Во время критического дизайн печатной платы обзор, Молодой инженер защищал уменьшенный контур шелковидного экрана для чипа BGA: “The datasheet specifies 35MIL; Мы использовали 25 млн. Это всего лишь 10 миль (0.254мм) difference—it should be fine.” The room fell silent. Это, казалось бы, незначительное отклонение на 10 млн. В конечном итоге вызвало миллионы убытков из -за BGA Bridging, отказавшись от всей партии печатные платы. Эта статья исследует точную физику, лежащая в основе допущений к дизайну шелковидности.
Шелкостная экрана не плоский: Упущенное третье измерение
Silkscreen PCB - это больше, чем простая маркировка чернил. По стандартам IPC-4781, Вылеченные шелкостные чернила образуют структуры с определенными физическими высотами:
-
Типичная толщина: 2-10 Мил (50.8-254 Микроны)
-
Общая толщина процесса: 4-6 Мил (101.6-152.4 Микроны)
Сокращение контура Silkscreen BGA на 10 млн. - это не просто плоское сокращение. Шелкосный край физически вторгается в область прокладки, forming a miniature “fence” around each pad. На 0,8 мм шага BGA, Смежные центры PAD находятся всего в 31,5 млн друг от друга, с диаметрами прокладки обычно 12-16 млн.. Вторжение в шелкологическую экрану на 10 миллионов человек напрямую угрожает физическому пространству для потока паяной пасты.
Фатальная цепная реакция: От шелкостной ошибки до короткого замыкания BGA
Как вторжение в шелкостное экрану инициируется пайками пайки? Давайте рассечь физический процесс:
1. Неконтролируемый объем пая
Трафарет Апертуры разработаны на основе размеров PCB Pad. Шелкостное вторжение уменьшает область полезного края прокладки, вызывая избыточную паяльную пасту, накопленную в пределах эффективной апертуры под давлением. Увеличение объема (ΔV) может быть аппроксимирован как:
ΔV ≈ h_silk × l_encroach × s
(Где: H_silk = шелкостная толщина, L_ENCROACH = Длина вторжения, S = периметр пораженной прокладки)
2. Катастрофическое сжатие во время прожеса
BGA Ball Heights обычно 0,3-0,45 мм. По мере того, как компонент оседает во время пробой, Избыточная расплавленная паяная пая насильственно сжимается в ограниченном пространстве:
-
Пая с смежными подушками слияет.
-
Поверхностное натяжение не втягивает избыток материала.
-
Микроскопические мостики формы, Часто невидимо для невооруженного глаза.
3. Дорогостоящие скрытые дефекты
Инспекция рентгеновских лучей показывает, что ручная визуальная проверка пропускает 95% мостичных дефектов в BGAS ниже 0,8 мм шага. Эти скрытые неудачи вызывают:
-
Палевание ложных скоростей в тестировании в цирке (ИКТ).
-
Дорогостоящие сбои в полевых условиях и отзывы.
-
Непоправимый повреждение чипа BGA от коротких замыканий.
Завоеванные уроки: Правила дизайна, подделанные в сбое
От аэрокосмической до медицинской электроники, контроль шелкографии на печатных платах высокой плотности теперь имеет решающее значение для отрасли:
>> Правило абсолютной зоны безопасности <<<
*Минимальное расстояние между шелкографией и контактной площадкой = Макс.(0.5мм, 3 × Толщина шелкографии)*
Пример: Для 125,4 мкм (6Мил) шелкография, расстояние ≥ 0,5 мм (20Мил).
>>> Стратегии предотвращения военного уровня <<<
-
Библиотеки САПР с нулевой терпимостью: Внедрить стандартные библиотеки посадочных мест IPC-7351B с заблокированными контурами шелкографии..
-
Обязательная проверка DFM: Включите интервал шелкографии в автоматические проверки Gerber. (используя доблесть, Правила CAM350).
-
3D Моделирование паяльной пасты: Имитируйте деформацию пасты в Cadence Allegro 3D или Zuken CR-8000..
-
Лазерное сканирование первого изделия: Измерьте фактическую высоту шелкографии с помощью таких инструментов, как CyberOptics SE300..
Почему профессиональные производители печатных плат — ваша последняя линия защиты?
Когда проекты несут в себе присущие риски, опытные партнеры PCBA, такие как УГКПБ может смягчить проблемы путем корректировки процесса:
-
Трафаретная лазерная компенсация: Уменьшить зону диафрагмы на 5-8% в посягательствах в зонах.
-
Step Strancil Technology: Используйте тоньше (например, 15мкм восстановление) трафаретная фольга в областях BGA.
-
Точный выбор пая: Используйте тип #5 пудра (20-38мкм) Для улучшенных анти-плюсов свойств.
-
Азотный реасы: Уменьшить натяжение поверхности на ~ 15%, чтобы подавить мостики.
*”68% of the 217 silkscreen-related risks intercepted last year involved BGA defects.”*
- UGPCB SMT Factory DFM отчет
План действий: Обновите систему дизайна сейчас
Предотвратить убыток в миллион долларов, немедленно выполняя эти шаги:
-
Загрузите стандарты MIPC-7351B Земли для обновления библиотек компонентов.
-
Включите правила DRC Silk-To-Pad в вашем инструменте EDA (Установите ≥0,2 мм).
-
Запросить точные параметры толщины шелковидного экрана от поставщика печатной платы за их процесс.
-
Мандат 3D -моделирование паяла для первых статей о новых проектах.
>>> Критический контрольный список дизайна <<<
-
Схема шелкографии BGA ≥ Размер, указанный в технической документации.
-
Расстояние между шелкографией и подушкой ≥ 0,5 мм.
-
Файлы трафаретов с аннотациями для зон риска.
-
Отчеты DFM включают измерения толщины шелкографии.
Секрет более высокой доходности заключается в уважении каждого микрона
Для:
-
Получение спецификаций проекта BGA военного уровня
-
Глубокая оценка рисков существующих дизайнов шелкографии
-
Партнерство с Производитель PCBA Предлагая контроль процессов на микронном уровне
Немедленно свяжитесь с нашей технической командой, чтобы получить бесплатный отчет об аудите DFM и расценки на высоконадежные решения для печатных плат.. Мы обеспечиваем комплексную поддержку от проектирования печатных плат до серийного производства., обеспечение того, чтобы каждое соединение BGA выдерживало самые жесткие требования.
*Примечание: Данные на основе IPC-6012E, МПК-7095С, J-STD-001стандарты H, и измерения процессов от UGPCB и нескольких поставщиков EMS.*