Закриття отворів

Покриття віа: ключовий процес для захисту якості паяних з’єднань

У проектуванні та виготовленні друкованих плат віа використовуються як «мости» для з’єднання різних шарів. Якщо вони відкриті, вони можуть легко перетворитися на приховані небезпеки, що впливають на якість монтажу. Під час паяння припій може потрапити у отвір, що призведе до недостатньої кількості припою або навіть до утворення ефективних паяних з’єднань, подібно до того, як тріщина в дамбі призведе до витоку води. Як тільки виникають такі проблеми, вони безпосередньо впливають на електропровідність і надійність схеми.

Технологія закриття монтажних отворів, простіше кажучи, полягає у тому, щоб обгорнути або заповнити отвори суцільним лаком або спеціальними матеріалами, що дозволяє ефективно запобігти проникненню припою та зменшити ризик випадкових коротких замикань. Відповідно до функціональних вимог та сценаріїв застосування монтажних отворів, існують три поширені способи закриття:

Закриття монтажних отворів суцільним лаком: зручний базовий захист

Закриття монтажних отворів суцільним лаком передбачає нанесення лаку без додаткових технологічних кроків, ніби накрити отвори шаром «марлі». Існують дві конкретні форми виконання:
1. Одностороннє екранування: один бік монтажного отвору покривається суцільним лаком, а інший залишається відкритим, що підходить для сценаріїв із незначними вимогами до відведення тепла;

2. Двостороннє екранування: обидві сторони монтажного отвору повністю покриваються суцільним лаком, що забезпечує більш надійний захист і підходить для звичайних сигнальних отворів, ефективно запобігаючи потраплянню припою всередину отвору.

Цей метод є недорогим і простим у виконанні, а також найбільш поширеним методом базового захисту в традиційних друкованих платах. Увага під час проектування: файл вікна притулку для паяльної маски має чітко позначати ділянки, які не повинні бути вкриті, щоб уникнути конфліктів між процесом екранування та вимогами проектування

Заповнення отворів: цільове рішення для часткового заповнення

Заповнення отворів полягає у «напівзаповненні» отвору непровідними матеріалами, такими як епоксидна смола або флюс для паяльної маски, подібно до закривання отвору «м’яким затичком». Існують два конкретних методи:
1. Заповнення з одного боку: часткове заповнення отвору непровідним матеріалом з одного боку, покриття поверхні паяльною маскою та залишення відкритим іншого боку;

2. Заповнення з двох боків: часткове заповнення обох сторін отвору та покриття паяльною маскою.

Важливе зауваження:

• Процес заповнення придатний для отворів діаметром менше 0,5 мм. Якщо діаметр занадто великий, важко забезпечити ефект заповнення;
  
• Багатошарові друковані плати рекомендується віддавати перевагу односторонньому монтажу. Двосторонній монтаж утворить замкнений простір у отворі. Висока температура паяння може спричинити розширення внутрішнього газу та викликати тріщини у лакувальному листі;
  
• Якщо паяння не потрібне, можна лише заповнити отвори, не наносячи лакувальний лист, та гнучко регулювати за потреби.

Заповнення отворів: високий рівень захисту з повним герметичним ущільненням

Заповнення отворів полягає у повному заповненні отвору непровідним матеріалом, що еквівалентно додаванню «суцільного стрижня» всередину отвору. Цей процес особливо підходить для зон з високою щільністю розташування, таких як BGA. Якщо отвори в цих місцях залишаться відкритими, припій буде стікати з контактного майданчика в отвір під час паяння, що призведе до недостатньої кількості припою, утворення холодних паїв або навіть відсутності паяння зовсім, що суттєво вплине на якість збирання друкованої плати. Основні форми цього процесу:
1. Повне заповнення + додаткове покриття: заповнити отвір повністю непровідним матеріалом, а поверхню можна вкрити лаком для паяння (або не вкривати, залежно від вимог паяння);

2. Заповнення + Кришкування: це більш складний процес – спочатку електрохімічно покрити та очистити отвір, потім впресувати непровідний матеріал і затвердити його, а наприкінці відшліфувати торцеву частину отвору до рівня та металізувати її, щоб поверхня була рівною та придатною для паяння. Цей метод особливо підходить для проектування "Via-in-Pad", а також може підтримувати упаковку зі складених мікроотворів, забезпечуючи щільне розведення між контактними майданчиками BGA.

Вибір правильного методу обробки контактних отворів потребує комплексної оцінки, що базується на таких факторах, як діаметр отвору, кількість шарів друкованої плати та вимоги до монтажу. Незалежно від того, чи йдеться про базове екранування чи просунуте заповнення, суть полягає в зменшенні ризиків, пов'язаних з паянням, і підвищенні надійності друкованої плати. Це також є принципом, якого ми завжди дотримуємося у виборі технології, щоб забезпечити стійкість кожної друкованої плати до випробувань у реальних умовах експлуатації.