طراحی پد SMD در مقابل NSMD BGA برای مونتاژ PCB تصویر مقاله برای آموزش ساخت PCB و خریداران PCBA

مونتاژ PCBA

طراحی پد SMD در مقابل NSMD BGA برای مونتاژ PCB

طراحی پد BGA SMD و NSMD را برای قابلیت اطمینان اتصالات لحیم کاری، ثبت ماسک، مونتاژ دقیق، ساخت PCB و بازرسی مقایسه کنید.

نکات کلیدی

  • لنت‌های NSMD معمولاً برای بسیاری از ردپاهای BGA ترجیح داده می‌شوند زیرا مس زمین را مشخص می‌کند و لحیم کاری می‌تواند لبه‌های پد را خیس کند.
  • پدهای SMD زمانی می توانند کمک کنند که هندسه تعریف شده با ماسک یا محدودیت های مسیریابی مهمتر از مرطوب کردن لبه باشد.
  • توصیه ردپای فروشنده بسته باید قوانین PCB عمومی را نادیده بگیرد.
  • سبک پد باید با ثبت ماسک لحیم کاری، طرح استنسیل خمیری، پرداخت سطح، و طرح بازرسی اشعه ایکس بررسی شود.

پاسخ مستقیم

SMD و NSMD آنچه را که زمین قابل لحیم کاری روی یک پد BGA تعریف می کند، توصیف می کنند. در یک پد SMD، ماسک لحیم کاری روی مس همپوشانی دارد و زمین را مشخص می کند. در یک پد NSMD، پد مسی زمین را مشخص می کند و دهانه ماسک لحیم کاری بزرگتر از مس است. این انتخاب ردپای کوچک خیس شدن لحیم، تحمل ماسک، تراکم مسیریابی، نتایج بازرسی و بازده مونتاژ را تغییر می دهد.

با الگوی زمین فروشنده بسته شروع کنید. سپس طراحی را در برابر ساخت PCB و قابلیت مونتاژ SMT بررسی کنید. برای فرآیند مونتاژ گسترده‌تر، به Demystifying PCBs BGA: An-Depth Overview مراجعه کنید.

اصول مهندسی

اولین اصل هندسه مفصل است. پدهای NSMD به لحیم کاری اجازه می‌دهند که سطح و دیواره جانبی پد مسی را خیس کند، که می‌تواند شکل مفصلی با رفتار خستگی خوب ایجاد کند. پدهای SMD خیس شدن را به دهانه ماسک محدود می کنند، که می تواند ناحیه قابل لحیم کاری را نسبت به تغییرات اچ مس کمتر حساس کند اما بیشتر به ثبت ماسک و چسبندگی ماسک وابسته است.

اصل دوم انباشته تحمل است. مونتاژ BGA ریز جای کمی برای خطا دارد. تحمل اچ مس، ثبت ماسک لحیم کاری، اندازه دیافراگم شابلون، رهاسازی خمیر، دقت قرارگیری و فرو ریختن جریان مجدد، همگی با هم تعامل دارند. یک سبک پد که در یک زمین کار می کند ممکن است در زمین کوچکتر ایمن نباشد.

جدول مقایسه

Pad styleLand defined byMain advantageMain risk
NSMDCopper pad edgeSolder wets pad sidewall and geometry is not mask-definedNeeds enough mask clearance and copper spacing
SMDSolder mask openingMask can constrain solderable area and protect nearby copperMask registration and mask adhesion become critical
Mixed stylePackage-specific regionsCan solve local routing or thermal constraintsEasy to document poorly and build inconsistently

نمونه کار شده

فرض کنید یک فروشنده BGA ریز، پدهای NSMD را با قطر مسی خاص و دهانه ماسک توصیه می کند. اگر کتابخانه PCB به جای آن از پدهای SMD استفاده کند زیرا یک الگوی ردپای قدیمی این کار را انجام داده است، زمین قابل لحیم تغییر می کند. حجم چسب، فرو ریختن توپ، و شکل مفصل ممکن است دیگر با داده های صلاحیت بسته مطابقت نداشته باشد. راه حل صحیح تنظیم استنسیل آزمون و خطا نیست. این در حال بازیابی الگوی زمین توصیه شده یا دریافت تاییدیه مجمع برای یک انحراف عمدی است.

بررسی DFM و استنسیل

سبک پد از طراحی خمیر لحیم کاری جدا نیست. کاهش دیافراگم شابلون، شکل دیافراگم، ضخامت شابلون و نوع خمیر باید با هندسه صفحه نهایی مطابقت داشته باشد. اگر شابلون خمیر زیادی برای زمین یا خمیر کمی برای ارتفاع فرو ریختن رسوب کند، پدی که از نظر مسی درست به نظر می‌رسد، ممکن است از کار بیفتد.

کیفیت ماسک لحیم کاری نیز مهم است. برای پدهای NSMD، دهانه ماسک باید بدون قرار گرفتن مس مجاور، پد مسی را پاک کند. برای پدهای SMD، لبه ماسک باید بادوام و با دقت ثبت شود. اگر ماسک جابجا شود، شکل زمین تغییر می کند. این می تواند باعث ایجاد حجم لحیم ناهموار در سراسر آرایه BGA شود.

تعامل با Via-in-Pad و Finish

پدهای BGA اغلب با مسیریابی فرار رقابت می کنند. اگر طراحی از via-in-pad استفاده می کند، فرآیند via باید قبل از مونتاژ، سطح صاف و قابل لحیم کاری ایجاد کند. یک لایه باز در هر دو پد SMD یا NSMD می تواند لحیم کاری را جدا کرده و نقص های پنهان ایجاد کند.

پرداخت سطح باید از صافی با گام ریز پشتیبانی کند. ENIG معمولاً برای کارهای متراکم BGA انتخاب می شود زیرا سطح قابل لحیم کاری مسطح می دهد، در حالی که HASL می تواند مشکلات توپوگرافی ایجاد کند. مبادلات پایان را در ENIG در مقابل OSP در مقابل HASL برای تولید PCB مقایسه کنید.

یادداشت‌های بازرسی و انتشار

بازرسی نوری نمی تواند اتصالات لحیم BGA را در زیر بدنه بسته مشاهده کند. هنگامی که سبک پد تغییر می کند، طرح بازرسی و معیارهای پذیرش اشعه ایکس را به روز کنید. بازرسی AOI و اشعه ایکس در مونتاژ PCB را ببینید تا چگونه بازرسی مخفی مشترک با کنترل کیفیت مونتاژ مطابقت دارد.

بسته انتشار باید شامل منبع ردپای فروشنده بسته، سبک پد، قطر لنت مسی، باز شدن ماسک لحیم، فرضیات دیافراگم خمیری، یادداشت‌های via-in-pad و پرداخت سطح باشد. اگر هر یک از آنها به طور ضمنی رها شود، اسمبلر باید حدس بزند.

یادداشت های مهندسی Omini مرتبط

پرسش‌های متداول

معنی NSMD برای پدهای BGA چیست؟

NSMD به معنای ماسک بدون لحیم تعریف شده است. لبه لنت مسی زمین قابل لحیم کاری را مشخص می کند و دهانه ماسک لحیم کاری بزرگتر از پد مسی است.

معنی SMD برای پدهای BGA چیست؟

SMD به معنای ماسک لحیم تعریف شده است. دهانه ماسک لحیم کاری کوچکتر از پد مسی است، بنابراین لبه ماسک زمین قابل لحیم کاری را مشخص می کند.

کدام یک برای مونتاژ BGA بهتر است؟

بسیاری از ردپاهای BGA از پدهای NSMD استفاده می کنند، اما پاسخ صحیح به توصیه فروشنده بسته، گام، طراحی بستر، ثبت ماسک، چگالی مسیریابی و هدف قابلیت اطمینان بستگی دارد.

منابع مرتبط