Drei Oberflächendetails werden auf fast jeder Platine angegeben und auf vielen missverstanden: der Lötstopplack, der Bestückungsdruck und die Behandlung von Durchkontaktierungen. Jedes wirkt kosmetisch. Jedes hat einen Fertigungsgrenzwert, der eine Platine scheitern lassen kann.
Lötstopplack
Lötstopplack ist die Polymer-Beschichtung, grün auf den meisten Platinen, die das Kupfer bedeckt, außer wo Sie löten wollen. Er tut drei Dinge: er stoppt Lot, dorthin zu fließen, wo es nicht soll, er schützt Kupfer vor Luft und Schmutz, und er isoliert Leiterbahnen gegen versehentlichen Kontakt.
Er wird über die ganze Platine aufgetragen, dann durch Ihre Maskenlage belichtet und entwickelt, sodass Öffnungen über Pads erscheinen. Ihre Masken-Gerber-Datei zeigt die Öffnungen, nicht die Beschichtung.
- Lötstopplack: die Beschichtung über der Platine.
- Eine Öffnung an einem Pad: das Kupfer ist blank, mit seiner Endoberfläche, sodass Lot es benetzen kann.
- Bestückungsdruck-Tinte, auf die Maske gedruckt und von Pads ferngehalten.
- Eine Leiterbahn unter der Maske: geschützt und isoliert.
- Maske zwischen zwei Pads, ein Steg. Ist er zu dünn, geht er verloren und Lot kann die Pads verbinden.
Farben
Grün ist die Standardfarbe und die, die jedes Werk unterstützt. Andere Farben (Rot, Blau, Schwarz, Weiß, Gelb und andere) sind üblich. Sie sind im Zweck ähnlich, aber ein Werk kann sie mit verschiedenen Grenzwerten unterstützen:
- Manche Farben können einen anderen minimalen Maskensteg oder eine längere Lieferzeit haben.
- Dunkle und matte Masken machen Leiterbahnen schwer sichtbar, was visuelle Inspektion und Nacharbeit erschwert.
Fragen Sie, welche Farben für die von Ihnen verwendeten Merkmale unterstützt werden; die Standardfarbe ist die sichere Wahl für eine dichte Platine.
Maskenöffnungen und Stege
Die Öffnung um ein Pad wird Maskenausdehnung oder Freistellung genannt. Zwei Arten von Pads werden beschrieben:
- Nicht lötstopplackdefiniert (NSMD). Die Maskenöffnung ist größer als das Kupferpad, sodass der Padrand freiliegt. Für die meisten Teile bevorzugt.
- Lötstopplackdefiniert (SMD). Die Maske überlappt den Kupferrand und definiert das Pad. Manchmal unter BGAs verwendet, um die Padgröße zu begrenzen.
Zwischen zwei Pads ist ein Maskenstreifen: der Maskensteg (auch Web oder Damm genannt). Er verhindert, dass Lot benachbarte Pads verbindet. Ist der Steg dünner, als der Prozess drucken kann, löst er sich ab oder wird weggelassen, und es bilden sich dann während der Bestückung Lötbrücken. Dies geschieht bei Teilen mit feiner Teilung. Übliche Praxis ist, dass ein Steg von etwa 0,1 mm in den Standardprozessen vieler Werke möglich ist und darunter versagt oder Sonderverarbeitung braucht; prüfen Sie die Zahl für Ihr Werk. Das Mittel ist eine kleinere Padöffnung oder keine Maske zwischen Pads und ein Entwurf, der es toleriert.
Maske auf Pads und Fehlregistrierung
Die Maske wird mit einer kleinen Toleranz zum Kupfer registriert. Wenn Ihre Maskenöffnung ein Pad nur knapp freigibt, bedeckt eine kleine Verschiebung einen Teil davon. Lassen Sie eine Reserve. Lassen Sie Maske kein Pad bedecken, das Lot braucht.
Bestückungsdruck (Legend)
Der Bestückungsdruck ist der gedruckte Text und die Symbole auf der Platine, meist weiß auf grün, aufgetragen durch Tintenstrahl oder Siebdruck. Er trägt Positionsbezeichnungen, Polaritätsmarken, Pin-1-Marken, Logos und Versionsnummern. Für Bestückung und Nacharbeit ist er oft der einzige Leitfaden, den eine Person hat.
Regeln, die Probleme vermeiden:
- Halten Sie ihn von Pads fern. Tinte auf einem Pad blockiert Lot. Werke entfernen Bestückungsdruck üblicherweise von Pads, was einen Teil Ihres Texts oder Ihrer Polaritätsmarke auslöschen kann.
- Machen Sie Linien und Text dick und hoch genug. Eine Linienbreite von etwa 0,15 mm und eine Texthöhe von etwa 0,8 mm bis 1 mm sind üblicherweise lesbar; kleinerer Text verschwimmt. Prüfen Sie das Minimum Ihres Werks.
- Setzen Sie wichtige Marken nicht unter Teile. Markieren Sie Pin 1 und Polarität dort, wo sie nach Platzierung des Teils gesehen werden können.
- Verwenden Sie dieselbe Seite wie das Teil, außer wo Sie nicht müssen.
- Verlassen Sie sich für Sicherheitsinformation nicht auf winzigen Text. Verwenden Sie größeren Text oder ein Etikett.
Durchkontaktierungen und was mit ihren Maskenöffnungen zu tun ist
Eine Durchkontaktierung ist eine durchkontaktierte Bohrung, die Lagen verbindet. Standardmäßig sind Durchkontaktierungen bedeckt oder nicht, je nach Maskendatei: eine Öffnung in der Maske über der Durchkontaktierung lässt sie offen (eine „unbedeckte“ Durchkontaktierung), während eine Maskenlage ohne Öffnung sie bedeckt. Die Frage ist, was mit der Bohrung selbst geschieht. Die Norm IPC-4761 beschreibt sieben Behandlungen, von I bis VII. Einfach gesagt:
| Behandlung | Was es bedeutet | Typischer Grund |
|---|---|---|
| Abgedeckt (Typ I) | Maske bedeckt die Durchkontaktierung von einer oder beiden Seiten, ohne die Bohrung zu füllen | Die übliche, günstige Behandlung; bedeckt die Durchkontaktierung und isoliert sie |
| Abgedeckt und überdeckt (II) | Eine zweite Maskenschicht bedeckt das Zelt | Extra Schutz |
| Verschlossen (III) | Die Bohrung ist teilweise mit Tinte oder Harz von einer Seite gefüllt | Hält Lot oder Flussmittel aus der Bohrung |
| Verschlossen und bedeckt (IV) | Verschlossen, dann mit Maske bedeckt | Dasselbe, mit einer bedeckten Oberfläche |
| Gefüllt (V) | Die Bohrung ist vollständig mit Harz oder Paste gefüllt | Nötig, bevor eine Durchkontaktierung in ein Pad gesetzt wird |
| Gefüllt und bedeckt (VI) | Gefüllt, dann mit Maske bedeckt | Eine geschlossene, flache Durchkontaktierungsoberfläche |
| Gefüllt und gekappt (VII) | Gefüllt, dann flach darüber beschichtet | Durchkontaktierung im Pad: eine flache Kupferoberfläche, die gelötet werden kann |
Der Unterschied zwischen verschlossen und gefüllt liegt darin, wie vollständig die Füllung ist. Werke können manche Typen unterstützen und andere nicht.
- Abgedeckt: Maske bedeckt die Durchkontaktierung, die Bohrung bleibt leer.
- Unbedeckt: die Maske ist um die Durchkontaktierung offen.
- Verschlossen: Harz in der Bohrung, Maske darüber.
- Gefüllt und gekappt: Harz durch die ganze Bohrung, Kupfer flach über beide Enden beschichtet. Die Maske öffnet an diesem Pad.
Warum dies zählt
- Eine Durchkontaktierung in einem Pad. Sitzt eine Durchkontaktierung in einem Lötpad und ist offen, läuft das Lot während des Reflow die Bohrung hinab und die Verbindung hungert. Das verlangt eine gefüllte und gekappte Durchkontaktierung, die mehr kostet. Wenn Sie die Durchkontaktierung neben das Pad bewegen können, tun Sie es.
- Durchkontaktierungen unter BGAs. Auf der Seite, wo das BGA sitzt, können offene Durchkontaktierungen nahe Pads Lot wegführen. Sie abzudecken oder zu verschließen ist eine übliche Wahl.
- Testpunkte. Eine als Testpunkt verwendete Durchkontaktierung sollte auf dieser Seite offen sein.
Abgedeckte Durchkontaktierungen und die Maskendatei
Eine abgedeckte Durchkontaktierung braucht die Maskenlage geschlossen darüber auf der abzudeckenden Seite. Wenn die Durchkontaktierung eine Öffnung in der Maskendatei hat, wird sie nicht abgedeckt, was auch immer das Bestellformular sagt. Viele Werkzeuge bieten eine Einstellung, Durchkontaktierungen abzudecken. Prüfen Sie die Maskendatei in einem Viewer.
Wie dies beim Bestellen hier erscheint
Mehrere der 25 Prüfungen betrachten diese Details: sie finden Lötstopplack zwischen Pads, der zu dünn ist, um zu halten, und Bestückungsdruck auf Pads oder zu dünn zum Drucken, und sie melden Durchkontaktierungen in Pads als ein in den Dateien gefundenes Merkmal, das dann durch eine bestellte Via-Behandlung gedeckt sein muss. Die Prüfung zeigt die Stellen und den gemessenen Wert gegen den Grenzwert. Die verfügbaren Farben und Via-Behandlungen stehen auf der Seite zu den Fertigungsmöglichkeiten. Die Prüfung kann nicht beurteilen, ob Ihr Bestückungsdruck nützlich ist, nur ob er gedruckt werden kann. Siehe auch Fertigungsgerechtes Design: die Fehler, die wir sehen.