Via Bedekking

Via Coating: Een sleutelproces om de kwaliteit van soldeerverbindingen te beschermen

In PCB-ontwerp en -productie worden vias gebruikt als "bruggen" om verschillende lagen met elkaar te verbinden. Als ze blootliggen, kunnen ze gemakkelijk een verborgen risico vormen die de kwaliteit van de assemblage beïnvloedt. Tijdens het solderen kan soldeerpasta in het gat vallen, wat leidt tot onvoldoende soldeerverbindingen of zelfs het ontbreken van effectieve soldeerverbindingen, vergelijkbaar met een lek in een dam die water verliest. Zodra dergelijke problemen zich voordoen, hebben zij direct invloed op de geleidbaarheid en betrouwbaarheid van de elektrische circuit.

Via-bekledingstechnologie betekent in eenvoudige termen het omsluiten of vullen van vias met een soldeermasker of speciale materialen, wat effectief kan voorkomen dat soldeerpasta doordringt en het risico op onopzettelijke kortsluiting vermindert. Afhankelijk van de functionele vereisten en toepassingssituaties van vias, zijn er drie gangbare bekledingsmethoden:

Via Tenting: Handmatige basibeschermering

Via Tenting dekt de vias direct toe met soldeermaskerinkt zonder aanvullende processtappen, net alsof de vias worden bedekt met een laagje "gaas". Er zijn twee specifieke vormen:
1. Enkelzijdige afscherming: één zijde van de via wordt bedekt met soldeermaskerinkt, terwijl de andere zijde open blijft, wat geschikt is voor toepassingen met lichte eisen voor warmteafvoer;

2. Dubbelzijdige afscherming: beide zijden van de via worden volledig bedekt met soldeermaskerinkt, wat een betere bescherming biedt en geschikt is voor gewone signaalvias, en effectief voorkomt dat soldeerpasta per ongeluk in het gat stroomt.

Deze methode is kostenefficiënt en eenvoudig in het proces en is de meest gebruikte basismethode voor bescherming in conventionele PCB's. Let op bij het ontwerpen: het soldermaskerlaag open bestand moet duidelijk het gebied aangeven dat niet bedekt hoeft te worden, om conflicten tussen het afschermproces en de ontwerpeisen te voorkomen

Via-verstopping: een gerichte oplossing voor gedeeltelijke vuling

Via-verstopping houdt in dat de via gedeeltelijk wordt gevuld met niet-geleidende materialen zoals epoxyhars en soldermaskerinkt, vergelijkbaar met het verstoppen van de via met een "zachte plug". Er zijn twee specifieke methoden:
1. Enkelzijdige verstopping: gedeeltelijke vuling van de via met niet-geleidend materiaal vanaf één zijde, het oppervlak wordt bedekt met soldermasker en de andere zijde blijft open;

2. Dubbelzijdige verstopping: gedeeltelijke vuling aan beide zijden van de via en bedekking met soldermasker.

Belangrijke opmerking:

• Het verstoppingsproces is geschikt voor via's met een diameter kleiner dan 0,5 mm. Het is moeilijk om bij een te grote apertuur het vulresultaat te garanderen;
  
• Multilaag PCB's wordt aanbevolen om voorkeur te geven aan eenzijdige stekers. Dubbelzijdige stekers vormen een gesloten ruimte in de via. De hoge temperatuur van het solderen kan ervoor zorgen dat de binnenlucht expandeert en de soldeermasket barst;
  
• Indien geen solderen vereist is, is het ook mogelijk om alleen te vullen zonder de soldeermasket te bedekken, en naar behoefte flexibel aan te passen.

Via-vulling: Hoge bescherming met volledige afsluiting

Via-vulling houdt in dat de via volledig wordt gevuld met niet-geleidend materiaal, wat gelijkstaat aan het toevoegen van een "vaste kern" aan de via. Dit proces is met name geschikt voor hoge dichtheid lay-out gebieden zoals BGA. Als de via's op deze plaatsen blootgesteld zijn, zal het soldeer door de pad in het gat lopen tijdens het solderen, wat resulteert in onvoldoende soldeerverbindingen die koude soldeerverbindingen vormen, of zelfs helemaal geen solderen, wat een groot effect heeft op de assemblagekwaliteit van de PCB. De belangrijkste vormen hiervan zijn:
1. Volledig vullen + optionele afdekking: vul de via volledig met niet-geleidend materiaal, en het oppervlak kan worden bedekt met soldeermasker (of niet worden bedekt, afhankelijk van de soldeer-eisen);

2. Vullen + afsluiten: dit is een geavanceerder proces - eerst de via elektrolytisch plateren en schoonmaken, daarna niet-geleidend materiaal indrukken en laten harden, en tot slot het einde van het gat vlak schuren en metalliseren, zodat het oppervlak zowel vlak als soldeerbaar is. Deze methode is bijzonder geschikt voor "Via-in-Pad"-ontwerp, en ondersteunt ook verpakte gestapelde microvia's, waardoor de weg vrijgemaakt wordt voor dichte verdraadting tussen BGAs.

Het kiezen van de juiste via-bekledingsmethode vereist een grondige beoordeling op basis van factoren zoals via-diameter, aantal PCB-lagen en montage-eisen. Of het nu om basisafscherming of geavanceerde vulling gaat, het kernaspect is het verminderen van soldeerrisico's en het verbeteren van de betrouwbaarheid van de PCB. Dit is ook het principe dat wij altijd hanteren bij het kiezen van processen, om ervoor te zorgen dat elke PCB de test van praktische toepassing kan doorstaan.