干货共享|为您翻开SMT锡膏印刷的源头活水---焊盘规划、钢网开口技巧

不同Pitch的BGA该有怎样不同的钢网开口？相同Pitch的QFP和QFN的开口宽度是否该相同？锡膏印刷是SMT工艺的皇冠，而钢网开口规划则是那皇冠上的珍珠，没有一个合理的钢网开口，印刷工艺才干将无从谈起。问渠哪得清多么，为有源头活水来。以下内容为您翻开锡膏印刷的源头活水---焊盘规划、钢网开口秘笈.

布景

在板级产品的焊接加工（SMT）中，印制板的焊盘规划、以及模板开口对焊点的合格率和可靠性具有重要的效果。将这两者与元件的尺度联系处理好，焊接产品的质量和可靠性将大幅度进步。因此需求认真审阅、评价焊盘规划、模板（钢网）开口以及与元件尺度的相互联系。本文首要论说了如何进行焊盘规划、模板（钢网）开口的工艺评审工作。

工艺评价与剖析

选取QFP、等几个典型的元件进行焊盘的审阅和模板开口剖析。 

2.1

QFP 元件

一般剖析的过程分为：榜首，对元件尺度进行审阅，可以查找供货商给出的元件清单（PDF文件），也可以直接丈量。首要查看元件距离P、引脚尺度（长度T、宽度W）、以及翼型引脚内距离S。第二，对焊盘尺度进行审阅，查看焊盘的尺度（长X、宽Y）、翼型引脚焊盘内距离G，以及是否存在累计差错。第三，审阅模板尺度，首要查看模板的开口尺度，并核算其面积比。尺度丈量见图1和表1。

       QFP元件装置图                            模板尺度丈量图

QFP元件引脚尺度标示图           vvQFP元件引脚尺度丈量图

vvQFP元件引脚尺度标示图         vvvvQFP元件引脚尺度丈量图

图1 QFP元件、印制板、钢网尺度丈量图

表1：QFP元件规划、钢网工艺审阅

从表1和图1可知：元件引脚长*宽为0.4 mm*0.2 mm、距离0.5 mm的欧翼型引脚；印制板焊盘规划长*宽为1.5*0.25 mm的锡铅焊盘；模板开口长*宽为1.5*0.25 mm（与焊盘1:1开口）的长方形孔，模板厚度0.13mm，模板开口的面积比为0.82，开口满意钢网规划要求。从剖析的角度看规划、工艺都没有问题，但考虑到军工产品的可靠性，焊点中焊锡量越大，引脚与焊盘间的焊锡越厚，可靠性越高，还可将模板厚度加大到0.15 mm，模板开口加大到0.3 mm，这样可以添加印刷焊膏体积，进步可靠性。

2.2

BGA元件

BGA元件首要检查焊球尺度、印制板焊盘尺度，以及模板开口尺度。往往印制板焊盘规划尺度不满意要求，直径为焊球的80%左右，但0.5距离时，焊盘尺度需求加大到0.3mm，以确保满意的焊料。BGA元件丈量图见图2和表2. 

BGA元件装置图                   BGA元件尺度丈量图

      BGA 印制板焊盘丈量图               BGA钢网开口丈量图

印制板焊盘不平坦                    印制板焊盘不平坦

图2 BGA元件、印制板、钢网尺度丈量图

表2：BGA元件规划、钢网工艺审阅

从表2和图2可知：BGA元件为直径0.45 mm、距离0.8 mm的无铅焊球；印制板焊盘规划为直径0.3 mm的锡铅焊盘，焊盘外表不平坦；模板开口规划为直径0.45 mm（比焊盘尺度加大0.15 mm）的圆孔，模板厚度0.13 mm，模板开口的面积比为2.7，开口满意钢网规划要求。印制板焊盘规划稍小，钢网开口现已做开口加大处理。主张将焊盘直径添加到0.35 mm以上，模板厚度加大到0.15 mm，进步印刷的焊膏量，进步可靠性。

2.3

无引脚阵列元件

无引脚元件只要底部可焊端，焊料的高度决议元件的可靠性，焊料越厚，可靠性约高。因此，审阅时需求注意的是在确保不桥连的条件下尽量开口加大，模板增厚，以添加焊锡量。

改进办法：更改钢网的厚度，将增至0.15 mm厚，中心不添加筋，面积比还能达到1.08。这样既添加焊膏量，一起不影响印刷质量。元件为0.65 mm×0.65 mm的方形、无引脚镀金焊盘，距离1.27 mm。印制板焊盘规划为0.6 mm×0.6 mm锡铅焊盘，模板开口规划为0.65 mm×0.65 mm，厚度0.13 mm，模板开口的面积比为0.65，开口刚刚满意钢网规划要求。此元件的首要问题是工艺问题，即钢网的开口和厚度问题。由于元件无引脚，需求较多的焊膏来垫高焊点，进步焊点的可靠性；一起，元件底部有很多的金层，也需求很多的金属锡来溶解元件外表的金，在焊点中形成AuSn4的金属间化合物。而规划的模板开口中心添加一道0.15 mm的筋，使面积比由1.25降至0.69，导致焊膏量削减。别的，焊盘的尺度比元件的尺度小，假如模板1:1开口，焊锡量必定不够，模板现已做了相应改进。

2.4

0402元件

0402元件装置的首要问题是立碑。形成元件立碑的原由于元件两头的润湿力不同而导致元件立起。有几个方面导致润湿力不同：榜首，元件距离过大，贴装时元件焊端无法彻底对称地搭接在焊膏上，焊接时元件两头遭到的润湿力不平衡，形成立碑。第二，两焊盘中其间一焊盘大面积接地，形成两头焊盘受热不均匀，润湿力不是一起发生在元件两头而发生立碑。第三，元件其间一焊端呈现润湿问题，导致元件遭到的润湿力不同而发生立碑。大部分的状况是榜首种状况。杰出的片式元件规划应该考虑四个方面的要求：对称性、焊盘距离、焊盘剩下尺度以及焊盘宽度，具体状况及数据见图4.

针对立碑问题，剖析印制板的焊盘尺度，承认是否是由于距离过大形成的立碑原因。0402元件的焊盘尺度A、B、G分别为22 mil、25 mil、25 mil,与规范焊盘尺度对照，G尺度25mil（应该是0603封装元件的距离）比规范的20mil偏大，形成元件立碑。一起观测印制板焊盘发现焊盘上有过孔，导致焊锡流到过孔中。

定论

印制板焊盘规划至关重要，而它不只涉及到元件的尺度，并且涉及到钢网的开口、焊点质量和长时间可靠性，工艺有必要审阅，依据元件、焊盘的尺度，确定钢网的工艺参数，这样才干确保整个出产不出问题，出产质量和周期才干确保。

本文首要是供给一个审阅的办法和程序，期望工艺人员可以进行新产品的工艺审阅，将规划缺点在出产制作前修订完结，确保后续钢网工艺正确。这样可以节约整个产品的制作时间，进步焊接可靠性。