阻焊盤就是soldermask,是指板子上要上綠油的部分。實際上這阻焊層使用的是負片輸出,所以在阻焊層的形狀映射到板子上以后,并不是上了綠油阻焊,反而是露出了銅皮。通常為了增大銅皮的厚度,采用阻焊層上劃線去綠油,然后加錫達到增加銅線厚度的效果。
阻焊層的要求
阻焊層在控制回流焊接中的焊接缺陷中很重要,PCB設(shè)計者應(yīng)該盡量減小焊盤周圍的間隔或空氣間隙。
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。雖然在四邊的qfp上不分區(qū)的阻焊層開口或窗口可能是可接受的,但是控制元件引腳之間的錫橋可能更加困難。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。多數(shù)表面貼裝的PCB以阻焊層覆蓋,但是阻焊層的涂敷,如果厚度大于0.04mm,可能影響錫膏的應(yīng)用。表面貼裝PCB,特別是那些使用密間距元件的,都要求一種低矮的感光阻焊層。
工作制作
阻焊材料必須通過液體濕工藝或者干薄膜疊層來使用。干薄膜阻焊材料是以0.07-0.1mm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。很少公司提供薄到可以滿足密間距標準的干薄膜,但是有幾家公司可以提供液體感光阻焊材料。通常,阻焊的開口應(yīng)該比焊盤大0.15mm。這允許在焊盤所邊上有0.07mm的間隙。低輪廓的液體感光阻焊材料是經(jīng)濟的,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。
助焊層用于貼片封裝,與貼片元器件焊盤對應(yīng)。在SMT加工時通常采用一塊鋼板,將PCB上對應(yīng)著元器件焊盤的地方打孔,然后鋼板上上錫膏,PCB在鋼板下的時候,錫膏漏下去,也就剛好每個焊盤上都能沾上焊錫,所以通常阻焊層不能大于實際焊盤尺寸,最好是小于或等于實際焊盤尺寸。
需要的層面和表貼元件幾乎相同,主要需要如下幾個要素:
1、BeginLayer:ThermalRelief和AnTIPad要比規(guī)則焊盤的實際尺寸大0.5mm
2、EndLayer:ThermalRelief和AnTIPad要比規(guī)則焊盤的實際尺寸大0.5mm
3、DEFAULTINTERNAL:中間層
阻焊層和助焊層的作用
阻焊層主要是防止PCB銅箔直接暴露在空氣中,起到保護的作用。
助焊層是用來給鋼網(wǎng)廠做鋼網(wǎng)用的,而鋼網(wǎng)是在上錫的時候可以準確的將錫膏放到需要焊接的貼片焊盤上。
PCB助焊層與阻焊層區(qū)別
兩個層都是上錫焊接用的,并不是指一個上錫,一個上綠油;而是:
1、阻焊層的意思是在整片阻焊的綠油上開窗,目的是允許焊接;
2、默認情況下,沒有阻焊層的區(qū)域都要上綠油;
3、助焊層用于貼片封裝。
一、定義不同
1、阻焊層——solder mask,是指印刷電路板子上要上綠油的部分。實際上這阻焊層使用的是負片輸出,所以在阻焊層的形狀映射到板子上以后,并不是上了綠油阻焊,反而是露出了銅皮。
2、助焊層其實為鋼網(wǎng)——paste mask,是機器貼片時要用的,其主要功能是幫助錫膏的沉積;目的是將準確數(shù)量的錫膏轉(zhuǎn)移到空PCB上的準確位置。

二、功能不同
1、阻焊層是在整片阻焊的綠油上開窗,目的是允許焊接,默認情況下,沒有阻焊層的區(qū)域都要上綠油;
2、助焊層是用來給鋼網(wǎng)廠做鋼網(wǎng)用的,而鋼網(wǎng)是在上錫的時候可以準確的將錫膏放到需要焊接的貼片焊盤上,是用于貼片的封裝;
三、工藝制作不同
1、阻焊工藝制作為:阻焊材料必須通過液體濕工藝或者干薄膜疊層來使用。
干薄膜阻焊材料是以0.07-0.1mm(0.03-0.04″)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。通常,阻焊的開口應(yīng)該比焊盤大0.15mm(0.006″)。這允許在焊盤所有邊上0.07mm(0.003″)的間隙。
低輪廓的液體感光阻焊材料是經(jīng)濟的,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。
2、助焊層(鋼網(wǎng))工藝制作為:化學(xué)蝕刻法(chemical etch)、激光切割法(laser cutting)、電鑄成型法(electroform)。
化學(xué)蝕刻法(chemical etch)——數(shù)據(jù)文件PCB→菲林制作→曝光→顯影→蝕刻→鋼片清洗→張網(wǎng);
激光切割法(laser cutting)——菲林制作PCB→取坐標→數(shù)據(jù)文件→數(shù)據(jù)處理→激光切割→打磨→張網(wǎng);
電鑄成型法(electroform)——基板上涂感光膜→曝光→顯影→電鑄鎳→成型→鋼片清洗→張網(wǎng)
一塊標準的印刷電路板 (PCB) 通常需要兩種不同類型的層,即“罩層 (mask)”。 盡管阻焊層 (solder mask) 和助焊層 (paste mask) 都是“罩層”,但在 PCB 制造過程中,它們分別用于兩個完全不同的部分。 本文將探討助焊層與助焊層之間的區(qū)別,并詳細介紹 PCB 設(shè)計師在 PCB layout 中使用這些層時需要了解的內(nèi)容。
阻焊層和電路板制造
為了制造雙面電路板,電介質(zhì)核心材料被夾在兩層由器件焊墊、區(qū)域填充物和連接走線組成的銅連接之間。這種基本結(jié)構(gòu)也用于多層電路板的層對,只是銅和電介質(zhì)材料更薄,且不包括內(nèi)層的焊墊。最終,所有這些層對合在一起,構(gòu)成一個多層電路板,之后進行鉆孔,然后成品電路板就可以交給組裝人員安裝電子器件了。然而,在將電路板送到組裝人員那里之前,必須完成另一個步驟來保護電路板:涂抹阻焊層。
阻焊層(或被一些制造商稱之為阻焊劑)是一種應(yīng)用于電路板外表面的保護材料 。 阻焊層將覆蓋整個電路板的表面,包括金屬和電介質(zhì)材料,除了將被焊接的焊盤和過孔。該覆蓋層將保護電路板不受金屬氧化、腐蝕、灰塵、甚至人類接觸所污染。 兩個暴露的金屬區(qū)域之間的阻焊層也將有助于防止焊料在裸露區(qū)域之間出現(xiàn)橋接,并在金屬表面堆積。
阻焊材料可以通過兩種不同的工藝涂到電路板上:
01
**液體:**使用絲網(wǎng)印刷工藝,可將阻焊材料直接涂在電路板上,然后材料會硬化,使焊盤和鉆孔暴露在外。
02
**感光材料:**感光阻焊材料可以作為液體涂抹,也可以作為一片干膜鋪在電路板上。然后將電路板暴露在紫外光下,要焊接的焊盤和過孔除外。曝光會使整個電路板上的阻焊材料硬化,然后清洗掉過孔和焊盤上未曝光的材料。
樹脂是一種常用的阻焊材料,因為它對高溫、潮濕和焊料有耐受性。 阻焊層通常是綠色的,但如果 OEM 希望用不同顏色的電路板來區(qū)分不同的生產(chǎn)步驟,也可以采用其他顏色。例如,原型電路板可能是紅色的,而綠色則表示常規(guī)生產(chǎn)的電路板。同樣重要的是, 阻焊材料涂抹的厚度要合適,以確保均勻涂抹,實現(xiàn)最佳固化效果。 接下來,我們來了解一下助焊層以及它在 PCB 組裝中的作用,并看看它與阻焊層有什么不同。
助焊層和電路板組裝
波峰焊
將器件焊接到制造的電路板上有兩種主要方法,第一種是波峰焊。這種工藝要求將通孔元件插入鉆孔中,并將表面貼裝部件粘貼在電路板的焊墊上。然后,電路板在傳送帶上穿過一臺機器,機器上有一道道波浪狀熔化的焊料,電路板必須通過這些波浪。波浪會穿過鉆孔,焊接通孔部件,并在表面貼裝元件的焊盤和引線之間形成一個焊點。
回流焊
第二種工藝稱為回流焊, 此工藝會使用到助焊層。 回流焊工藝從一層焊膏開始, 焊膏附著在要焊接的表面貼裝焊盤上。 焊膏是一種由金屬焊料顆粒和粘性焊劑組成的材料,像膩子一樣具有粘性。焊劑不僅能清潔電路板和待焊部件的焊接表面,而且還能作為粘合劑將元件固定在原位,直至焊接完成。在通過回流焊爐時,焊膏熔化,然后為粘住的元件形成一個牢固的焊點。
可以通過三種主要方法在電路板上涂抹焊膏:
01
**人工涂抹:**對于 PCB 返工或產(chǎn)量有限的情況,如原型電路板,可以使用注射器手動涂抹焊膏。不過,這個過程既 費時又費力, 對于量產(chǎn)來說并不實用。
02
**噴射打?。?*利用 PCB CAD 系統(tǒng)的助焊層數(shù)據(jù),可以使用一臺噴射打印機在電路板的每個表面貼裝焊盤上涂抹錫膏。這種操作方法 非常精確 ,但速度不一定最快。
03
**鋼網(wǎng):**對于大批量生產(chǎn)的電路板,制造商會使用來自 PCB CAD 系統(tǒng)的同一助焊層數(shù)據(jù)創(chuàng)建一個鋼網(wǎng),作為噴射打印機使用。鋼網(wǎng)通常是用激光制作而成,并且用不同的材料進行處理,以保證焊膏涂抹的精確性,并確保鋼網(wǎng)具有較長的使用壽命。使用刮刀可以在一分鐘內(nèi)將焊膏涂在電路板上,對于大批量生產(chǎn)來說,這是最快的涂抹方法。
阻焊層和助焊層之間的主要區(qū)別是,阻焊層是涂在電路板上用于保護電路板的材料,而助焊層是用來涂抹焊膏的圖案。
接下來,我們來了解一下如何使用 PCB CAD 系統(tǒng)來創(chuàng)建阻焊層和助焊層。
PCB 設(shè)計層:阻焊層和助焊層
PCB CAD 系統(tǒng)將使用不同的內(nèi)部層來表示頂部和底部的阻焊層以及頂部和底部的助焊層。CAD 系統(tǒng)中的每個層都可以顯示相應(yīng)的數(shù)據(jù),用于制作阻焊層和助焊層、模板或用于在電路板上涂抹阻焊層和焊膏的圖案。
在上面的兩張圖片中,我們可以看到 PCB CAD 系統(tǒng)中 綠色的阻焊層和紅色的助焊層。 **請注意,阻焊層圖像中包含的元素比助焊層多。**這是因為阻焊層圖像中顯示了所有將要焊接的鉆孔、過孔和表面貼裝焊盤,而助焊層圖像只顯示了表面貼裝焊盤。阻焊層元素定義了不涂抹阻焊劑的位置,而助焊層元素定義了涂抹錫膏的位置。
在大多數(shù)情況下,在 PCB CAD 系統(tǒng)中,阻焊層和助焊層的創(chuàng)建都是自動進行的。 盡管 PCB 設(shè)計師可以控制阻焊層和助焊層元素的尺寸和形狀,但大多數(shù)人會將其設(shè)置為與 PCB footprint 中的焊盤或過孔的尺寸相同。如此一來,電路板制造和裝配車間需要負責(zé)改變這些元素的尺寸和形狀,以實現(xiàn) PCB 可制造性。