在PCB设计中,通孔是连接不同层上的线路或为组件提供焊接位置的常用方法。 过孔有多种类型,其中一种是过孔在焊盘上,即将通孔打在SMD或BGA焊盘上,然后用树脂堵住孔,并在表面镀上一层铜,使孔在焊盘上不可见。
图1BGA 焊盘内孔。
盘子上孔的优缺点
Vid in Pad(HDI)是HDI(High Density Interconnect)板卡的基本架构,其优点明显:减少板间距离和信号传输距离,有利于减少信号干扰和损耗; 电镀和填充铜实心孔可以有效降低孔内的寄生信号和寄生电感,有利于高频信号的传输。 有效减少成品板厚度,提高单位面积布线密度。
但是,板材上的孔也存在一些缺点,例如成本高,生产周期长,容易产生气泡等。 最严重的问题之一是空隙,即在焊点内部形成的气泡或空隙。 空隙会影响焊点的机械强度和导热性,导致焊缝不良或失效。 因此,在设计和制造圆盘上的孔时,需要注意避免或减少空隙的出现。
排尿的原因
1.树脂塞孔不足或不均匀。 树脂堵塞孔是圆盘孔的关键工序之一,需要将通孔完全填充固化,以防止焊膏流入通孔。 如果树脂塞孔不充分或不均匀,则会导致通孔内残留空气或树脂收缩引起的间隙,这些缝隙在焊接过程中可能被焊膏填充并产生空隙。
2.电镀帽不平整或不牢固。 电镀帽是树脂堵塞孔后,在焊盘表面镀上一层铜,以增加焊接面积和润湿性。 如果电镀帽不平整或不牢固,则会导致焊膏和铜层之间出现间隙或分离,从而形成空隙。
3.锡膏本身含有氧气或其他杂质。 锡膏是一种用于连接元件和PCB的金属材料,通常含有一定比例的助焊剂和其他添加剂。 这些助焊剂和添加剂在高温下发生化学反应或挥发,产生氧气或其他气体。
4.焊接温度不合适。 焊接温度是影响锡膏流动性和润湿性的重要因素。 如果温度过高或加热时间过长,会造成锡膏过度氧化或挥发,产生大量气体; 如果温度过低或加热时间过短,会导致锡膏流动不良或凝固过快,阻碍气体排放。
如何避免板材上空孔的问题
1.优化树脂孔堵塞工艺。 树脂堵孔工艺需要控制树脂的种类、粘度、温度、压力、时间等参数,以确保树脂能充分均匀地填充过孔,固化后无收缩或开裂现象。
2.优化电镀帽工艺。 电镀帽工艺需要控制电镀液的成分、温度、浓度、电流、时间等参数,以确保电镀层能均匀牢固地覆盖在焊盘上,对树脂和基材有良好的附着力。 同时,需要选择合适的铜还原方法,以去除多余的铜并保持表面平整。
3.选择并使用正确的焊膏。 锡膏的选择和使用需要考虑其与元器件和PCB的相容性、润湿性、氧化性、挥发性等特性,以减少气体的产生和残留。
4.优化焊接温度和时间。 焊接时,选择合适的回流温度和时间,确保焊膏充分润湿并流动。
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