高密度電路的設(shè)計(參考版)
2025-07-17 10:26本頁面
【正文】 在較小封裝概念中的這種迅速增長是必須的，它滿足產(chǎn)品開發(fā)商對減小產(chǎn)品尺寸、增加功能并且提高性能的需求。當(dāng)為這些元件選擇最有效的接觸點(diǎn)間距時，必須考慮硅芯片模塊的 尺寸、信號的數(shù)量、所要求的電源與接地點(diǎn)和在印制板上采用這些元件時的實際限制。 芯片規(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(chǎn)品空間限制的可行答案。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。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(fù)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。低輪廓的液體感光阻焊材料是經(jīng)濟(jì)的，通常指定用于表面貼裝應(yīng)用，提供精確的特征尺寸和間隙。通常，阻焊的開口應(yīng)該比焊盤大 ()。干薄膜阻焊材料是以 ()厚度供應(yīng)的，可適合于一些表面貼裝產(chǎn)品，但是這種材料不推薦用于密間距應(yīng)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。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。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。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。密間距元件包括TSOP、 SQFP 和 181。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。電鍍工藝比保護(hù)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。 在所有涂敷和電鍍的選擇中， Ni/Au 是最萬能的 (只要金的厚度低于 5181。BGA，平整的外形是必須的。在指定 PCB 制造是必須考慮的問題都有經(jīng)濟(jì)以及工藝上的平衡。 每一個電鍍和涂鍍工藝都有其優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)。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(jìn)行 Ni/Au 電鍍。一些供應(yīng)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?；旌霞夹g(shù)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。多次暴露的能力是重要的。在北美洲，廣泛使用的一種產(chǎn)品是 ENTEK PLUS CU106A。 作為阻止裸銅安裝座和旁通孔 /測試焊盤上氧化增長的一個方法，將一種特殊的保護(hù)劑或阻化劑涂層應(yīng)用到板上。 Ni/Au 涂鍍，雖然應(yīng)力較小，但不是所有電路板制造商都有的一種技術(shù)。例如用錫 /鉛涂層，板插入熔化的焊錫中，然后抽出和用強(qiáng)風(fēng)將多余的錫 /鉛材料去掉。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(yīng)力。 有關(guān)金的合金與焊接工藝的一句話忠告：如果金涂層厚度超過 (3181。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。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。 密間距的 SQFP、 TSOP 和 BGA 元件要求非常均勻和平整的表面涂層。該工藝是，電鍍的板經(jīng)過清洗、上助焊劑和浸入熔化的焊錫中，當(dāng)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。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。通過在這些座上提供700800181。 通常要求預(yù)處理安裝座的應(yīng)用是超密間距 QFP 元件 。雖然電路導(dǎo)線有阻焊層覆蓋，設(shè)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。當(dāng)處理 SMOBC 板時，錫或錫 /鉛是化學(xué)剝離的，只留下銅導(dǎo)體和沒有電鍍的元件安裝座。因為錫 /鉛導(dǎo)線當(dāng)暴露在 195176。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。模板上的全局基準(zhǔn)點(diǎn)只是半腐蝕在模板的表面，用黑樹脂顏料填充。通常，裝配專家規(guī)定尺寸 ( 是常見的 )，應(yīng)該指定無電鍍孔。除了基準(zhǔn)點(diǎn)目標(biāo)外，電路板必須包含一些定位孔，用于二次裝配有關(guān)的操作。雖然形狀和尺寸可以對不同的應(yīng)用分別對待，但是大多數(shù)設(shè)備制造商都認(rèn)同 ()直徑的實心點(diǎn)。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(biāo)。 對于那些使用模板到電路板的自動視覺對中的系統(tǒng)，電路板的設(shè)計者必須在焊盤層的設(shè)計文件中提供至少兩個全局基準(zhǔn)點(diǎn) (圖四 )。全局定位基準(zhǔn)點(diǎn)是用于準(zhǔn)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(diǎn)。那些采用密間距 BGA 封裝變量的可能發(fā)現(xiàn)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。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。可是，因為一些 變化，設(shè)計者應(yīng)該在制定焊盤直徑之前參考專門的供應(yīng)商規(guī)格。表七所示的焊盤幾何形狀推薦一個
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