Description détaillée du processus du pont de masque de soudure dans PCB
/dans Connaissances techniques PCB/par Personnel administratifLa surface d'un PCB est recouverte d'une couche de laque appelée encre de masque de soudure.. C'est l'un des types d'encre les plus courants et les plus essentiels utilisés dans Fabrication de PCB. Alors qu'environ 90% du masque de soudure est vert, d'autres couleurs comme le rouge, bleu, noir, blanc, et le jaune sont également disponibles.
La fonction principale de l’encre du masque de soudure est l’isolation. Pendant le processus de soudage, il aide à prévenir les courts-circuits causés par les ponts de soudure et les dommages physiques aux traces conductrices. Il protège également contre la dégradation de l'isolation ou la corrosion causée par des facteurs environnementaux tels que la poussière et l'humidité..
Un pont de masque de soudure fait référence à la section du masque de soudure entre les ouvertures des plages de soudure des fils de composants étroitement espacés, généralement des circuits intégrés avec des broches à pas fin.. Le rôle du pont du masque de soudure est d'empêcher l'écoulement de la soudure et le pontage entre les pastilles pendant le soudage.. Pour garantir des joints de soudure fiables et éviter les courts-circuits, il est essentiel de maintenir autant que possible des ponts de masque de soudure entre les plages adjacentes.
Types de ponts de masque de soudure
Chaque disposition de PCB et densité de composants impose des exigences spécifiques. Les concepteurs de PCB doivent choisir le type de barrage de soudure approprié en fonction de ces besoins. Différents types de ponts de masque de soudure offrent divers avantages, améliorant la fiabilité et réduisant le risque de pontage par soudure.
1. Pont de masque de soudure ouvert
Un pont de masque de soudure ouvert expose des zones désignées de cuivre sur le PCB. Il fournit un espacement contrôlé entre les composants pour permettre une connexion électrique sélective. Cette technique empêche la soudure de migrer à travers la structure tout en maintenant une conductivité électrique stable.. Les barrages de soudure ouverts sont particulièrement adaptés aux hautes fréquences et aux RF (radiofréquence) applications, où un contrôle précis du flux de soudure est essentiel en raison de la sensibilité aux performances des circuits.
2. Engrener (Grille) Pont de masque de soudure
Le pont du masque de soudure en maille utilise une structure en forme de grille dans sa conception. Cette configuration permet de minimiser les contraintes thermiques lors du soudage. La disposition du maillage améliore la force d'adhérence et empêche la fissuration du matériau du masque de soudure.. Les barrages de soudure de type maillé sont particulièrement efficaces pour les grandes zones de cuivre. En intégrant ces améliorations de conception, la fiabilité mécanique et la stabilité du circuit imprimé sont considérablement augmentées.
3.Pont de masque de soudure circulaire
Lors de l'utilisation d'un pont de masque de soudure circulaire, un motif en forme d'anneau est formé autour du tampon. Cette conception permet d'éviter les pontages entre les composants dans les zones très compactes du circuit imprimé.. En raison de sa disposition structurelle, les ponts de masque de soudure circulaires permettent des opérations de soudure plus précises et plus efficaces, tout en minimisant les risques de courts-circuits.
Les barrages circulaires sont particulièrement bien adaptés aux PCB à pas fin et haute densité, où le maintien de l’intégrité des joints de soudure est crucial. Avec cette conception, les joints de soudure restent propres et uniformes, contribuer à une qualité globale constante du conseil d’administration.
Règles et normes de conception pour le pont de masque de soudure
1. Exigences de largeur minimale
Conception standard:
La largeur minimale typique d'un pont de masque de soudure est ≥ 6 mil (0.152 MM), adapté à l'électronique grand public générale et aux PCB de contrôle industriel.PCB haute densité (Par exemple, Cartes HDI):
La largeur peut être réduite à 3.2 mil (0.08 MM) ou même plus petit, en fonction des capacités du fabricant. Par exemple:JLCPCB, en utilisant LDI (Imagerie directe laser) technologie, peut atteindre une largeur minimale de barrage de soudure de 2 mil (0.05 MM).
Emballage ultra haute densité (Par exemple, FC-BGA):
Une plage de largeur de 0,05 à 0,08 mm est utilisée, adapté aux cartes serveurs haut de gamme et aux processeurs AI.
2. Considération sur l'espacement des tampons
La largeur du pont du masque de soudure doit être calculée en fonction de l'espacement des plots.. Une formule empirique typique est:
Largeur du pont du masque de soudure = Espacement des tampons - 2 × Largeur du tampon − 2 × Tolérance de fabrication
Exemple:
Si espacement des plots = 0.5 MM, largeur du tampon = 0.25 MM, tolérance = 0.05 MM, alors:
Largeur du pont du masque de soudure ≥ 0.05 MM
3. Exigences d'épaisseur
Épaisseur standard:
La couche du masque de soudure a généralement une épaisseur de 8 à 15 μm.Si trop mince: risques de rupture de soudure dus à une isolation insuffisante.
Si trop épais: peut affecter négativement la précision de l'assemblage.
Pratique recommandée:
Utiliser plusieurs passes de sérigraphie ou de revêtement par pulvérisation pour obtenir une épaisseur ≥ 15 µm, spécialement pour les applications à haute fiabilité.
Considérations de fabrication pour les ponts de masque de soudure
La capacité de traitement des ponts de masque de soudure est affectée par la couleur de l'encre, épaisseur du cuivre, et disposition du tableau:
L'encre verte pour masque de soudure offre un meilleur contrôle du processus et peut s'adapter à des barrages de soudure plus petits que les encres colorées..
Un cuivre plus épais nécessite des ponts de masque de soudure plus larges, tandis que le cuivre plus fin permet des barrages de soudure plus étroits et plus stables..
1. Pour une épaisseur de cuivre de base ≤ 1 oz:
Vert & Vert mat: Pont de masque de soudure ≥ 4 mil
Autres couleurs: Pont de masque de soudure ≥ 5 mil
Sur de grandes zones de coulée de cuivre: Pont de masque de soudure ≥ 8 mil
2. Pour une épaisseur de cuivre de base de 2 à 4 oz:
Noir brillant, Noir mat, Blanc: Pont de masque de soudure ≥ 6 mil
Sur de grandes zones de coulée de cuivre: Pont de masque de soudure ≥ 8 mil
3. Ponts de masque de soudure entre de grandes zones de cuivre (Surfaces HASL):
Pour éviter les ponts de soudure entre les grandes zones de cuivre (surtout avec finition HASL), la largeur de la digue de soudure doit être ≥ 8 mil.
Principaux scénarios d'application du pont de masque de soudure
1. Forfaits à pas fin
Pour les circuits intégrés avec boîtier à pas fin tels que QFP (Forfait Quad Plat), LGA (Réseau de grille terrestre), et BGA (Tableau de grille à billes), l'espacement des tampons est généralement inférieur à 0.5 MM.
Les ponts de masque de soudure sont essentiels pour empêcher les ponts de soudure entre les pastilles adjacentes, ce qui pourrait autrement conduire à des courts-circuits.
Ceci est particulièrement critique dans les processus de soudage automatisés, où la pâte à souder a tendance à se répandre sous l'effet de la chaleur; sans ponts de masque de soudure, le pontage par soudure devient plus probable.
2. Zones de routage à haute densité
En IDH (Interconnexion à haute densité) PCBS, où le routage est dense, la soudure peut facilement s'écouler entre les plages adjacentes si des ponts de masque de soudure ne sont pas implémentés.
Les barrages de soudure agissent comme des barrières physiques, améliorer l'isolation électrique et assurer la fiabilité et la sécurité du circuit.
3. Prévention des projections de billes de soudure
Les ponts de masque de soudure aident à sceller les espaces entre les plaquettes, réduisant le risque d'éclaboussures de billes de soudure dans des zones involontaires pendant le brasage par refusion.
Cela améliore considérablement la qualité du soudage et réduit les défauts potentiels après le soudage..
4. Cartes multicouches ou soudure inférieure
Dans les assemblages PCB double face, lorsque les composants sont soudés sur la couche inférieure, des ponts de masque de soudure peuvent être appliqués entre les pastilles sur la couche supérieure pour éviter la contamination par le flux ou la soudure des zones qui ne doivent pas être soudées.
Ceci est particulièrement utile dans soudure d'onde ou applications de brasage sélectif.
Conclusion
Les ponts de masque de soudure sont une structure essentielle pour garantir la fiabilité du soudage des PCB. Leur conception doit tenir compte de l’espacement des plots, capacité de fabrication, et processus de soudure.
En sélectionnant les largeurs de barrage de soudure appropriées, optimisation des propriétés du matériau du masque de soudure, et collaborer étroitement avec les fabricants de PCB, on peut améliorer considérablement le rendement des PCB et la fiabilité à long terme.
Alors que les produits électroniques continuent d'évoluer vers des conceptions à densité plus élevée et à pas plus fin, les technologies des masques de soudure continueront de progresser pour répondre aux exigences croissantes de miniaturisation et de performance.









