Tre dettagli superficiali sono specificati su quasi ogni scheda e fraintesi su molte: la maschera di saldatura, la legenda in serigrafia e il trattamento delle vie. Ciascuno sembra estetico. Ciascuno ha un limite di produzione che può far fallire una scheda.
Maschera di saldatura
La maschera di saldatura è il rivestimento polimerico, verde sulla maggior parte delle schede, che copre il rame tranne dove Lei vuole saldare. Svolge tre funzioni: impedisce alla saldatura di fluire dove non deve, protegge il rame da aria e sporco e isola le piste dal contatto accidentale.
Viene applicata su tutta la scheda, quindi esposta alla luce attraverso il Suo strato della maschera e sviluppata, in modo che compaiano aperture sopra i pad. Il Suo file Gerber della maschera mostra le aperture, non il rivestimento.
- Maschera di saldatura: il rivestimento sulla scheda.
- Un'apertura su un pad: il rame è nudo, con la sua finitura superficiale, in modo che la saldatura possa bagnarlo.
- Inchiostro di serigrafia, stampato sulla maschera e tenuto lontano dai pad.
- Una pista sotto la maschera: protetta e isolata.
- Maschera tra due pad, un ponte. Se è troppo sottile si perde e la saldatura può unire i pad.
Colori
Il verde è il colore standard e quello che ogni fabbrica supporta. Altri colori (rosso, blu, nero, bianco, giallo e altri) sono comuni. Hanno uno scopo simile, ma una fabbrica può supportarli con limiti diversi:
- Alcuni colori possono avere un ponte minimo della maschera diverso o un tempo di consegna più lungo.
- Le maschere scure e opache rendono le piste difficili da vedere, il che rende più difficili l'ispezione visiva e la rilavorazione.
Chieda quali colori sono supportati per le caratteristiche che Lei usa; il colore standard è la scelta sicura per una scheda densa.
Aperture e ponti della maschera
L'apertura intorno a un pad è chiamata espansione o gioco della maschera. Sono descritti due tipi di pad:
- Non definita dalla maschera di saldatura (NSMD). L'apertura della maschera è più grande del pad di rame, quindi il bordo del pad è esposto. Preferita per la maggior parte dei componenti.
- Definita dalla maschera di saldatura (SMD). La maschera si sovrappone al bordo di rame e definisce il pad. A volte usata sotto i BGA per limitare la dimensione del pad.
Tra due pad c'è una striscia di maschera: il ponte della maschera (chiamato anche web o dam). Impedisce alla saldatura di unire pad vicini. Se il ponte è più sottile di quanto il processo possa stampare, si stacca o viene omesso e durante il montaggio si formano ponti di saldatura. Questo accade sui componenti a passo fine. La pratica comune è che un ponte di circa 0,1 mm è possibile nei processi standard di molte fabbriche e sotto tale valore non regge o richiede una lavorazione speciale; verifichi il valore per la Sua fabbrica. Il rimedio è un'apertura del pad più piccola, oppure nessuna maschera tra i pad e un progetto che lo tolleri.
Maschera sui pad e disallineamento
La maschera è registrata sul rame con una piccola tolleranza. Se l'apertura della Sua maschera libera appena un pad, un piccolo spostamento ne copre una parte. Preveda un margine. Non lasci che la maschera copra un pad che necessita di saldatura.
Serigrafia (legenda)
La serigrafia è il testo e i simboli stampati sulla scheda, di solito bianchi su verde, applicati con stampa a getto d'inchiostro o serigrafica. Riporta designatori di riferimento, segni di polarità, segni del pin 1, loghi e numeri di versione. Per il montaggio e la rilavorazione, è spesso l'unica guida che una persona ha.
Regole che evitano problemi:
- La tenga lontana dai pad. L'inchiostro su un pad blocca la saldatura. Le fabbriche di solito rimuovono la legenda dai pad, il che può cancellare parte del Suo testo o del segno di polarità.
- Renda linee e testo sufficientemente spessi e alti. Una larghezza di linea di circa 0,15 mm e un'altezza del testo da circa 0,8 mm a 1 mm sono comunemente leggibili; un testo più piccolo si sfoca. Verifichi il minimo della Sua fabbrica.
- Non metta segni importanti sotto i componenti. Segni il pin 1 e la polarità dove possono essere visti dopo che il componente è stato posizionato.
- Usi lo stesso lato del componente, tranne dove non deve.
- Non si affidi a testo minuscolo per informazioni di sicurezza. Usi testo più grande, oppure un'etichetta.
Vie e cosa fare con le loro aperture nella maschera
Una via è un foro metallizzato che unisce gli strati. Per impostazione predefinita, le vie sono coperte o meno a seconda del file della maschera: un'apertura nella maschera sopra la via la lascia aperta (una via "non coperta"), mentre uno strato della maschera senza apertura la copre. La questione è cosa accade al foro stesso. La norma standard IPC-4761 descrive sette trattamenti, da I a VII. In termini semplici:
| Trattamento | Cosa significa | Motivo tipico |
|---|---|---|
| Coperta (tipo I) | La maschera copre la via da uno o entrambi i lati, senza riempire il foro | Il trattamento abituale ed economico; copre la via e la isola |
| Coperta e ricoperta (tipo II) | Un secondo strato di maschera copre la copertura | Protezione aggiuntiva |
| Tappata (tipo III) | Il foro è riempito parzialmente con inchiostro o resina da un lato | Impedisce che saldatura o flussante entrino nel foro |
| Tappata e coperta (tipo IV) | Tappata, quindi coperta con maschera | Lo stesso, con una superficie coperta |
| Riempita (tipo V) | Il foro è riempito completamente con resina o pasta | Necessaria prima che una via sia posizionata in un pad |
| Riempita e coperta (tipo VI) | Riempita, quindi coperta con maschera | Una superficie della via chiusa e piana |
| Riempita e ricoperta con metallizzazione (tipo VII) | Riempita, quindi metallizzata piana sulla parte superiore | Via nel pad: una superficie di rame piana che può essere saldata |
La distinzione tra tappata e riempita dipende da quanto è completo il riempimento. Le fabbriche possono supportare alcuni tipi e non altri.
- Coperta: la maschera copre la via, il foro resta vuoto.
- Non coperta: la maschera è aperta intorno alla via.
- Tappata: resina nel foro, maschera sopra.
- Riempita e ricoperta con metallizzazione: resina in tutto il foro, rame metallizzato piano su entrambe le estremità. La maschera si apre su questo pad.
Perché è importante
- Una via in un pad. Se una via si trova in un pad di saldatura ed è aperta, la saldatura scende nel foro durante la rifusione e il giunto resta insufficiente. Ciò richiede una via riempita e ricoperta con metallizzazione, che costa di più. Se Lei può spostare la via accanto al pad, lo faccia.
- Vie sotto i BGA. Sul lato dove si trova il BGA, le vie aperte vicino ai pad possono portare via la saldatura. Coprirle o tapparle è una scelta comune.
- Punti di test. Una via usata come punto di test deve essere aperta su quel lato.
Vie coperte e file della maschera
Una via coperta richiede che lo strato della maschera sia chiuso sopra di essa sul lato da coprire. Se la via ha un'apertura nel file della maschera, non sarà coperta, qualunque cosa indichi il modulo d'ordine. Molti strumenti offrono un'impostazione per coprire le vie. Verifichi il file della maschera in un visualizzatore.
Come si presenta quando ordina qui
Diversi dei 25 controlli esaminano questi dettagli: trovano maschera di saldatura tra pad troppo sottile per reggere e serigrafia sui pad o troppo sottile da stampare e segnalano le vie dentro i pad come caratteristica trovata nei file, che deve quindi essere abbinata a un trattamento delle vie ordinato. Il controllo mostra i punti e il valore misurato rispetto al limite. I colori e i trattamenti delle vie disponibili sono nella pagina delle capacità produttive. Il controllo non può giudicare se la Sua legenda è utile, solo se può essere stampata. Veda anche Progettazione per la produzione: gli errori che vediamo.