【文章內容簡介】 　０．５０ｍｍ的接觸點排列間隔是ＪＥＤＥＣ推薦最小的。接觸點直徑規(guī)定為０．３０ｍｍ，公差范圍為最?。埃玻?、最大０．３５ｍｍ。可是大多數采用０．５０ｍｍ間距的ＢＧＡ應用將依靠電路的次表面布線。直徑上小至０．２５ｍｍ的焊盤之間的間隔寬度只夠連接一根０．０８ｍｍ（０．００３″）寬度的電路。將許多多余的電源和接地觸點分布到矩陣的周圍，這樣將提供對排列矩陣的有限滲透。這些較高Ｉ／Ｏ數的應用更可能決定于多層、盲孔或封閉的焊盤上的電鍍旁路孔(ｖｉａ－ｏｎ－ｐａｄ)技術?？紤]封裝技術　　元件的環(huán)境與電氣性能可能是與封裝尺寸一樣重要的問題。用于高密度、高Ｉ／Ｏ應用的封裝技術首先必須滿足環(huán)境標準。例如，那些使用剛性內插器(ｉｎｔｅｒｐｏｓｅｒ)結構的、由陶瓷或有機基板制造的不能緊密地配合硅芯片的外形。元件四周的引線接合座之間的互連必須流向內面。μＢＧＡ* 封裝結構的一個實際優(yōu)勢是它在硅芯片模塊外形內提供所有電氣界面的能力?！　?μＢＧＡ使用一種高級的聚酰胺薄膜作為其基體結構，并且使用半加成銅電鍍工藝來完成芯片上鋁接合座與聚酰胺內插器上球接觸座之間的互連。依順材料的獨特結合使元件能夠忍受極端惡劣的環(huán)境。這種封裝已經由一些主要的ＩＣ制造商用來滿足具有廣泛運作環(huán)境的應用?！　〕^２０家主要的ＩＣ制造商和封裝服務提供商已經采用了μＢＧＡ封裝。定義為“面朝下”的封裝，元件外形密切配合芯片模塊的外形，芯片上的鋁接合焊盤放于朝向球接觸點和ＰＣＢ表面的位置。這種結構在工業(yè)中有最廣泛的認同，因為其建立的基礎結構和無比的可靠性。μＢＧＡ封裝的材料與引腳設計的獨特系統(tǒng)是在物理上順應的，補償了硅芯片與ＰＣＢ結構的溫度膨脹系統(tǒng)的較大差別。安裝座計劃　　推薦給ＢＧＡ元件的安裝座或焊盤的幾何形狀通常是圓形的，可以調節(jié)直徑來滿足接觸點間隔和尺寸的變化。焊盤直徑應該不大于封裝上接觸點或球的直徑，經常比球接觸點規(guī)定的正常直徑?。保埃?。在最后確定焊盤排列與幾何形狀之前，參考ＩＰＣ－ＳＭ－７８２第１４．０節(jié)或制造商的規(guī)格。有兩種方法用來定義安裝座：定義焊盤或銅，定義阻焊，如圖三所示。圖三、ＢＧＡ的焊盤可以通過化學腐蝕的圖案來界定，無阻焊層或有阻焊層疊加在焊盤圓周上（阻焊層界定）　　銅定義焊盤圖形 －通過腐蝕的銅界定焊盤圖形。阻焊間隔應該最小離腐蝕的銅焊盤０．０７５ｍｍ。對要求間隔小于所推薦值的應用，咨詢印制板供應商?！　∽韬付x焊盤圖形 － 如果使用阻焊界定的圖形，相應地調整焊盤直徑，以保證阻焊的覆蓋?！　。拢牵猎系暮副P間隔活間距是“基本的”，因此是不累積的；可是，貼裝精度和ＰＣＢ制造公差必須考慮。如前面所說的，ＢＧＡ的焊盤一般是圓形的、阻焊界定或腐蝕阻焊脫離焊盤界定的。雖然較大間距的ＢＧＡ將接納電路走線的焊盤之間的間隔，較高Ｉ／Ｏ的元件將依靠電鍍旁路孔來將電路走到次表面層。表七所示的焊盤幾何形狀推薦一個與名義標準接觸點或球的直徑相等或稍小的直徑。表七、 BGA元件安裝的焊盤圖形接觸點間距（基本的） 標準球直徑 焊盤直徑 (mm)最小 名義 最大 最小 最大 　　有些公司企圖為所有密間距的ＢＧＡ應用維持一個不變的接觸點直徑。可是，因為一些０．６５與０．８０ｍｍ接觸點間距的元件制造商允許隨意的球與接觸點直徑的變化，設計者應該在制定焊盤直徑之前參考專門的供應商規(guī)格。較大的球與焊盤的直徑可能限制較高Ｉ／Ｏ元件的電路布線。一些ＢＧＡ元件類型的焊盤幾何形狀可能不允許寬度足夠容納不止一條或兩條電路的間隔。例如，０．５０ｍｍ間距的ＢＧＡ將不允許甚至一條大于０．００２″或０．００３″的電路。那些采用密間距ＢＧＡ封裝變量的可能發(fā)現焊盤中的旁路孔(微型旁路孔)更加實際，特別如果元件密度高，必須減少電路布線。裝配工藝效率所要求的特征　　為了采納對密間距表面貼裝元件(ＳＭＤ)的模板的精確定位，要求一些視覺或攝像機幫助的對中方法。全局定位基準點是用于準確的錫膏印刷的模板定位和在精確的ＳＭＤ貼裝中作為參考點。模板印刷機的攝相機系統(tǒng)自動將板對準模板，達到準確的錫膏轉移?！　τ谀切┦褂媚０宓诫娐钒宓淖詣右曈X對中的系統(tǒng)，電路板的設計者必須在焊盤層的設計文件中提供至少兩個全局基準點（圖四）。在組合板的每一個裝配單元內也必須提供局部基準點目標，以幫助自動元件貼裝。另外，對于每一個密間距ＱＦＰ、ＴＳＯＰ和高Ｉ／Ｏ密間距ＢＧＡ元件，通常提供一或兩個目標。在所有位置推薦使用一個基準點的尺寸。雖然形狀和尺寸可以對不同的應用分別對待，但是大多數設備制造商都認同１．０ｍｍ（０．０４０″）直徑的實心點。該點必須沒有阻焊層，以保證攝相機可以快速識別。除了基準點目標外，電路板必須包含一些定位孔，用于二次裝配有關的操作。組合板應該提供兩或三個定位孔，每個電路板報單元提供至少兩個定位孔。通常，裝配專家規(guī)定尺寸（０．６５ｍｍ是常見的），應該指定無電鍍孔。　　至于在錫膏印刷模板夾具上提供的基準點，一些系統(tǒng)檢測模板的定面，而另一些則檢測底面。模板上的全局基準點只是半腐蝕在模板的表面，用黑樹脂顏料填充。指定表面最終涂層　　為元件的安裝選擇專門類型的表面最終涂鍍方法可以提高裝配工藝的效率，但是也可能影響ＰＣＢ的制造成本。在銅箔上電鍍錫或錫／鉛合金作為抗腐蝕層是非常常見的制造方法。選擇性地去掉銅箔的減去法化學腐蝕繼續(xù)在ＰＣＢ工業(yè)廣泛使用。因為錫／鉛導線當暴露在１９５176。Ｃ溫度以上時變成液體，所以大多數使用回流焊接技術的表面貼裝板都指定裸銅上的阻焊層(ＳＭＯＢＣ,ｓｏｌｄｅｒｍａｓｋｏｖｅｒ ｂａｒｅｃｏｐｐｅｒ)來保持阻焊材料下一個平坦均勻的表面。當處理ＳＭＯＢＣ板時，錫或錫／鉛是化學剝離的，只留下銅導體和沒有電鍍的元件安裝座。銅導體用環(huán)氧樹脂或聚合物阻焊層涂蓋，以防止對焊接有關工藝的暴露。雖然電路導線有阻焊層覆蓋，設計者還必須為那些不被阻焊層覆蓋的部分元件安裝座指定表面涂層。下面的例子是廣泛使用在制造工業(yè)的合金電鍍典型方法?！　⊥ǔＲ箢A處理安裝座的應用是超密間距ＱＦＰ元件。例如，ＴＡＢ(ｔａｂｌｅ ａｕｔｏｍａｔｅｄｂｏｎｄ)元件可能具有小于０．２５ｍｍ的引腳間距。通過在這些座上提供７００－８００μ″的錫／鉛合金，裝配專家可以上少量的助焊劑、貼裝零件和使用加熱棒、熱風、激光或軟束線光源來回流焊接該元件。在特殊的安裝座上選擇性地電鍍或保留錫／鉛合金將適用于超密間距ＴＡＢ封裝的回流焊接?！　∈褂脽犸L均勻法，錫／鉛在上阻焊層之后涂鍍在電路板上。該工藝是，電鍍的板經過清洗、上助焊劑和浸入熔化的焊錫中，當合金還是液體狀態(tài)的時候，多余的材料被吹離表面，留下合金覆蓋的表面。熱風焊錫均勻ＨＡＳＬ(ｈｏｔａｉｒ ｓｏｌｄｅｒｌｅｖｅｌｉｎｇ)電鍍工藝廣泛使用，一般適合于回流焊接裝配工藝；可是，焊錫量與平整度的不一致可能不適合于使用密間距元件的電路板。　　密間距的ＳＱＦＰ、ＴＳＯＰ和ＢＧＡ元件要求非常均勻和平整的表面涂層。作為控制在密間距元件的安裝座上均勻錫膏量的方法，表面必須盡可能地平整。為了保證平整度，許多公司在銅箔上使用鎳合金，接著一層很薄的金合金涂層，來去掉氧化物。　　在阻焊涂層工藝之后，在暴露的裸銅上使用無電鍍鎳／金。用這個工藝，制造商通常將使用錫／鉛電鍍圖案作為抗腐蝕層，在腐蝕之后剝離錫／鉛合金，但是不是對暴露的安裝座和孔施用焊錫合金，而是電路板浸鍍鎳／金合金?！　“凑眨桑校茫玻玻玻睒藴省队≈瓢逶O計的通用標準》，推薦的無電鍍鎳厚度是２．５－５．０μｍ(至少１．３μｍ)，而推薦的浸金厚度為０．０８－０．２３μｍ?！　∮嘘P金的合金與焊接工藝的一句話忠告：如果金涂層厚度超過０．８μｍ（３μ″），那么金對錫／鉛比率可能引起最終焊接點的脆弱。脆弱將造成溫度循環(huán)中的過分開裂或裝配后的板可能暴露到的其它物理應力。合金電鍍替代方案　　在上阻焊層之后給板增加焊錫合金是有成本代價的，并且給基板遭受極大的應力條件。例如用錫／鉛涂層，板插入熔化的焊錫中，然后抽出和用強風將多余的錫／鉛材料去掉。溫度沖擊可能導致基板結構的脫層、損壞電鍍孔和可能影響長期可靠性的缺陷。Ｎｉ／Ａｕ涂鍍，雖然應力較小，但不是所有電路板制造商都有的一種技術。作為對電鍍的另一種選擇，許多公司已經找到成功的、有經濟優(yōu)勢的和平整的安裝表面的方法，這就是有機保護層或在裸銅上與上助焊劑涂層?！　∽鳛樽柚孤沣~安裝座和旁通孔／測試焊盤上氧化增長的一個方法，將一種特殊的保護劑或阻化劑涂層應用到板上。諸如苯并三唑（Ｂｅｎｚｏｔｒｉａｚｏｌｅ）和咪唑（Ｉｍｉｄａｚｏｌｅ）這些有機／氮涂層材料被用來取代上面所描述的合金表面涂層，可從幾個渠道購買到，不同的商標名稱。在北美洲，廣泛使用的一種產品是ＥＮＴＥＫＰＬＵＳＣＵ－１０６Ａ。這種涂層適合于大多數有機助焊焊接材料，在對裝配工藝中經常遇到的三、四次高溫暴露之后仍有保護特征。多次暴露的能力是重要的。當ＳＭＤ要焊接到裝配的主面和第二面的時候，會發(fā)生兩次對回流焊接溫度的暴露。混合技術典型的多次裝配步驟也可能包括對波峰焊接或其它焊接工藝的暴露。一般成本考慮　　與ＰＣＢ電鍍或涂鍍有關的成本不總是詳細界定的。一些供應商感覺方法之間的成本差別占總的單位成本中的很小部分，所以界不界定是不重要的。其他的可能對不是其能力之內的成本有一個額外的費用，因為板必須送出去最后加工。例如，在加州的一家公司將板發(fā)送給在德州的一家公司進行Ｎｉ／Ａｕ電鍍。這個額外處理的費用可能沒有清晰地界定為對客戶的一個額外開支；可是，總的板成本受到影響。　　每一個電鍍和涂鍍工藝都有其優(yōu)點與缺點。設計者與制造工程師必須通過試驗或工藝效率評估仔細地權衡每一個因素。在指定ＰＣＢ制造是必須考慮的問題都有經濟以及工藝上的平衡。對于細導線、高元件密度或密間距技術與μＢＧＡ，平整的外形是必須的。焊盤表面涂層可以是電鍍的或涂敷的，但必須考慮裝配工藝與經濟性?！　≡谒型糠蠛碗婂兊倪x擇中，Ｎｉ／Ａｕ是最萬能的(只要金的厚度低于５μ″)。電鍍工藝比保護性涂層好的優(yōu)勢是貨架壽命、永久性地覆蓋在那些不暴露到焊接工藝的旁路孔或其它電路特征的銅上面、和抗污染。雖然表面涂層特性之間的平衡將影響最終選擇，但是可行性與總的ＰＣＢ成本最可能決定最后的選擇。在北美，ＨＡＳＬ工藝傳統(tǒng)上主宰ＰＣＢ工業(yè)，但是表面的均勻性難于控制。對于密間距元件的焊接，一個受控的裝配工藝取決于一個平整均勻的安裝座。密間距元件包括ＴＳＯＰ、ＳＱＦＰ和μＢＧＡ元件族。如果密間距元件在裝配中不使用，使用ＨＡＳＬ工藝是可行的選擇。阻焊層（sldermask)要求　　阻焊層在控制回流焊接工藝期間的焊接缺陷中的角色是重要的，ＰＣＢ設計者應該盡量減小焊盤特征周圍的間隔或空氣間隙。雖然許多工藝工程師寧可阻焊層分開板上所有焊盤特征，但是密間距元件的引腳間隔與焊盤尺寸將要求特殊的考慮。雖然在四邊的ＱＦＰ上不分區(qū)的阻焊層開口或窗口可能是可接受的，但是控制元件引腳之間的錫橋可能更加困難。對于ＢＧＡ的阻焊層，許多公司提供一種阻焊層，它不接觸焊盤，但是覆蓋焊盤之間的任何特征，以防止錫橋。多數表面貼裝的ＰＣＢ以阻焊層覆蓋，但是阻焊層的涂敷，如果厚度大于０．０４ｍｍ（０．００１５″），可能影響錫膏的應用。表面貼裝ＰＣＢ，特別是那些使用密間距元件的，都要求一種低輪廓感光阻焊層。阻焊材料必須通過液體濕工藝或者干薄膜疊層來使用。干薄膜阻焊材料是以０．０７－０．１０ｍｍ（０．００３－０．００４″）厚度供應的，可適合于一些表面貼裝產品，但是這種材料不推薦用于密間距應用。很少公司提供薄到可以滿足密間距標準的干薄膜，但是有幾家公司可以提供液體感光阻焊材料。通常，阻焊的開口應該比焊盤大０．１５ｍｍ（０．００６″）。這允許在焊盤所有邊上０．０７ｍｍ(０．００３″)的間隙。低輪廓的液體感光阻焊材料是經濟的，通常指定用于表面貼裝應用，提供精確的特征尺寸和間隙。結論　　密間距(ｆｉｎｅ－ｐｉｔｃｈ)、ＢＧＡ和ＣＳＰ的裝配工藝可以調整到滿足可接受的效率水平，但是彎曲的引腳和錫膏印刷的不持續(xù)性經常給裝配工藝合格率帶來麻煩。雖然使用小型的密間距元件提供布局的靈活性，但是將很復雜的多層基板報上的元件推得更近，可能犧牲可測試性和修理。ＢＧＡ元件的使用已經提供較高的裝配工藝合格率和更多的布局靈活性，提供較緊密的元件間隔與較短的元件之間的電路。一些公司正企圖將幾個電路功能集成到一兩個多芯片的ＢＧＡ元件中來釋放面積的限制。用戶化的或專用的ＩＣ可以緩解ＰＣＢ的柵格限制，但是較高的Ｉ／Ｏ數與較密的引腳間距一般都會迫使設計者使用更多的電路層，因此增加ＰＣＢ制造的復雜性與成本?！　⌒酒?guī)模的ＢＧＡ封裝被許多人看作是新一代手持與便攜式電子產品空間限制的可行答案。許多公司也正在期待改進的功能以及更高的性能。當為這些元件選擇最有效的接觸點間距時，必須考慮硅芯片模塊的尺寸、信號的數量、所要求的電源與接地點和在印制板上采用這些元件時的實際限制。雖然密間距的芯片規(guī)模(ｃｈｉｐｓｃａｌｅ)與芯片大小的元件被看作是新出現的技術，但是主要的元件供應商和幾家主要的電子產品制造商已經采用了一兩種ＣＳＰ的變化類型。在較小封裝概念中的這種迅速增長是必須的，它滿足產品開發(fā)商對減小產品尺寸、增加功能并且提高性能的需求。第二篇 抗干擾3（部分）提高敏感器件的抗干擾性能提高敏感器件的抗干擾性能是指從敏感器件這邊考慮盡量減少對干擾噪聲的拾取，以及從不正常狀態(tài)盡快恢復的方法。提高敏感器件抗干擾性能的常用措施如下：（1）布線時盡量減少回路環(huán)的面積，以降低感應噪聲。（2）布線時，電源線和地線要盡量粗。除減小壓降外，更重要的是降低耦合噪聲。（3）對于單片機閑置的I/O口，不要懸空，要接地或接電源。其它IC的閑置端在不改變系統(tǒng)邏輯的情況下接地或接電源。（4）對單片機使用電源監(jiān)控及看門狗電路，如：IMP809，IMP706，IMP813，X25043，X25045等，可大幅度提高整個電路的抗干擾性能。（5）在速度能滿足要求的前提下，盡量降低單片機的晶振和選用低速數字電路。（6）IC器件盡量直接焊在電路板上，少用IC座。第三篇 印制電路板的可靠性設計去耦電容配置在直流電源回路中，負載的變化會引起電源噪聲。例如在數字電路中，當電路從一個狀態(tài)轉換為另一種狀態(tài)時，就會在電源線上產生一個很大的尖峰電流，形成瞬變的噪聲電壓。配置去耦電容可以抑制因負載變化而產生的噪聲，是印制電路板的可靠性設計的一種常規(guī)做法，配置原則如下：　　●電源輸入端跨接一個10～100uF的電解電容器，如果印制電路板的位置允許，采用100uF以上的電解電容器的抗干擾效果會更好。　　●。如遇到印制電路板空間小而裝不下時，可每4～10個芯片配置一個1～10uF鉭電