Trzy szczegóły powierzchni są określane na prawie każdej płytce i źle rozumiane na wielu: maska lutownicza, warstwa opisowa i obróbka przelotek. Każdy wygląda na kosmetyczny. Każdy ma limit produkcyjny, który może sprawić, że płytka zawiedzie.
Maska lutownicza
Maska lutownicza to powłoka polimerowa, zielona na większości płytek, która pokrywa miedź poza miejscami, w których Pan/Pani chce lutować. Ma trzy zadania: powstrzymuje lut przed płynięciem tam, gdzie nie powinien, chroni miedź przed powietrzem i brudem oraz izoluje ścieżki przed przypadkowym kontaktem.
Jest nakładana na całą płytkę, a potem naświetlana przez warstwę maski i wywoływana, aby nad padami pojawiły się otwory. Plik Gerber maski pokazuje otwory, a nie powłokę.
- Maska lutownicza: powłoka na płytce.
- Otwór przy padzie: miedź jest goła, z jej wykończeniem powierzchni, aby lut mógł ją zwilżyć.
- Tusz warstwy opisowej nadrukowany na masce i trzymany z dala od padów.
- Ścieżka pod maską: chroniona i izolowana.
- Maska między dwoma padami, mostek. Jeśli jest za cienki, znika i lut może połączyć pady.
Kolory
Zielony to kolor standardowy i ten, który obsługuje każda fabryka. Inne kolory (czerwony, niebieski, czarny, biały, żółty i inne) są powszechne. Mają podobny cel, ale fabryka może obsługiwać je z innymi limitami:
- Niektóre kolory mogą mieć inne minimum mostka maski albo dłuższy czas realizacji.
- Ciemne i matowe maski utrudniają zobaczenie ścieżek, co utrudnia kontrolę wzrokową i poprawki.
Proszę zapytać, które kolory są obsługiwane przy funkcjach, których Pan/Pani używa; kolor standardowy jest bezpiecznym wyborem przy gęstej płytce.
Otwory maski i mostki
Otwór wokół padu nazywa się rozszerzeniem albo odstępem maski. Opisuje się dwa rodzaje padów:
- Niezdefiniowane maską lutowniczą (NSMD). Otwór maski jest większy niż pad miedziany, więc krawędź padu jest odsłonięta. Preferowane przy większości elementów.
- Zdefiniowane maską lutowniczą (SMD). Maska zachodzi na krawędź miedzi i definiuje pad. Czasem używane pod BGA, aby ograniczyć rozmiar padu.
Między dwoma padami jest pasek maski: mostek maski (nazywany też ścianką albo tamą). Powstrzymuje lut przed łączeniem sąsiednich padów. Jeśli mostek jest cieńszy, niż proces może nadrukować, odkleja się albo jest pomijany, a potem przy montażu tworzą się mostki lutownicze. Dzieje się tak przy elementach o małym rastrze. Powszechna praktyka jest taka, że mostek około 0,1 mm jest możliwy w procesach standardowych wielu fabryk, a poniżej tego zawodzi albo wymaga obróbki specjalnej; proszę sprawdzić liczbę dla swojej fabryki. Lekarstwem jest mniejszy otwór padu albo brak maski między padami i projekt, który to toleruje.
Maska na padach i przesunięcie
Maska jest pasowana do miedzi z małą tolerancją. Jeśli otwór maski tylko nieznacznie omija pad, małe przesunięcie zakryje jego część. Proszę zostawić margines. Proszę nie pozwalać, aby maska zakrywała pad, który potrzebuje lutu.
Warstwa opisowa
Warstwa opisowa to nadrukowany tekst i symbole na płytce, zwykle białe na zielonym, nakładane drukiem natryskowym albo sitodrukiem. Niesie oznaczenia referencyjne, oznaczenia biegunowości, oznaczenia pinu 1, loga i numery wersji. Przy montażu i poprawkach jest często jedyną wskazówką, jaką ma człowiek.
Zasady, które unikają problemów:
- Proszę trzymać ją z dala od padów. Tusz na padzie blokuje lut. Fabryki zwykle usuwają warstwę opisową z padów, co może wymazać część tekstu albo oznaczenia biegunowości.
- Linie i tekst proszę robić wystarczająco grube i wysokie. Szerokość linii około 0,15 mm i wysokość tekstu około 0,8 mm do 1 mm są zwykle czytelne; mniejszy tekst się rozmywa. Proszę sprawdzić minimum swojej fabryki.
- Ważnych oznaczeń proszę nie umieszczać pod elementami. Pin 1 i biegunowość proszę oznaczać tam, gdzie widać je po umieszczeniu elementu.
- Proszę używać tej samej strony co element, poza miejscami, w których nie wolno.
- Proszę nie polegać na małym tekście przy informacjach o bezpieczeństwie. Proszę używać większego tekstu albo etykiety.
Przelotki i co robić z ich otworami maski
Przelotka to otwór metalizowany, który łączy warstwy. Domyślnie przelotki są zakryte albo nie zależnie od pliku maski: otwór w masce nad przelotką zostawia ją otwartą (przelotka niezakryta), a warstwa maski bez otworu ją zakrywa. Pytanie brzmi, co dzieje się z samym otworem. Norma IPC-4761 opisuje siedem obróbek, od I do VII. W prostych słowach:
| Obróbka | Co to oznacza | Typowy powód |
|---|---|---|
| Zakryta (typ I) | Maska zakrywa przelotkę z jednej albo obu stron, bez wypełniania otworu | Zwykła, tania obróbka; zakrywa przelotkę i ją izoluje |
| Zakryta i przykryta (II) | Druga warstwa maski zakrywa zakrycie | Dodatkowa ochrona |
| Zaślepiona (III) | Otwór jest częściowo wypełniony tuszem albo żywicą z jednej strony | Powstrzymuje lut albo topnik przed wejściem do otworu |
| Zaślepiona i przykryta (IV) | Zaślepiona, potem zakryta maską | To samo, z zakrytą powierzchnią |
| Wypełniona (V) | Otwór jest całkowicie wypełniony żywicą albo pastą | Potrzebna, zanim przelotka zostanie umieszczona w padzie |
| Wypełniona i przykryta (VI) | Wypełniona, potem zakryta maską | Zamknięta, płaska powierzchnia przelotki |
| Wypełniona i zamknięta (VII) | Wypełniona, potem pokryta płasko z góry | Przelotka w padzie: płaska powierzchnia miedziana, którą można lutować |
Różnica między zaślepioną a wypełnioną zależy od tego, jak pełne jest wypełnienie. Fabryki mogą obsługiwać niektóre typy, a innych nie.
- Zakryta: maska zakrywa przelotkę, otwór pozostaje pusty.
- Niezakryta: maska jest otwarta wokół przelotki.
- Zaślepiona: żywica w otworze, maska na niej.
- Wypełniona i zamknięta: żywica przez cały otwór, miedź pokryta płasko na obu końcach. Maska otwiera się przy tym padzie.
Dlaczego to ma znaczenie
- Przelotka w padzie. Jeśli przelotka siedzi w padzie lutowniczym i jest otwarta, lut spływa do otworu podczas rozpływu i połączenie jest wygłodzone. Wymaga to przelotki wypełnionej i zamkniętej, co kosztuje więcej. Jeśli Pan/Pani może przesunąć przelotkę obok padu, proszę to zrobić.
- Przelotki pod BGA. Po stronie, po której siedzi BGA, otwarte przelotki blisko padów mogą odprowadzać lut. Zakrycie albo zaślepienie ich to częsty wybór.
- Punkty testowe. Przelotka używana jako punkt testowy powinna być otwarta po tej stronie.
Przelotki zakryte i plik maski
Zakryta przelotka potrzebuje, aby warstwa maski była nad nią zamknięta po stronie zakrywanej. Jeśli przelotka ma otwór w pliku maski, nie zostanie zakryta, cokolwiek mówi formularz zamówienia. Wiele narzędzi oferuje ustawienie zakrywania przelotek. Proszę sprawdzić plik maski w przeglądarce.
Jak to wygląda przy zamawianiu tutaj
Kilka z 25 sprawdzeń patrzy na te szczegóły: znajdują maskę lutowniczą między padami za cienką, aby się utrzymać, oraz warstwę opisową na padach albo za cienką do nadruku, i zgłaszają przelotki wewnątrz padów jako cechę znalezioną w plikach, która potem musi zostać dopasowana do zamówionej obróbki przelotek. Weryfikacja pokazuje miejsca oraz zmierzoną wartość względem limitu. Kolory i obróbki przelotek, które są dostępne, są na stronie możliwości produkcyjnych. Weryfikacja nie może ocenić, czy warstwa opisowa jest użyteczna, tylko czy da się ją nadrukować. Zob. też artykuł Projektowanie pod produkcję: błędy, które widzimy.