รายละเอียดพื้นผิวสามอย่างถูกกำหนดบนบอร์ดเกือบทุกบอร์ดและมักเข้าใจผิด: โซลเดอร์มาสก์ ซิลค์สกรีน และการจัดการเวีย แต่ละอย่างดูเหมือนเป็นเพียงความสวยงาม แต่ละอย่างมีขีดจำกัดการผลิตที่ทำให้บอร์ดเสียได้
โซลเดอร์มาสก์
โซลเดอร์มาสก์คือชั้นเคลือบโพลิเมอร์ สีเขียวบนบอร์ดส่วนใหญ่ ที่คลุมทองแดงยกเว้นบริเวณที่คุณต้องการบัดกรี ชั้นเคลือบนี้ทำหน้าที่สามอย่าง: ป้องกันตะกั่วบัดกรีไหลไปในที่ที่ไม่ควร ปกป้องทองแดงจากอากาศและสิ่งสกปรก และฉนวนลายวงจรจากการสัมผัสโดยไม่ตั้งใจครับ
โซลเดอร์มาสก์ถูกเคลือบทั่วทั้งบอร์ด จากนั้นฉายแสงผ่านชั้นมาสก์ของคุณและล้างออก เพื่อให้ช่องเปิดปรากฏเหนือแพด ไฟล์ Gerber มาสก์ของคุณแสดงช่องเปิด ไม่ใช่ชั้นเคลือบครับ
- โซลเดอร์มาสก์: ชั้นเคลือบเหนือบอร์ด
- ช่องเปิดที่แพด: ทองแดงเปลือยพร้อมการเคลือบผิวหน้า เพื่อให้ตะกั่วบัดกรีเปียกได้
- หมึกซิลค์สกรีน พิมพ์บนมาสก์และหลีกเลี่ยงแพด
- ลายวงจรใต้มาสก์: ได้รับการปกป้องและเป็นฉนวน
- มาสก์ระหว่างสองแพด เป็นบริดจ์ หากบางเกินไปจะหายไปและตะกั่วบัดกรีอาจเชื่อมแพดเข้าด้วยกัน
สี
สีเขียวเป็นสีมาตรฐานและโรงงานทุกแห่งรองรับ สีอื่น (แดง น้ำเงิน ดำ ขาว เหลือง และสีอื่น) พบได้ทั่วไป วัตถุประสงค์คล้ายกัน แต่โรงงานอาจรองรับด้วยขีดจำกัดที่แตกต่างกัน:
- บางสีอาจมีบริดจ์มาสก์ขั้นต่ำต่างกันหรือระยะเวลาผลิตนานกว่า
- มาสก์สีเข้มและด้านทำให้มองเห็นลายวงจรได้ยาก จึงตรวจสอบด้วยตาและแก้ไขงานได้ยากขึ้น
กรุณาถามว่าสีใดรองรับคุณสมบัติที่คุณใช้ สีมาตรฐานเป็นตัวเลือกที่ปลอดภัยสำหรับบอร์ดหนาแน่นครับ
ช่องเปิดมาสก์และบริดจ์
ช่องเปิดรอบแพดเรียกว่าส่วนขยายมาสก์หรือระยะห่าง แพดมีสองประเภท:
- Non-solder-mask-defined (NSMD) ช่องเปิดมาสก์ใหญ่กว่าแพดทองแดง จึงเห็นขอบแพด เป็นที่นิยมสำหรับชิ้นส่วนส่วนใหญ่
- Solder-mask-defined (SMD) มาสก์ทับขอบทองแดงและกำหนดแพด บางครั้งใช้ใต้ BGA เพื่อจำกัดขนาดแพด
ระหว่างสองแพดมีแถบมาสก์: บริดจ์มาสก์ (เรียกอีกอย่างว่า web หรือ dam) บริดจ์นี้ป้องกันตะกั่วบัดกรีเชื่อมแพดข้างเคียง หากบริดจ์บางกว่าที่กระบวนการพิมพ์ได้ จะลอกออกหรือถูกตัดออก และบริดจ์ตะกั่วบัดกรีจะเกิดขึ้นระหว่างการประกอบ สิ่งนี้เกิดขึ้นกับชิ้นส่วนระยะพิทช์เล็ก แนวปฏิบัติทั่วไปคือบริดจ์ประมาณ 0,1 มม. ทำได้ในกระบวนการมาตรฐานของโรงงานหลายแห่ง และต่ำกว่านั้นจะเสียหรือต้องใช้กระบวนการพิเศษ กรุณาตรวจสอบตัวเลขของโรงงานของคุณ ทางแก้คือช่องเปิดแพดเล็กลง หรือไม่มีมาสก์ระหว่างแพดและการออกแบบที่ยอมรับได้
มาสก์บนแพดและการเยื้องศูนย์
มาสก์ถูกจัดตำแหน่งกับทองแดงด้วยค่าความคลาดเคลื่อนเล็กน้อย หากช่องเปิดมาสก์ของคุณเพียงแค่พ้นแพด การเลื่อนเล็กน้อยจะคลุมบางส่วนของแพด กรุณาเผื่อระยะไว้ อย่าให้มาสก์คลุมแพดที่ต้องบัดกรีครับ
ซิลค์สกรีน (เลเจนด์)
ซิลค์สกรีนคือตัวอักษรและสัญลักษณ์ที่พิมพ์บนบอร์ด โดยทั่วไปสีขาวบนพื้นเขียว พิมพ์ด้วยอิงค์เจ็ทหรือสกรีน ซิลค์สกรีนมีรหัสอ้างอิงชิ้นส่วน เครื่องหมายขั้ว เครื่องหมายขา 1 โลโก้ และหมายเลขเวอร์ชัน สำหรับการประกอบและการแก้ไขงาน มักเป็นแนวทางเดียวที่ช่างมี
กฎที่ช่วยหลีกเลี่ยงปัญหา:
- หลีกเลี่ยงแพด หมึกบนแพดจะขัดขวางตะกั่วบัดกรี โรงงานมักลบซิลค์สกรีนออกจากแพด ซึ่งอาจลบตัวอักษรหรือเครื่องหมายขั้วบางส่วนของคุณ
- ทำให้เส้นและตัวอักษรหนาและสูงเพียงพอ ความกว้างเส้นประมาณ 0,15 มม. และความสูงตัวอักษรประมาณ 0,8 มม. ถึง 1 มม. โดยทั่วไปอ่านได้ ตัวอักษรเล็กกว่าจะเบลอ กรุณาตรวจสอบค่าขั้นต่ำของโรงงาน
- อย่าวางเครื่องหมายสำคัญใต้ชิ้นส่วน ทำเครื่องหมายขา 1 และขั้วในตำแหน่งที่มองเห็นได้หลังวางชิ้นส่วนแล้ว
- ใช้ด้านเดียวกับชิ้นส่วน ยกเว้นในที่ที่ห้าม
- อย่าพึ่งตัวอักษรขนาดเล็กสำหรับข้อมูลความปลอดภัย ใช้ตัวอักษรใหญ่กว่าหรือป้ายฉลาก
เวียและการจัดการช่องเปิดมาสก์
เวียคือรูชุบที่เชื่อมชั้นต่างๆ โดยค่าเริ่มต้น เวียจะถูกคลุมหรือไม่ขึ้นอยู่กับไฟล์มาสก์: ช่องเปิดในมาสก์เหนือเวียจะปล่อยให้เปิดอยู่ (เวียแบบ "ไม่คลุม") ในขณะที่ชั้นมาสก์ที่ไม่มีช่องเปิดจะคลุมไว้ คำถามคือเกิดอะไรขึ้นกับตัวรู มาตรฐาน IPC-4761 อธิบายการจัดการเจ็ดแบบ ตั้งแต่ I ถึง VII กล่าวอย่างง่าย:
| การจัดการ | ความหมาย | เหตุผลทั่วไป |
|---|---|---|
| คลุม (แบบ I) | มาสก์คลุมเวียจากด้านหนึ่งหรือทั้งสองด้าน โดยไม่เติมรู | การจัดการปกติและราคาถูก คลุมเวียและเป็นฉนวน |
| คลุมและคลุมทับ (II) | ชั้นมาสก์ที่สองคลุมทับชั้นคลุม | การปกป้องเพิ่มเติม |
| อุด (III) | รูถูกเติมบางส่วนด้วยหมึกหรือเรซินจากด้านหนึ่ง | ป้องกันตะกั่วบัดกรีหรือฟลักซ์เข้ารู |
| อุดและคลุม (IV) | อุดแล้วคลุมด้วยมาสก์ | แบบเดียวกัน แต่พื้นผิวถูกคลุม |
| เติมเต็ม (V) | รูถูกเติมเต็มด้วยเรซินหรือเพสต์ | จำเป็นก่อนวางเวียในแพด |
| เติมเต็มและคลุม (VI) | เติมเต็มแล้วคลุมด้วยมาสก์ | พื้นผิวเวียปิดและเรียบ |
| เติมเต็มและชุบปิด (VII) | เติมเต็มแล้วชุบให้เรียบด้านบน | เวียในแพด: พื้นผิวทองแดงเรียบที่บัดกรีได้ |
ความแตกต่างระหว่างอุดและเติมเต็มอยู่ที่ความสมบูรณ์ของการเติม โรงงานอาจรองรับบางแบบและไม่รองรับแบบอื่นครับ
- คลุม: มาสก์คลุมเวีย รูยังคงว่าง
- ไม่คลุม: มาสก์เปิดรอบเวีย
- อุด: เรซินอยู่ในรู มาสก์อยู่ด้านบน
- เติมเต็มและชุบปิด: เรซินเต็มรู ทองแดงชุบเรียบเหนือปลายทั้งสองด้าน มาสก์เปิดที่แพดนี้
เหตุใดจึงสำคัญ
- เวียในแพด หากเวียอยู่ในแพดบัดกรีและเปิดอยู่ ตะกั่วบัดกรีจะไหลลงรูระหว่างการหลอมและรอยต่อจะขาดตะกั่ว กรณีนี้ต้องใช้เวียเติมเต็มและชุบปิด ซึ่งมีค่าใช้จ่ายสูงกว่า หากคุณย้ายเวียไปข้างแพดได้ กรุณาทำเช่นนั้นครับ
- เวียใต้ BGA ด้านที่ BGA อยู่ เวียเปิดใกล้แพดอาจพาตะกั่วบัดกรีออกไป การคลุมหรืออุดเวียเหล่านี้เป็นตัวเลือกที่นิยม
- จุดทดสอบ เวียที่ใช้เป็นจุดทดสอบควรเปิดด้านนั้น
เวียคลุมและไฟล์มาสก์
เวียคลุมต้องการชั้นมาสก์ปิดเหนือเวียในด้านที่คลุม หากเวียมีช่องเปิดในไฟล์มาสก์ เวียจะไม่ถูกคลุม ไม่ว่าแบบฟอร์มคำสั่งซื้อจะระบุอย่างไร เครื่องมือหลายตัวมีการตั้งค่าคลุมเวีย กรุณาตรวจสอบไฟล์มาสก์ในโปรแกรมดูไฟล์ครับ
สิ่งนี้แสดงอย่างไรเมื่อคุณสั่งซื้อที่นี่
การตรวจสอบหลายรายการใน 25 รายการดูรายละเอียดเหล่านี้: การตรวจสอบพบโซลเดอร์มาสก์ระหว่างแพดบางเกินไปจนยึดไม่อยู่ และซิลค์สกรีนบนแพดหรือบางเกินไปที่จะพิมพ์ และรายงานเวียในแพดเป็นคุณสมบัติที่พบในไฟล์ ซึ่งต้องตรงกับการจัดการเวียที่สั่งซื้อ การตรวจสอบแสดงตำแหน่งและค่าที่วัดได้เทียบกับขีดจำกัด สีและการจัดการเวียที่มีให้ดูได้ที่ หน้าความสามารถในการผลิต การตรวจสอบไม่สามารถตัดสินได้ว่าซิลค์สกรีนของคุณมีประโยชน์หรือไม่ ได้เพียงว่าพิมพ์ได้หรือไม่ โปรดดู การออกแบบเพื่อการผลิต: ข้อผิดพลาดที่เราพบ ด้วยครับ