Uzavření vývodů

Via Covering: Klíčový proces na ochranu kvality pájených spojů

V návrhu a výrobě plošných spojů se využívají vnitřní propojovací kanály jako „mosty“ pro spojení různých vrstev. Pokud jsou tyto kanály otevřené, mohou se stát skrytým rizikem, které ovlivní kvalitu montáže. Během pájení může pájecí pasta propadnout do otvoru, což způsobí nedostatečné pájené spoje nebo dokonce znemožní vytvoření účinných spojů – podobně jako mezera v přehradě způsobí únik vody. Jakmile k takovým problémům dojde, přímo to ovlivní vodivost a spolehlivost obvodu.

Technologie pokrytí výplňových děr, jednoduše řečeno, spočívá v obalení nebo vyplnění výplňových děr lutzovou maskou nebo speciálními materiály, což může účinně zabránit průniku pájecí pasty a snížit riziko náhodných zkratů. Podle funkčních požadavků a aplikačních scénářů výplňových děr existují tři běžné metody pokrytí:

Pouzdrované výplňové díry: Pohodlná základní ochrana

Pouzdrované výplňové díry přímo pokrývají výplňové díry lutzovou inkou bez nutnosti dalších procesních kroků, podobně jako kdyby byly výplňové díry pokryty vrstvou "gázy". Existují dvě konkrétní formy:
1. Jednostranné stínění: jedna strana výplňové díry je pokryta lutzovou inkou, zatímco druhá strana zůstává otevřená, což je vhodné pro scénáře s nízkými požadavky na odvod tepla;

2. Oboustranné stínění: obě strany výplňové díry jsou zcela pokryty lutzovou inkou, což poskytuje vyšší ochranu a je vhodné pro běžné signálové výplňové díry, může účinně zabránit náhodnému vniknutí pájecí pasty do otvoru.

Tato metoda je nízká v nákladech a jednoduchá v procesu a je nejvíce používanou základní ochrannou metodou v konvenčních plošných spojích. Poznámka při návrhu: Soubor s otevřeným oknem masky pro pájení musí jasně označit oblast, která nemá být pokryta, aby se předešlo konfliktům mezi stínícím procesem a návrhovými požadavky

Vyplnění vodivých otvorů: Cílené řešení pro částečné vyplnění

Vyplnění vodivých otvorů spočívá v „polovičním plnění“ vodivého otvoru nevodivými materiály, jako je epoxidová pryskyřice a inkoust pro pájecí masku, podobně jako zacpání vodivého otvoru „měkkou zátkou“. Existují dvě konkrétní metody:
1. Jednostranné zacpání: částečné vyplnění vodivého otvoru nevodivým materiálem z jedné strany, potažení povrchu pájecí maskou a ponechání druhé strany otevřené;

2. Dvoustranné zacpání: částečné vyplnění obou stran vodivého otvoru a potažení pájecí maskou.

Důležitá poznámka:

• Proces zacpání je vhodný pro vodivé otvory s průměrem menším než 0,5 mm. Pokud je otvor příliš velký, je obtížné zajistit efekt vyplnění;
  
• U vícevrstvých deskách plošných spojů se doporučuje upřednostnit jednostranné osazení. Osazení z obou stran vytvoří uzavřený prostor u vrtaného kontaktu. Vysoká teplota při pájení může způsobit roztažení vnitřního plynu a prasknutí pájecí masky.
  
• Pokud není pájení vyžadováno, je také možné pouze vyplnit vrtané kontakty bez pokrytí pájecí maskou a podle potřeby pružně upravit.

Vyplnění vrtaných kontaktů: Vysoká ochrana pomocí úplného utěsnění

Vyplnění vrtaných kontaktů spočívá v jejich kompletním vyplnění nepájivým materiálem, což je ekvivalentní přidání "pevného jádra" do vrtaného kontaktu. Tento proces je zvláště vhodný pro oblasti s vysokou hustotou osazení, jako je BGA. Pokud jsou vrtané kontakty na těchto místech odkryté, může se pájecí pasta při pájení dostat z plošky do otvoru, čímž vznikne nedostatečné množství pájeného spoje, který vytvoří studené pájení nebo dokonce žádné pájení vůbec, což výrazně ovlivňuje kvalitu montáže desky plošných spojů. Mezi hlavní formy patří:
1. Kompletní vyplnění + volitelné potažení: vyplňte přechodový kontaktor plně nevodivým materiálem a povrch může být potažený pájecí maskou (nebo nemusí být potažený, v závislosti na požadavcích svařování);

2. Vyplnění + uzavření: Jedná se o náročnější proces – nejprve proveďte elektrolytické pokovení a vyčištění přechodového kontaktoru, poté do něj vložte nevodivý materiál a nechte jej ztuhnout, nakonec se povrch otřete rovný a provede se metalizace, aby byl povrch hladký a zároveň pájitelný. Tato metoda je zvláště vhodná pro návrh "Via-in-Pad" a může také podporovat balení s vrstvenými mikrokontaktory, čímž umožňuje hustší zapojení mezi BGAs.

Výběr správné metody zakrytí vývodů vyžaduje komplexní posouzení založené na faktorech, jako je průměr vývodů, počet vrstev plošného spoje a požadavky na montáž. Ať už se jedná o základní stínění nebo pokročilé vyplnění, jádrem záležitosti je snížit rizika spojená s pájením a zvýšit spolehlivost plošného spoje. Toto je také princip, kterého se vždy držíme při výběru výrobního procesu, abychom zajistili, že každý plošný spoj odolá zkoušce reálného nasazení.