur l’empreinte | Qu'est-ce qui peut mal tourner si on l'ignore |
|---|---|---|
| Ouverture du masque | Taille du tampon plus l'indemnité d'enregistrement de chaque côté; vérifiez le cuivre à proximité, pas seulement le tampon. | Trop petit peut couper la terre à souder; trop grand peut effacer le barrage prévu ou exposer les caractéristiques voisines. |
| Masque barrage / web | Masque restant entre les ouvertures adjacentes après expansion, par rapport au minimum stable du fabricant. | Un ruban étroit peut détacher ou disparaître, laissant le pont de soudure entre les fils de pas fin. |
| Définition du tampon | Indique si la recommandation de modèle de terrain du composant nécessite des pads définis par masque NSMD ou à ce niveau. | La modification de la définition du tampon modifie par hasard le comportement de la soudure et à géométrie de cuivre exposée. |
| Vias et cuivre à proximité | Traitement de rétention ou pour vias et traces près de l'emballage. | Cuivre exposé inattendu ou un via ouvert peut attirer la soudure ou réduire l'isolation. |
Comment calculez-vous s'il reste un barrage de masque ?
Utilisez l'intervalle de cuivre pad-to-pad et pour soustraire l'expansion d'ouverture des deux pads voisins. bande de masque restante espace de cuivre expansion sur le plot A expansion sur le plot B. Pour des pads égaux utilisant la même extension, cela devient un espace de cuivre moins le double de l'expansion. Comparez ensuite la bande restante avec le minimum de processus du fabricant, et non avec une valeur copiée à partir d'une carte non apparentée.
Ce calcul n'est qu'un premier filtre. Il doit être répété dans les coins, autour des vias, et lorsqu’une règle locale modifie l’ouverture d’un tampon. Elle suppose également que le motif de terrain en cuivre est valide pour le composant. et une norme de modèle foncier applicable constitue le point de départ; a DFM La règle devrait attraper les contradictions avant la fabrication, pas redessiner une interface de paquet après la publication..
Par exemple, si une empreinte peut conserver une bande stable avec son allocation d'enregistrement requise, conservez une stratégie NSMD là où le modèle de terrain l'exige. Si le calcul laisse un fragment en dessous de la limite de processus, ne réduisez pas simplement l'allocation pour rendre le DRC silencieux. Évaluez un tampon défini par masque, une règle d'expansion réduite ou spécifique au paquet, un changement de disposition, ou Altium ultra-HDI discussion fait la même distinction: la géométrie serrée transforme le masque de soudure en une contrainte de conception de premier ordre.
Quand un pad doit-il être défini par masque au lieu de NSMD?
Utilisez la contrainte d'espacement du paquet et pour décider, pas une valeur par défaut pour l'ensemble du site. Les pads NSMD sont largement utilisés car le joint de soudure peut envelopper le bord du pad, mais l'ouverture nécessite suffisamment d'espace d'enregistrement et un barrage durable. À très bien BGA ou QFN géométrie, une ouverture définie par masque peut contenir le cuivre exposé à l'intérieur d'une ouverture contrôlée et Il s’agit d’un choix spécifique à l’emballage : le modifier modifie la taille finale du tampon à souder, il doit donc être en accord avec les directives du fournisseur de composants. et Le processus d’assemblage.
Ne confondez pas les pads définis par masque avec «mask over every via». Les vias proches d'un terrain à pas fin ont besoin de leur propre instruction: et plafonné, branché, ou laissé ouvert, selon qu'ils peuvent ou non évacuer la soudure, créer un problème d'impression de pâte ou servir une fonction électrique. guide via-in-pad explique pourquoi un trou ouvert n'est pas une valeur par défaut sûre.
Quelles données devraient entrer dans l'emballage de fabrication?
Envoyez des couches de masque de soudure dans les sorties de fabrication et ajoutez une note de dessin qui indique au fabricant où la règle ordinaire s'arrête. La note doit nommer la base d'expansion normale, la référence de processus minimale acceptable du barrage ou, tout remplacement spécifique à l'emballage, la manipulation des vias près des plots à pas fin, et quels empreintes de composants sont verrouillées au dessin du fournisseur.
Appliquer [référence à la règle/au processus normal] sauf à [références au paquet], où l'ouverture locale libérée et Une stratégie de définition de tampon est requise. Ne pas fusionner les ouvertures adjacentes ou Traitez les vias dans [les zones nommées] comme [ténu/rempli] et plafonné / autre instruction libérée].
Cela donne à un ingénieur de conception P1 ou NPI une réponse à la vraie question du transfert: qu'est-ce qui doit être conservé, et quel ajustement de fabrication est acceptable? Il est plus utile qu'une vague note "masque de soudure à pas fin requis", qui ne dit rien sur l'ouverture de la géométrie ou propriété.
Comment l'assemblage masque, pâte et fonctionne-t-il ensemble?
Le masque de soudure définit l'endroit où le cuivre reste recouvert; un pochoir définit l'endroit où la pâte est déposée., et une ouverture de masque plus petite ne doit pas être compensée par l'agrandissement aveugle d'une ouverture de pochoir. et les contraintes composant-corps séparément, puis vérifiez l'ensemble dans l'assemblage DFM réexamen.
Les défaillances de pas fin apparaissent généralement aux interfaces: un barrage de masque perdu peut donner à la soudure un chemin vers le pont; une ouverture coupée peut réduire la zone à souder; une trace exposée près d'un pad peut collecter la pâte; un via ouvert peut drainer la soudure. et Cette nouvelle est un arrière-plan, pas une spécification pour ce tableau: votre empreinte libérée et le processus sélectionné reste l'autorité de conception.
Quatre erreurs qui créent un risque évitable
- Une règle d'extension pour chaque pad : un connecteur, BGA, QFN et test pad peut nécessiter un traitement de masque différent. Utilisez des règles ciblées avec une raison documentée.
- Garder un éclat de masque cosmétique: une ligne qui semble présente dans la CAO peut être inférieure au minimum stable du processus de fabrication.
- En utilisant une note générique "fine-pitch": il n'indique pas l'ouverture, la définition de tampon, via le traitement ou qui peut les changer.
- Mélanger le masque de pâte de masque de soudure et: chaque contrôle une caractéristique physique différente et doit être examiné indépendamment.
Avant de libérer une carte dense, envoyer le Gerber ou ODB++ données, dessin de fabrication, les références de terrain de composant, BOM, les données de placement et tout pochoir prévu ou exigences d'inspection. Page d'assemblage SMT fournit le contexte de service; la géométrie dans le paquet de conception libéré détermine ce qui peut être fabriqué et assemblé.
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
Quelle extension de masque de soudure dois-je utiliser pour un PCB à pas fin?+
Il n’y a pas de nombre universel sûr : une valeur qui fonctionne sur un connecteur grossier peut enlever le barrage entre les pads denses BGA ou QFN.
Qu'est-ce qu'un barrage de masque de soudure?+
Un barrage de masque de soudure, ou web, est la bande de masque de soudure laissée entre les ouvertures de masque adjacentes. Il aide à garder le cuivre protégé et soudure séparée. Pour le pas fin, calculer la bande fabriquée après les deux ouvertures adjacentes se dilatent et le comparer avec la limite de processus de fabrication.
Les pastilles à pas fin devraient-elles être définies par NSMD ou ?+
Suivez d'abord la recommandation du modèle de terrain du composant. Les pads NSMD sont courants lorsque l'espacement prend en charge un barrage et à ouverture robuste; les pads définis par masque peuvent être appropriés lorsque la géométrie dense a besoin du masque pour définir le pad exposé. Traitez le choix comme une décision d'empreinte spécifique à l'emballage, et non comme une préférence globale.
Puis-je utiliser l'extension zéro masque de soudure pour enregistrer un barrage de masque?+
Seulement lorsque l'empreinte, la capacité d'enregistrement et plan de processus le supporte. Zéro expansion peut préserver la séparation, mais il réduit la tolérance pour masque à cuivre erreur d'enregistrement. Appliquez-le comme une règle locale documentée après avoir vérifié le paquet et processus de fabrication, pas comme un correctif automatique pour chaque violation DRC.
Est-ce que le masque de soudure empêche tous les ponts de soudure à pas fin?+
Non. Un bon barrage de masque aide à isoler les terrains adjacents, mais les ponts dépendent également de la géométrie du tampon, du volume de pâte, de l'ouverture du pochoir, du placement des composants et reflow. Passez en revue ces entrées ensemble ; une règle de masque ne peut pas compenser une empreinte inadéquate ou dépôt excessif de pâte.
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.