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元器件虛焊原因之一:盤中孔的可制造設計規范

華秋DFM ? 2022-11-04 10:07 ? 次閱讀

什么是盤中孔?盤中孔是指過孔打在焊盤上,通常是指SMD及BGA焊盤,簡稱VIP(via in pad)。插件孔的焊盤不能稱為盤中孔,因插件孔焊盤需插元器件焊接,所有插件引腳焊盤上都有孔。

隨著電子產品向輕、薄、小的方向發展, PCB板也推向了高密度、高難度發展,因此元器件的體積也在逐漸變小。例如:BGA元器件的封裝小,引腳的間距隨之變小。引腳間距小則封裝里面的引腳難以布線,需換層打孔布線。

在BGA引腳間距小無法扇出時,解決的方法只有一種,哪就是打盤中孔。還有就是BGA背面放置濾波電容,當BGA引腳多時背面的濾波電容無法避開引腳扇出的過孔,只能接受濾波電容的焊盤上打孔。因此盤中孔存在兩種情況,一種是在BGA焊盤上,一種是在貼片的焊盤上。

在此建議在間距足夠的情況下,盡量不要設計盤中孔,因為制造盤中孔成本非常高,生產周期很長。

盤中孔的設計

無需設計盤中孔

在進行PCB布線之前,都需要先做扇出工作,方便內層布線。對于BGA類的器件扇出,引腳數目太多,而卻BGA區間必須要扇孔在焊盤之間的中心位置。關于BGA扇出的設置參數,過孔0.15-0.2mm,線寬3-4mil,孔環0.3-0.4mm,因此BGA引腳間距需要大于0.35mm,方可正常扇出。

需設計盤中孔

在BGA扇出前,我們需要對via孔的孔徑進行設置,否則孔徑不合適也不能有效扇出,或者扇出結果不正常。當BGA引腳間距過小無法扇出時,需設計盤中孔,從內層走線或者BGA器件的底層走線。

盤中孔的生產工藝

1、BGA上面的過孔一般定義為盤中孔,需要塞樹脂,樹脂上面電鍍蓋帽方便客戶焊接。客戶有要求BGA上面的孔不塞孔的除外。2、除BGA以外,當客戶要求所有過孔樹脂塞孔時,貼片上面的過孔同樣定義為盤中孔。

盤中孔定義

生產工藝流程

鉆盤中孔→鍍孔銅→塞樹脂→固化→打磨→減銅→去溢膠→鉆其它非盤中孔(通常指元件孔和工具孔)→鍍孔銅和VCP面銅→正常流程……

塞孔工藝能力

盤中孔的講解

01

BGA上的盤中孔

一般器件的封裝引腳少無需設計盤中孔,BGA器件的引腳多扇出的過孔占用布線的空間,如果把過孔設計為盤中孔,孔打在BGA 焊盤上則可以預留出布線的空間,當引腳間距過小無法布線時設計盤中孔,從其他層布線。

02

濾波電容上的盤中孔

在BGA器件內走線需要打很多過孔時,BGA器件背面塞濾波電容很難避開過孔。因此過孔打在焊盤上面,成為盤中孔。

03

不做盤中孔工藝

盤中孔需樹脂塞孔,然后塞的樹脂上面鍍上銅才利于焊接。當盤中孔沒做盤中孔工藝,不做塞孔的結果是焊接面積小,孔內藏錫珠或爆油現象,導致虛焊。

04

做盤中孔工藝

BGA焊盤小如再設計盤中孔了,基本上沒有了焊接面積。因此盤中孔需要做樹脂塞孔,電鍍把孔填平才利于焊接,不會出現焊接不良的現象。

DFM幫助設計檢查盤中孔

華秋DFM一鍵分析,檢測設計文件是否存在盤中孔,提示設計工程師存在盤中孔是否需要修改文件,不做盤中孔設計,因為盤中孔制造成本非常高,如能把盤中孔改為普通孔可減少產品的成本。同時也提醒制造板廠,有設計盤中孔需做樹脂塞孔走盤中孔生產工藝。

華秋DFM是華秋電子自主研發的PCB可制造性分析軟件,它是一款免費的國產軟件,主要的功能包括PCB裸板分析、PCBA裝配分析、優化方向推薦、價格交期評估、供應鏈下單、阻抗計算等工具。致力于在制造前期解決或發現所有可能的質量隱患,將產品研制的迭代次數降到最低,減少成本,提高了產品的市場競爭力。近日,華秋DFM推出了新版本,可實現制造與設計過程同步,模擬選定的PCB產品從設計、制造到組裝的整個生產流程,華秋DFM使BOM表整理、元器件匹配、裸板分析及組裝分析四個模塊相互聯系,共同協作來完成一個完整的DFM分析。歡迎大家點擊閱讀原文下載體驗!

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