今天是關于?PCB 阻焊層、PCB 阻焊層制作工藝。

PCB 制作完成后，板上的銅走線通常會因暴露在環境中而面臨氧化和腐蝕的風險，防止這種情況并延長PCB 壽命的最可靠的方法是提供阻焊層的保護涂層。

一、PCB 阻焊層是什么層？

阻焊層是一層薄薄的聚合物，放置在電路板上以保護銅在操作過程中免受氧化和短路，它還可以保護 PCB 免受環境影響。

例如：灰塵和其他幾種污染物，從長遠來看，這些污染物可能會導致短路。

二、PCB 阻焊層種類

1、頂部和底部阻焊層

工程師通常使用這些來識別已經應用在PCB上的綠色阻焊層中的開口。這種特殊的阻焊層是通過環氧樹脂或薄膜方法添加的。接下來，利用已使用掩模注冊的開口將組件引腳焊接到板上。

電路板頂部的走線稱為頂部走線，使用的相應阻焊層稱為頂部掩模。與頂部掩模相同，底部掩模用于電路板的底部。

2、環氧液體阻焊層

阻焊層中最具成本效益的選擇是環氧樹脂。它是一種在PCB上絲印的聚合物。絲網印刷是指一種使用編織網來支持油墨阻擋圖案的印刷技術。網格能夠識別用于油墨轉移過程的開放區域。該步驟之后是熱固化

3、液體光成像（LPI）阻焊層

LPI 阻焊層實際上是兩種不同液體的混合物。這些液體單獨保存并在涂抹面膜層之前混合，以延長保質期。LPI 也是各種其他類型中更具成本效益的選擇之一。

LPI 用于幕涂、絲網印刷和噴涂應用，是各種聚合物和溶劑的混合物。使用這種可以粘附在目標區域表面的掩模可以形成薄涂層。使用此掩膜后，PCB 通常不需要任何當前可用的最終表面處理。

與傳統的環氧樹脂油墨不同，LPI對紫外線很敏感。面板需要用掩模覆蓋，并在短暫的“粘性固化周期”后，使用紫外激光或光刻工藝將PCB暴露在紫外光下。

液體光成像（LPI）阻焊層

在使用掩膜之前，對面板進行清潔并檢查是否有任何氧化跡象。這是使用化學溶液、氧化鋁溶液或使用懸浮浮石擦洗面板來完成的。

用于將面板表面暴露在紫外線下的最流行的技術之一是使用薄膜工具和接觸式打印機。薄膜的頂部和底部片材使用乳液印刷，以阻擋需要焊接的區域。然后使用打印機上的工具將生產面板和膠片固定在適當的位置，并同時暴露在紫外線光源下。

一種方法利用利用激光的直接成像。這種技術不需要工具或薄膜，因為激光是通過使用放置在面板銅模板上的基準標記來控制的。

LPI掩模有多種顏色可供選擇，例如綠色、黑色、紅色、黃色、白色和藍色。

4、干膜光成像阻焊層

使用干膜光成像阻焊層需要真空層壓，該干膜經受曝光然后顯影。開發后，識別開口以生成圖案， 然后將組件焊接到銅焊盤上。高密度線路板受益于干膜阻焊層， 因為它不會淹沒通孔。

5、表面處理

無論使用何種 PCB 阻焊層類型，最終的阻焊層都會在電路板上留下某些暴露的銅區域。這些暴露區域需要鍍有合適的表面光潔度以防止氧化。最流行的表面處理之一是熱風焊料整平（HASL）。

根據要求，也可以使用其他表面處理，例如化學鍍鎳鈀浸金（ENEPIC）和化學鍍鎳浸金（ENIG）。需要時，在掩膜層中留下額外的孔用于粘貼掩膜。該糊狀掩模用于根據所使用的制造工藝將焊盤或其他組件連接到板上。

三、PCB阻焊層制作工藝

以下是在PCB上應用阻焊層的過程∶

1、PCB清潔

清潔電路以去除污垢和其他污染物，然后干燥電路板表面。

2、阻焊油墨涂層

接下來，將電路板裝入用于阻焊油墨涂層的垂直涂層機中。涂層厚度取決于諸如 PCB 所需的可靠性及其使用領域等因素。在電路板的不同部分（例如走線、銅箔或基板）上添加阻焊層時，其厚度會有所不同。該掩膜層厚度將取決于設備能力和PCB制造能力。

3、預硬化

這個階段不同于完全硬化，因為預硬化看起來使涂層在板上相對堅固，這有助于去除不需要的涂層，而這些涂層又可以在開發階段輕松地從PCB上去除。

4、成像和硬化

成像是使用激光繪制的照相膠片完成的，以定義阻焊層區域。該薄膜與已經涂有焊料油墨并粘干的面板對齊。在這個成像過程中，與面板對齊的膠片會受到紫外線照射。在接收到紫外光后，不透明區域允許紫外光穿過薄膜，從而使不透明區域下方的油墨發生聚合（硬化）。

在 LDI 成像的情況下，不需要照相膠片，因為紫外激光會直接硬化板上需要保留阻焊油墨的部分。

5、開發

然后將電路板浸入顯影液中以清除不需要的阻焊層，以確保所需的銅箔準確暴露。

6、最終硬化和清潔

當安裝在PCB表面時，需要最終硬化以使阻焊油墨可用。接下來，需要對已覆蓋阻焊層的電路板進行清潔，然后再進行進一步的處理，例如進行表面處理。

四、阻焊層設計指南

1、帳篷通孔

當通孔被阻焊層覆蓋以使其不暴露時，稱為帳篷通孔。與過孔填充不同，這里只有環形圍被阻焊層覆蓋。如果孔完全閉合，則稱為填充過孔或掩膜堵塞過孔，具體取決于用于閉合孔的方法。

帳篷通孔是一種用于保護 PCB 的流行工藝，出于成本考慮，它被選擇用于環氧樹脂填充或掩膜堵塞。在通孔隆起的方法中，液體光成像（LPI）阻焊層隆起是最具成本效益的。

為了確保更好的帳篷通過， 你還可以使用成本更高的樹脂填充。

使用阻焊層創建的帳篷通孔

過孔的目的是在 PCB 表面上留下更少的暴露導電焊盤，這將最大限度地減少組裝過程中焊料橋接期間發生的短路。當過孔位于焊盤邊緣或標準BGA“狗骨”圖案中時，錫有從SMT焊盤的遷移也減少了，帳篷還可以最大限度地減少通孔因暴露于操作環境而損壞的可能性。

2、阻焊層間隙

阻焊層間隙是決定阻焊層與PCB表面特征的接近程度的公差。此公差間隙的目的是在接收焊料的表面特征之間提供足夠的間距，稱為焊料壩。這防止了焊橋的形成。

阻焊層間隙

通常阻焊層間隙需要是導體間距寬度的一半。當使用100μm以下的精細導電圖案時，阻焊層間隙可以低于50μm。

3、焊盤

阻焊層定義的焊盤是那些掩膜開口小于銅焊盤的焊盤，這樣阻焊層將定義BGA中使用的焊盤尺寸。

掩模間隙的變化將決定銅焊盤的尺寸。

SMD和NSMD 焊盤

非阻焊層定義的焊盤包括焊盤和掩模之間的間隙。

阻焊工藝需要考慮配合公差，以便掩膜間隙應始終大于焊盤。這是保持整個焊盤沒有阻焊劑并確保最佳焊接所必需的。

4、阻焊開窗

沒有掩膜的PCB外層稱為阻焊開口，其目的是將電路暴露在錫（焊料）中。這個開口必須準確，否則可能導致電路板上不必要的銅暴露，從而導致腐蝕和損壞。

阻焊層開口的CAM快照

通常，制造商選擇具有1∶1的阻焊層開口與可更改為適當制造工藝的銅焊盤。開口必須根據要求進行定制，否則可能會導致焊盤旁邊的接地層暴露出來。這可能會導致短路，應予以防止。

5、阻焊層覆蓋或擴展

EDA 軟件通常可以設置電路板表面特征和阻焊層之間的間距。該規范通常稱為阻焊層擴展，可以是正值、負值或零值。

正向阻焊擴展

當阻焊層的端部與未覆蓋的焊盤外圓周之間存在間距時，稱為正阻焊層膨脹。

零阻焊層膨脹

當阻焊層和焊盤之間沒有間距或間隙時，它是零值。

負阻焊擴展

當阻焊層與焊盤的一個區域重疊時，它是負值。

阻焊層覆蓋率的cam快照

以上就是關于?PCB阻焊層的簡單介紹。

審核編輯：湯梓紅

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