فاصله بازشدگی ماسک لحیم، فاصله طراحی‌شده بین تصویر ماسک و ویژگی مسی است؛ سد ماسک لحیم، نوار ماسکی باقی‌مانده بین دو بازشدگی مجاور است. هر دو مورد باید با توجه به فرآیند انتخابی ماسک، رجیستری، هندسه مس، الگوی پد قطعه و هدف مونتاژ در نظر گرفته شوند. هیچ قانون عمومی ۲ میلی‌اینچی وجود ندارد که برای همه تأمین‌کنندگان و گام‌های قطعات مناسب باشد.
نکات کلیدی
- پیش از نهایی‌سازی DFM، حداقل بازشدگی نهایی، رجیستری و توانایی ساخت سد ماسک توسط سازنده را دریافت کنید.
- بر اساس راهنمای پکیج و توانمندی فرآیند، از پدهای غیرتعریف‌شده توسط ماسک لحیم (NSMD) یا تعریف‌شده توسط ماسک لحیم (SMD) استفاده کنید.
- زمانی که یک سد ماسک را نمی‌توان به‌صورت قابل‌اعتماد تولید کرد، به‌جای باقی گذاشتن نوارهای باریک و شکننده، بازشدگی گروهی ماسک را به‌صورت هدفمند انتخاب کنید.
- ویاهای داخل پد، پوشش ویا و ویاهای پرشده/درپوش‌گذاری‌شده را به‌عنوان تصمیم‌های جداگانه ساخت در نظر بگیرید.
- ماسک لحیم حجم خمیر قلع را کنترل نمی‌کند؛ طراحی شابلون و فرآیند جایگذاری/ریفلُو همچنان عوامل اصلی ایجاد پل لحیم و تومب‌استون هستند.
- برای پکیج‌های متراکم، بازشدگی‌های نهایی و رجیستری را در نمونه اولیه تولید بررسی کنید.
قوانین ماسک را بر اساس کلاس ویژگی تعیین کنید
| ویژگی | تصمیم ماسک | ریسک اصلی |
|---|---|---|
| پدهای IC با گام ریز | بازشدگی‌های مجزا یا بازشدگی گروهی کنترل‌شده | نفوذ ماسک روی پد، از بین رفتن نوار باریک یا پل لحیم |
| پدهای BGA/µBGA | NSMD/SMD مطابق راهنمای پکیج و مونتاژ | تنش پد، هندسه مسیر خروجی و رجیستری |
| ویا نزدیک پد | پوشیده، باز، پرشده/درپوش‌گذاری‌شده یا ویا داخل پد | جاری شدن قلع، مواد شیمیایی محبوس یا شکست ماسک |
| نقطه تست | قطر بازشدگی و دسترسی پروب | نفوذ ماسک یا اتصال غیرقابل‌اعتماد |
| کانکتور لبه‌ای | عقب‌نشینی ماسک و مرز پرداخت سطح | آلودگی، پوسته‌شدن یا تداخل تماس |
| ویژگی ولتاژ بالا | بازشدگی و نقش ماسک در فاصله‌گذاری | تصور نادرست اینکه ماسک عایق ایمنی است |
پدهای NSMD در برابر پدهای تعریف‌شده توسط ماسک لحیم
پدهای NSMD دارای بازشدگی ماسک بزرگ‌تر از ابعاد مس هستند و لبه پد را در معرض دید قرار می‌دهند. در پدهای SMD، ماسک روی محیط مس هم‌پوشانی دارد. تأمین‌کنندگان BGA ممکن است برای رابط‌های مشخص پکیج/برد از هرکدام استفاده کنند.
| گزینه | مزیت | محدودیت |
|---|---|---|
| NSMD | ابعاد مس توسط اچینگ تعیین می‌شود؛ قلع به دیواره جانبی خیس‌شوندگی دارد | به رجیستری مناسب ماسک و وجود نوار ماسک کافی نیاز دارد |
| SMD | ماسک می‌تواند ویژگی مس کوچک را مهار یا تعریف کند | رجیستری بازشدگی و هم‌پوشانی ماسک با مس بسیار حساس می‌شود |
راهنمای الگوی پد قطعه و الزامات اطمینان‌پذیری سازنده قطعه را دنبال کنید، سپس تأیید کنید که سازنده برد می‌تواند ساختار موردنیاز را با تلرانس لازم تولید کند.
روند تصمیم‌گیری برای سد و گسترش ماسک
- با الگوی اسمی پد مسی و توانایی رجیستری ماسک سازنده شروع کنید.
- قوانین بازشدگی را بر اساس کلاس پکیج اعمال کنید، نه یک مقدار گسترش عمومی برای همه موارد.
- پهنای نوار ماسک نهایی بین بازشدگی‌های مجاور را محاسبه کنید.
- آن را با حداقل سد ماسک نهایی تضمین‌شده توسط تأمین‌کننده، رنگ و توانایی فرآیند ماسک مقایسه کنید.
- اگر بیش از حد باریک است، بازشدگی گروهی هدفمند را انتخاب کنید یا الگوی پد/استراتژی مونتاژ را اصلاح کنید.
- بازشدگی شابلون و جداسازی خمیر قلع را به‌صورت مستقل بررسی کنید.
پردازش ویا در نزدیکی پدهای مونتاژ
- ویا پوشیده‌شده (Tented via): ماسک، بازشدگی ویا را در یک یا هر دو طرف می‌پوشاند؛ مناسب بودن آن به اندازه سوراخ و فرآیند ساخت بستگی دارد.
- ویا با ماسک پرشده (Mask plugged via): ماده ماسک در یک فرآیند کنترل‌شده سوراخ را پر یا بسته می‌کند.
- ویا پرشده با رزین و درپوش‌گذاری‌شده (Resin-filled and capped via): سطح رسانا برای مونتاژ ویا داخل پد، تخت‌سازی می‌شود.
- ویا باز (Open via): در شرایطی قابل قبول است که ریسک جاری شدن قلع، آلودگی و تست کنترل شده باشد.
این اصطلاحات را به‌جای یکدیگر استفاده نکنید. نوع مربوطه طبق IPC-4761 یا یک مقطع واضح در نقشه ساخت، سمت موردنظر و الزام پذیرش مشخص شود.
ماتریس حالت‌های خرابی
| عیب | عوامل محتمل | پیشگیری/مدرک |
|---|---|---|
| قرار گرفتن ماسک روی پد | رجیستری، فیلم‌نگاری یا گسترش ناکافی | بازرسی بازشدگی نهایی |
| نبودن/جدا شدن سد ماسک | سد کمتر از توان فرآیند، چسبندگی ضعیف یا جابه‌جایی نامناسب | بررسی DFM و بازرسی ظاهری/چسبندگی |
| پل لحیم | حجم خمیر، جایگذاری، ریفلُو و جداسازی ناکافی | بررسی فرآیند شابلون و مونتاژ |
| نفوذ قلع به داخل ویا | ویا باز/پوشیده‌شده بسیار نزدیک به پد | اصلاح الگوی پد یا پرکردن/مسدودسازی |
| تاول یا جداشدگی ماسک | آماده‌سازی سطح، پخت، آلودگی یا تنش حرارتی | کنترل فرآیند و بازرسی IPC-A-600 |
| نمایان شدن ناخواسته مس | رجیستری ماسک، فیلم‌نگاری یا آسیب | پذیرش AOI/بازرسی ظاهری |
چک‌لیست RFQ ماسک لحیم
- جنس و رنگ ماسک، پرداخت سطح و کلاس قابل‌اعمال IPC-SM-840
- حداقل بازشدگی نهایی، رجیستری و الزامات سد ماسک
- قوانین NSMD/SMD/بازشدگی گروهی مخصوص پکیج
- نوع، سمت و معیار پذیرش ویا پوشیده/پرشده/درپوش‌گذاری‌شده
- فاصله‌گذاری‌های ماسک برای کانکتور لبه‌ای، نقطه تست، فیدوشال و ویژگی‌های ولتاژ بالا
- فایل‌های ODB++/Gerber، نت‌لیست، نقشه‌های ساخت و مونتاژ
- اندازه‌گیری/بازرسی نمونه اولیه و پذیرش ظاهری
- تعداد، پنل‌بندی، اعلان تغییرات و گزینه‌های تأییدشده جایگزین ماسک
از راهنمای DFM استفاده کنید و پکیج کنترل‌شده را از طریق صفحه درخواست قیمت PCB ارسال کنید.
استانداردها و مراجع
- IPC-SM-840 — صلاحیت و عملکرد ماسک لحیم دائمی
- IPC-2221 — طراحی عمومی بردهای مدار چاپی
- IPC-7351 — الزامات عمومی طراحی الگوی پد برای قطعات نصب سطحی
- IPC-4761 — راهنمای طراحی برای حفاظت از ویاهای برد مدار چاپی
- IPC-A-600 — معیارهای پذیرش بردهای مدار چاپی
ویرایش‌های فعلی و الزامات اختصاصی قطعه/سازنده را تأیید کنید.
پرسش‌های متداول فاصله ماسک لحیم
فاصله استاندارد گسترش ماسک لحیم چیست؟
مقدار عمومی و ثابتی وجود ندارد. این مقدار باید رجیستری مس/ماسک و پکیج انتخابی را پوشش دهد و هم‌زمان در محدوده توانایی فرآیند سازنده باقی بماند.
آیا سد ماسک لحیم از همه پل‌های لحیم جلوگیری می‌کند؟
خیر. حجم خمیر، بازشدگی شابلون، جایگذاری، طراحی پد و فرآیند ریفلُو عوامل اصلی هستند.
اگر سد ماسک بیش از حد کوچک باشد چه اتفاقی می‌افتد؟
ممکن است تصویرگیری یا چسبندگی آن به‌صورت قابل‌اعتماد انجام نشود. یک بازشدگی گروهی هدفمند معمولاً بهتر از یک نوار باریک و کنترل‌نشده ماسک است.
آیا پدهای BGA باید NSMD باشند یا SMD؟
راهنمای سازنده پکیج و توانایی برد/مونتاژ را دنبال کنید. هر دو ساختار برای کاربردهای مشخص استفاده می‌شوند.
آیا ویا پوشیده‌شده همان ویا پرشده و درپوش‌گذاری‌شده است؟
خیر. پوشش ویا فقط بازشدگی را با ماسک می‌پوشاند؛ پرکردن/درپوش‌گذاری از پرکننده کنترل‌شده و لایه مس تخت برای نیازهای متفاوت مونتاژ استفاده می‌کند.