今天是關(guān)于?PCB 阻焊層、PCB 阻焊層制作工藝。

PCB 制作完成后，板上的銅走線(xiàn)通常會(huì)因暴露在環(huán)境中而面臨氧化和腐蝕的風(fēng)險(xiǎn)，防止這種情況并延長(zhǎng)PCB 壽命的最可靠的方法是提供阻焊層的保護(hù)涂層。

一、PCB 阻焊層是什么層？

阻焊層是一層薄薄的聚合物，放置在電路板上以保護(hù)銅在操作過(guò)程中免受氧化和短路，它還可以保護(hù) PCB 免受環(huán)境影響。

例如：灰塵和其他幾種污染物，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，這些污染物可能會(huì)導(dǎo)致短路。

二、PCB 阻焊層種類(lèi)

1、頂部和底部阻焊層

工程師通常使用這些來(lái)識(shí)別已經(jīng)應(yīng)用在PCB上的綠色阻焊層中的開(kāi)口。這種特殊的阻焊層是通過(guò)環(huán)氧樹(shù)脂或薄膜方法添加的。接下來(lái)，利用已使用掩模注冊(cè)的開(kāi)口將組件引腳焊接到板上。

電路板頂部的走線(xiàn)稱(chēng)為頂部走線(xiàn)，使用的相應(yīng)阻焊層稱(chēng)為頂部掩模。與頂部掩模相同，底部掩模用于電路板的底部。

2、環(huán)氧液體阻焊層

阻焊層中最具成本效益的選擇是環(huán)氧樹(shù)脂。它是一種在PCB上絲印的聚合物。絲網(wǎng)印刷是指一種使用編織網(wǎng)來(lái)支持油墨阻擋圖案的印刷技術(shù)。網(wǎng)格能夠識(shí)別用于油墨轉(zhuǎn)移過(guò)程的開(kāi)放區(qū)域。該步驟之后是熱固化

3、液體光成像（LPI）阻焊層

LPI 阻焊層實(shí)際上是兩種不同液體的混合物。這些液體單獨(dú)保存并在涂抹面膜層之前混合，以延長(zhǎng)保質(zhì)期。LPI 也是各種其他類(lèi)型中更具成本效益的選擇之一。

LPI 用于幕涂、絲網(wǎng)印刷和噴涂應(yīng)用，是各種聚合物和溶劑的混合物。使用這種可以粘附在目標(biāo)區(qū)域表面的掩模可以形成薄涂層。使用此掩膜后，PCB 通常不需要任何當(dāng)前可用的最終表面處理。

與傳統(tǒng)的環(huán)氧樹(shù)脂油墨不同，LPI對(duì)紫外線(xiàn)很敏感。面板需要用掩模覆蓋，并在短暫的“粘性固化周期”后，使用紫外激光或光刻工藝將PCB暴露在紫外光下。

液體光成像（LPI）阻焊層

在使用掩膜之前，對(duì)面板進(jìn)行清潔并檢查是否有任何氧化跡象。這是使用化學(xué)溶液、氧化鋁溶液或使用懸浮浮石擦洗面板來(lái)完成的。

用于將面板表面暴露在紫外線(xiàn)下的最流行的技術(shù)之一是使用薄膜工具和接觸式打印機(jī)。薄膜的頂部和底部片材使用乳液印刷，以阻擋需要焊接的區(qū)域。然后使用打印機(jī)上的工具將生產(chǎn)面板和膠片固定在適當(dāng)?shù)奈恢?，并同時(shí)暴露在紫外線(xiàn)光源下。

一種方法利用利用激光的直接成像。這種技術(shù)不需要工具或薄膜，因?yàn)榧す馐峭ㄟ^(guò)使用放置在面板銅模板上的基準(zhǔn)標(biāo)記來(lái)控制的。

LPI掩模有多種顏色可供選擇，例如綠色、黑色、紅色、黃色、白色和藍(lán)色。

4、干膜光成像阻焊層

使用干膜光成像阻焊層需要真空層壓，該干膜經(jīng)受曝光然后顯影。開(kāi)發(fā)后，識(shí)別開(kāi)口以生成圖案， 然后將組件焊接到銅焊盤(pán)上。高密度線(xiàn)路板受益于干膜阻焊層， 因?yàn)樗粫?huì)淹沒(méi)通孔。

5、表面處理

無(wú)論使用何種 PCB 阻焊層類(lèi)型，最終的阻焊層都會(huì)在電路板上留下某些暴露的銅區(qū)域。這些暴露區(qū)域需要鍍有合適的表面光潔度以防止氧化。最流行的表面處理之一是熱風(fēng)焊料整平（HASL）。

根據(jù)要求，也可以使用其他表面處理，例如化學(xué)鍍鎳鈀浸金（ENEPIC）和化學(xué)鍍鎳浸金（ENIG）。需要時(shí)，在掩膜層中留下額外的孔用于粘貼掩膜。該糊狀掩模用于根據(jù)所使用的制造工藝將焊盤(pán)或其他組件連接到板上。

三、PCB阻焊層制作工藝

以下是在PCB上應(yīng)用阻焊層的過(guò)程∶

1、PCB清潔

清潔電路以去除污垢和其他污染物，然后干燥電路板表面。

2、阻焊油墨涂層

接下來(lái)，將電路板裝入用于阻焊油墨涂層的垂直涂層機(jī)中。涂層厚度取決于諸如 PCB 所需的可靠性及其使用領(lǐng)域等因素。在電路板的不同部分（例如走線(xiàn)、銅箔或基板）上添加阻焊層時(shí)，其厚度會(huì)有所不同。該掩膜層厚度將取決于設(shè)備能力和PCB制造能力。

3、預(yù)硬化

這個(gè)階段不同于完全硬化，因?yàn)轭A(yù)硬化看起來(lái)使涂層在板上相對(duì)堅(jiān)固，這有助于去除不需要的涂層，而這些涂層又可以在開(kāi)發(fā)階段輕松地從PCB上去除。

4、成像和硬化

成像是使用激光繪制的照相膠片完成的，以定義阻焊層區(qū)域。該薄膜與已經(jīng)涂有焊料油墨并粘干的面板對(duì)齊。在這個(gè)成像過(guò)程中，與面板對(duì)齊的膠片會(huì)受到紫外線(xiàn)照射。在接收到紫外光后，不透明區(qū)域允許紫外光穿過(guò)薄膜，從而使不透明區(qū)域下方的油墨發(fā)生聚合（硬化）。

在 LDI 成像的情況下，不需要照相膠片，因?yàn)樽贤饧す鈺?huì)直接硬化板上需要保留阻焊油墨的部分。

5、開(kāi)發(fā)

然后將電路板浸入顯影液中以清除不需要的阻焊層，以確保所需的銅箔準(zhǔn)確暴露。

6、最終硬化和清潔

當(dāng)安裝在PCB表面時(shí)，需要最終硬化以使阻焊油墨可用。接下來(lái)，需要對(duì)已覆蓋阻焊層的電路板進(jìn)行清潔，然后再進(jìn)行進(jìn)一步的處理，例如進(jìn)行表面處理。

四、阻焊層設(shè)計(jì)指南

1、帳篷通孔

當(dāng)通孔被阻焊層覆蓋以使其不暴露時(shí)，稱(chēng)為帳篷通孔。與過(guò)孔填充不同，這里只有環(huán)形圍被阻焊層覆蓋。如果孔完全閉合，則稱(chēng)為填充過(guò)孔或掩膜堵塞過(guò)孔，具體取決于用于閉合孔的方法。

帳篷通孔是一種用于保護(hù) PCB 的流行工藝，出于成本考慮，它被選擇用于環(huán)氧樹(shù)脂填充或掩膜堵塞。在通孔隆起的方法中，液體光成像（LPI）阻焊層隆起是最具成本效益的。

為了確保更好的帳篷通過(guò)， 你還可以使用成本更高的樹(shù)脂填充。

使用阻焊層創(chuàng)建的帳篷通孔

過(guò)孔的目的是在 PCB 表面上留下更少的暴露導(dǎo)電焊盤(pán)，這將最大限度地減少組裝過(guò)程中焊料橋接期間發(fā)生的短路。當(dāng)過(guò)孔位于焊盤(pán)邊緣或標(biāo)準(zhǔn)BGA“狗骨”圖案中時(shí)，錫有從SMT焊盤(pán)的遷移也減少了，帳篷還可以最大限度地減少通孔因暴露于操作環(huán)境而損壞的可能性。

2、阻焊層間隙

阻焊層間隙是決定阻焊層與PCB表面特征的接近程度的公差。此公差間隙的目的是在接收焊料的表面特征之間提供足夠的間距，稱(chēng)為焊料壩。這防止了焊橋的形成。

阻焊層間隙

通常阻焊層間隙需要是導(dǎo)體間距寬度的一半。當(dāng)使用100μm以下的精細(xì)導(dǎo)電圖案時(shí)，阻焊層間隙可以低于50μm。

3、焊盤(pán)

阻焊層定義的焊盤(pán)是那些掩膜開(kāi)口小于銅焊盤(pán)的焊盤(pán)，這樣阻焊層將定義BGA中使用的焊盤(pán)尺寸。

掩模間隙的變化將決定銅焊盤(pán)的尺寸。

SMD和NSMD 焊盤(pán)

非阻焊層定義的焊盤(pán)包括焊盤(pán)和掩模之間的間隙。

阻焊工藝需要考慮配合公差，以便掩膜間隙應(yīng)始終大于焊盤(pán)。這是保持整個(gè)焊盤(pán)沒(méi)有阻焊劑并確保最佳焊接所必需的。

4、阻焊開(kāi)窗

沒(méi)有掩膜的PCB外層稱(chēng)為阻焊開(kāi)口，其目的是將電路暴露在錫（焊料）中。這個(gè)開(kāi)口必須準(zhǔn)確，否則可能導(dǎo)致電路板上不必要的銅暴露，從而導(dǎo)致腐蝕和損壞。

阻焊層開(kāi)口的CAM快照

通常，制造商選擇具有1∶1的阻焊層開(kāi)口與可更改為適當(dāng)制造工藝的銅焊盤(pán)。開(kāi)口必須根據(jù)要求進(jìn)行定制，否則可能會(huì)導(dǎo)致焊盤(pán)旁邊的接地層暴露出來(lái)。這可能會(huì)導(dǎo)致短路，應(yīng)予以防止。

5、阻焊層覆蓋或擴(kuò)展

EDA 軟件通?？梢栽O(shè)置電路板表面特征和阻焊層之間的間距。該規(guī)范通常稱(chēng)為阻焊層擴(kuò)展，可以是正值、負(fù)值或零值。

正向阻焊擴(kuò)展

當(dāng)阻焊層的端部與未覆蓋的焊盤(pán)外圓周之間存在間距時(shí)，稱(chēng)為正阻焊層膨脹。

零阻焊層膨脹

當(dāng)阻焊層和焊盤(pán)之間沒(méi)有間距或間隙時(shí)，它是零值。

負(fù)阻焊擴(kuò)展

當(dāng)阻焊層與焊盤(pán)的一個(gè)區(qū)域重疊時(shí)，它是負(fù)值。

阻焊層覆蓋率的cam快照

以上就是關(guān)于?PCB阻焊層的簡(jiǎn)單介紹。

審核編輯：湯梓紅

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