Plošný spoj

Via Covering: Kľúčový proces na ochranu kvality spájkových spojov

Pri návrhu a výrobe dosiek plošných spojov sa využívajú vias ako „mostíky“ na prepojenie rôznych vrstiev. Ak sú vystavené, môžu sa stať skrytým rizikom, ktoré ovplyvňuje kvalitu montáže. Počas spájkovania môže pastová spájka padnúť do otvoru, čo spôsobí nedostatočné spájkové spojenie alebo dokonca znemožní vytvorenie účinného spájkového spojenia, podobne ako medzera v priehrade spôsobí únik vody. Akonáhle k takýmto problémom dôjde, priamo ovplyvnia vodivosť a spoľahlivosť obvodu.

Technológia pokrytia vodičov, jednoducho povedané, spočíva v obalení alebo vyplnení vodičov krytím z lútového odporu alebo špeciálnymi materiálmi, čo môže účinne zabrániť prieniku lútovacej pasty a znížiť riziko náhodných skratov. Podľa funkčných požiadaviek a oblastí použitia vodičov existujú tri bežné spôsoby pokrytia:

Ukrytie vodičov: Pohodlná základná ochrana

Ukrytie vodičov priamo pokrýva vodiče lútovým odporom bez potreby ďalších výrobných krokov, podobne ako keby ste vodiče zakryli vrstvou "gázy". Existujú dve konkrétne formy:
1. Jednostranné krytie: jedna strana vodiča je pokrytá lútovým odporom, druhá strana ostáva otvorená, čo je vhodné pre scenáre s nízkymi požiadavkami na odvodnenie tepla;

2. Dvojstranné krytie: obe strany vodiča sú úplne pokryté lútovým odporom, čo poskytuje vyššiu ochranu a je vhodné pre bežné signálové vodiče, ktoré môžu účinne zabrániť náhodnému prietoku lútovacej pasty do otvorov.

Táto metóda je lacná a jednoduchá na výrobu a je najpoužívanejšou základnou ochrannou metódou v konvenčných plošných spojoch. Poznámka pri návrhu: Okenný súbor súboru s výrezom v odporovej maske musí jasne označovať oblasť, ktorá nemá byť pokrytá, aby sa predišlo konfliktom medzi ochranným procesom a návrhovými požiadavkami

Záplata otvorov: Cieľové riešenie pre čiastočné vyplnenie

Záplata otvorov spočíva v „polovičnom plnení“ otvoru nevodivými materiálmi, ako je epoxidová živica alebo odporová maskovacia farba, podobne ako keby ste otvor uzavreli „mäkkou zátkou“. Existujú dve konkrétne metódy:
1. Záplata z jednej strany: čiastočné vyplnenie otvoru nevodivým materiálom z jednej strany, povrch pokrytý odporovou maskou a druhá strana ostáva otvorená;

2. Záplata z oboch strán: čiastočné vyplnenie z oboch strán otvoru a potom pokrytie odporovou maskou.

Dôležité upozornenie:

• Záplatový proces je vhodný pre otvory s priemerom menším ako 0,5 mm. Pri príliš veľkom otvore je ťažké zaručiť účinok výplne;
  
• V prípade viacvrstvových dosiek plošných spojov sa odporúča dať prednosť jednostrannému zapájaniu. Obojstranné zapájanie vytvorí uzavretý priestor vo vývode. Vysoká teplota pri spájkovaní môže spôsobiť rozšírenie vnútorného plynu a následne prasknutie spájkovacej masky.
  
• Ak nie je potrebné spájkovanie, je možné tiež len vyplniť vývody bez pokrytia spájkovacou maskou a prispôsobiť sa podľa potreby.

Vyplnenie vývodov: Vysoká ochrana úplným uzatvorením

Vyplnenie vývodov spočíva v úplnom zaplnení vývodov neprevodným materiálom, čo je ekvivalentné pridaniu "pevného jadra" do vývodu. Tento proces je obzvlášť vhodný pre oblasti s hustou výstavbou, ako napríklad BGA. Ak sú vývody na týchto miestach nekryté, spájkový tvar bude počas spájkovania pretekať z plošky do otvoru, čo spôsobí nedostatočné množstvo spájky a vznik studených spájok alebo dokonca úplnú absenciu spájky, čo výrazne ovplyvňuje kvalitu montáže dosky plošných spojov. Medzi hlavné formy patrí:
1. Úplné vyplnenie + voliteľné pokrytie: vyplňte otvor úplne nevodivým materiálom a povrch možno pokryť lúhovou maskou (alebo nie je pokrytý, v závislosti od požiadaviek na zváranie);

2. Vyplnenie + uzáverenie: Toto je náročnejší proces - najskôr sa otvorovanie elektrolyticky vylúži a vyčistí, potom sa do neho stlačí nevodivý materiál a zatvrdí, nakoniec sa koniec otvoru zhladí a metalizuje, čím sa dosiahne rovný a spájkovateľný povrch. Táto metóda je obzvlášť vhodná pre návrh „Via-in-Pad“ a môže tiež podporovať balenie s mikrootvormi, čím sa otvorí cesta pre husté vedenie medzi BGAs.

Výber správnej metódy pokrytia via vyžaduje komplexné posúdenie na základe faktorov, ako je priemer via, počet vrstiev dosky plošných spojov (PCB) a požiadavky na montáž. Či už ide o základné krytie alebo pokročilé vyplnenie, jadrom záležitosti je znížiť riziko vzniku chýb pri spájkovaní a zlepšiť spoľahlivosť dosky plošných spojov. Toto je tiež princíp, ktorého sa vždy držíme pri výbere výrobného procesu, aby každá doska plošných spojov odolala skúške reálneho použitia.