IPC-7093 CN 2011 底部端子元器件(BTC)设计和组装工艺的实施.pdf - 第53页

焊所 必须 的。对 于全 部表面贴装( SMT )而无需 波 峰焊的电路板来 说 ，需要 塞 导 通孔 或 盖 导 通 孔 来 帮助 ICT 测试机 抽 真 空 。此 外 ， 阻 焊 膜 应 用 于填 堵 导 通孔 ， 就 可 以允许 导 通孔 和 邻 近 导 体 更 靠 近 。 5.4.1 湿 膜和 ⼲ 膜阻焊膜 永 久 阻 焊 膜 可 用于 干膜 和 湿膜 。 干膜阻 焊 膜 可 以 是 水 基 或 溶 剂基 的。 在 这 两种 情…

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• 再流表面贴装焊盘上的焊膏可显现与表面处理
相关的可焊性问题。在没有元器件的情况下，
退润湿是很容易识别的。
• 没有贴装元器件的焊料过再流焊，允许助焊剂
中排出气体，因此减少或消除了空洞的形成。
• 从没有贴装元器件的电路板上清洁助焊剂残留
物也是比较容易和高效的。
• SSD工艺使用的助焊剂比焊膏更具粘性，如果
贮存合理可以保持至6个月。SSD印制板设计
与标准印制板相比没有什么不同。
SSD产品设计注意事项：
• 阻焊膜
完全包围表面贴装焊盘。这意味在整平
过程中所有焊盘之间的阻隔有利于SSD的成
型。
•隔离所有的孔包括导通孔，这样再流的时候焊
膏不会流失。
• 识别带有导通孔的焊盘，可以改进SSD工艺以
适应表面贴装焊盘上导通孔的焊膏填充。
• 将小板拼板以便搬运。依据设计，一些小板可
以从拼 板中分离，在 出 货前作为单板上助焊
剂。
5.4 阻焊膜 阻焊膜是一种高分子聚合物涂覆
层，旨在保护
不需要焊接的铜表面。与复合层
压材料不同，阻焊膜通常是一种均质材料。顾名
思义，阻焊膜是用来覆盖电路板不需要焊接的
外表层。铜层上有阻焊膜覆盖也可以有助于防
止导体间的桥接。由于无铅焊接的工艺改变，
对阻焊膜性能的评估赋予了全新的含义。
在过去，不是所有的电路板都有阻焊膜，因为
导体和焊盘间隔距离较大，过波峰焊时不可能
引起相邻导体间的桥接。但是随着细小线路和
间距
的到来，使用阻焊膜几乎是电路板过波峰
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图5-4 SSD过程步骤
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IPC-7093-C 2011年3月
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焊所必须的。对于全部表面贴装(SMT)而无需
波峰焊的电路板来说，需要塞导通孔或盖导通
孔来帮助ICT测试机抽真空。此外，阻焊膜应用
于填堵导通孔，就可以允许导通孔和邻近导体
更靠近。
5.4.1 湿膜和⼲膜阻焊膜 永久阻焊膜可用于
干膜和湿膜。干膜阻焊膜可以是水基或溶剂基
的。在这两种情况下，阻焊膜起初如聚合物膜，
施加于真空层压板上。
湿膜阻焊膜，正如名字
表示，是液体或糊状的。包括光感型和可丝印
阻焊膜。后者在烘烤方法上不同。一些可丝印
阻焊膜可以通过紫外(UV)灯烘烤，一些通过对
流烤箱或红外(IR)炉烘烤。UV油墨的附着力不
如热固型的油墨好，但相比热烘烤的所需时间
30-60分钟，它仅仅需要几秒钟烘烤就能完成。
每种液态阻焊膜有优点和缺点。它
们都很便宜而
且非常耐用。作为液体，它们在导体间流动，
防止形成气泡。没有多余的修剪浪费，它们的
厚度可以根据设计来控制。由于湿阻焊膜是丝
印上去的(一种机械过程)，它很难定位而跨越
某些导体，特别是线路细小的印制板。阻焊膜
也有可能在加工过程中渗出到焊盘和表面贴装
盘上。湿印阻焊膜使用在细线路/间距(<200μm)
印制板上时有困难，而且还会自发产生空洞、
气泡眼和针孔。印刷阻焊
膜的使用随着感光阻
焊膜的日益普及而呈下降趋势。
湿膜阻焊膜不能很好地盖住导通孔，需要对导
通孔的填充程度进行控制，为此要开发一种能
阻止化学物质流入导通孔的塞孔方法。部分填
充导通孔会留有化学物质，要清除是很难的。
干膜阻焊膜与湿印阻焊膜相比有一些优点。干
膜可以提供很精确的定位及有更高的分辨力，
这对于防止线路细小的印制板的焊点桥接或
渗
溢是非常关键的。干膜阻焊膜的盖孔也比较出
色，因为它不是液体状态，在真空层压时不会
流入导通孔内。但是，当导线和焊盘表面不平
整而采用半固态干膜时，会出现一些问题。板
子的拱曲和翘曲的叠加作用会产生问题，可能
会在靠近导体附近的干膜下面产生气泡。
干膜比湿膜系列更加昂贵，同时此类供应商也
比较有限。还有，干膜阻焊膜的施加过程有时
很难控制。市场上不能得到
多种厚度的干膜，
而这限制了其应用的灵活性并增加了成本。一
般来说，大部分干膜的厚度在75μm到100μm之
间。
厚阻焊膜在过再流焊的时候也会出现问题。比
如施加于BTC元器件焊盘间的干膜，由于该膜
的摇晃作用，在过再流焊时会造成BTC间隙高
度问题。正因为这个原因，干膜不应该在BTC
元器件焊盘间使用，或在波峰焊时辅面有胶水
粘合元器件的组件也不适合。
5.4.2 感光阻焊膜
感光阻焊膜拥有干膜和湿
膜的优点，干膜也是一种光感成形阻焊膜。相
比湿膜，感光阻焊膜可以提供很精确的定位。
该膜施加非常容易，能完全覆盖整个线路，具
有出色的耐久性，而且比干膜便宜。
感光阻焊膜可以丝印的工艺或帘幕式喷涂的工
艺或瀑布的工艺，其中帘幕式喷涂的方法是将
板子快速通过一个由阻焊膜形成的帘幕。
感光阻焊膜可包含有与液态
光聚合物一起的溶
剂。如果这溶剂被加入阻焊膜里，液态阻焊膜
可以丝印上去，溶剂在烤炉内烘干，然后阻焊
膜通过非接触或接触式的方法外露在紫外光线
(UV)下烘烤。(如果没有添加溶剂，液态阻焊
膜在紫外线下100％聚合)。非接触式的方法需要
一个平行光产生系统使得在液体中的衍射和
散
射最小。这就导致该系统更加昂贵。接触式法
不需要平行紫外光源，所以该系统相对便宜。
感光阻焊膜只能封堵很小的导通孔。大部分感
光湿阻焊膜不能可靠地封堵0.35mm的导通孔，
因为在导通孔内烘烤该聚合物是困难的。如果
封盖导通孔是必需的，那就要使用干膜，因为
只有干膜能有效地覆盖导通孔。
5.4.3 对位 任何表面贴装应用中，多层板中
的板间对位是关键。尤
其当板子以阵列方式做
成一个连板以方便组装和提高产量时，更是这
样。板子制造商自然地将板子制造成连板的形
式。组装厂商在他们组装时也想要利用多板拼
连的优点。
在连板中单个板子的定位和方向通常是由制造
商决定。制造商会优化拼板材料利用率和所使
用材料可达成的公差条件来制造特定的板子。
众所周知的事实是，有机材料是容易变动的(例
如，增长和/或收缩)，因此，板子制造商依据
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他们对材料的了解预估尺寸变化的变动，通常
依照线路板、板子尺寸和所选具体材料性质，
来调整底片以补偿材料的伸缩。
重要的是要了解组装公司常基于“分步重复”
的原理制作模板，这是将单板上的元器件重复
地与分板的安排匹配。这是至关重要的，确认
板子制造商所使用的布线图能精确提供BTC的
焊盘图形与同一面板上所有其它子板上焊盘图
形的关系。组装拼板的位置不一致会导致在表
面组装过程中的焊膏印刷
时的错印。
5.4.4 导通孔保护
5.4.4.1 侵⼊孔 侵入孔这个概念是指允许阻焊
膜覆盖在焊盘上，但是没有填充镀通孔。侵入
孔采用阻焊膜开窗并调整它的大小刚好比导通
孔的尺寸稍大一点。
这个概念允许任何排气或镀通孔清洗，以保证
更多的表面覆盖和增加阻焊膜与圆形铜环间的
粘合力。同时也在焊盘和导通孔之间提供一个
大的网络，这应该最小化去除在BTC元器件维
修拆除时产生
的阻焊膜，见图5-5。
5.4.4.2 导通孔填充 导通孔的填充、加盖、淹
没、遮盖和堵塞(导电或不导电的)是一些制程
名称，这些制程是使用不同的材料来覆盖或填
充导通孔的涂敷技术。目前保护导通孔所使用
的材料包括标准液态感光和非感光阻焊膜、干
膜阻焊膜、特别配方的塞孔油墨、导电油墨、
液态电介质材料甚至是其它PCB结构中不使用
的材料。
导通孔结构的保护
工艺有不同的目的。填充导
通孔通常用在同时有再流焊接和波峰焊接的板
子上。导通孔填充在某些规定的情况下也推荐
使用，比如BTC元器件下面有外露导通孔但要
过波峰焊的板子。值得关注的事实是，当正面有
BTC元器件的板子过波峰焊的时候，大量的热
量会由导通孔来传导。这热量是非常大的，因
为一些BTC元器件下方有高密度的导通孔。
IPC-4761里有 阐 述导通孔保护的三种基本特
性。第一种就是突起孔，也就是导通孔被用材
料堵塞或填充，填充物
超出孔口表面形成一个
突起的形状。第二个是填充面是一个凹面，堵
塞或填充孔的时候，堵塞或填充材料低于孔口
表面，形成一个凹面形状。最后一个平面孔，
就 是 将 超出孔口的过量的堵塞或填充材料清
除，与孔口形成一个共同平面。见图5-6。
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图5-5 导通孔焊盘⽆阻焊膜和有阻焊膜侵⼊的⽐较
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图5-6 平⾯和盖导通孔保护举例
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