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非功能性焊盤如何影響您的 PCB 設(shè)計(jì)
非功能性焊盤如何影響您的 PCB 設(shè)計(jì)
非功能性焊盤是 PCB 設(shè)計(jì)行業(yè)中仍缺乏共識(shí)的一個(gè)問(wèn)題。關(guān)于可靠性和對(duì)信號(hào)完整性影響的爭(zhēng)論比比皆是。雖然大多數(shù)設(shè)計(jì)師和工程師都同意關(guān)于信號(hào)完整性的爭(zhēng)論已經(jīng)基本解決，但可靠性爭(zhēng)論仍在幕后激烈進(jìn)行。由于不存在關(guān)于非功能性焊盤的通用規(guī)則，設(shè)計(jì)人員需要確定他們是否應(yīng)該在其特定應(yīng)用中放棄非功能性焊盤。
電報(bào)和 ECM 故障
電鍍通孔上非功能性焊盤的存在會(huì)導(dǎo)致一種稱為“電報(bào)”的情況。當(dāng)過(guò)孔處有太多銅時(shí)，焊盤之間的材料會(huì)缺乏樹脂。結(jié)果，銅疊層的圖像表現(xiàn)為電介質(zhì)表面層中的峰和谷。換句話說(shuō)，銅疊層的圖像被“電報(bào)”到板表面。
當(dāng)銅比焊盤之間的介電層厚時(shí)，這種情況會(huì)惡化并且可靠性會(huì)顯著降低。高點(diǎn)形成環(huán)氧樹脂可以被擠出的區(qū)域，從而在相鄰焊盤之間留下空隙。空隙通常以由焊盤和通孔筒形成的直角形成，最終導(dǎo)致接頭處的熱失效。接頭的有效橫截面積會(huì)隨著時(shí)間的推移而縮小，從而導(dǎo)致電流密度增加。
通孔接頭處的空隙形成會(huì)導(dǎo)致粘附問(wèn)題并允許電化學(xué)遷移路徑。由于它們之間的輕微電壓差，這會(huì)導(dǎo)致在焊盤之間生長(zhǎng)樹枝狀或纖維狀結(jié)構(gòu)。這些結(jié)構(gòu)的增長(zhǎng)會(huì)隨著時(shí)間的推移而累積，最終導(dǎo)致難以診斷的 PCB 故障。
如果樹枝狀結(jié)構(gòu)可以橋接相鄰導(dǎo)體之間的間隙，那么當(dāng)這些結(jié)構(gòu)與通孔平行生長(zhǎng)時(shí)，電阻會(huì)突然下降。如果枝晶的截面積小，電流密度會(huì)高，結(jié)構(gòu)可能會(huì)燒壞，基本上消除了故障。這會(huì)導(dǎo)致難以診斷的間歇性故障行為。
陪審團(tuán)仍然沒有可靠性
在許多情況下，非功能性墊相對(duì)無(wú)害。制造商通常更喜歡去除非功能性墊，因?yàn)樗广@孔更容易。關(guān)于與通孔縱橫比相關(guān)的可靠性存在爭(zhēng)議。您是否應(yīng)該移除非功能性焊盤實(shí)際上取決于應(yīng)用和操作條件。根據(jù)通孔縱橫比，在熱循環(huán)期間沿通孔筒體鍍銅中的應(yīng)變積累會(huì)導(dǎo)致開裂。
在低縱橫比通孔中，內(nèi)部鍍銅更均勻，非功能性焊盤可以增加通孔的壽命。由焊盤提供的錨固與通孔筒中更均勻的結(jié)合使通孔更不容易開裂。在高縱橫比的通孔中，由于通孔筒中心的銅涂層較薄，因此無(wú)論是否存在非功能性焊盤，通孔筒都更容易在中心開裂。
非功能性焊盤在更薄的多層 HDI 板的內(nèi)層占據(jù)寶貴的空間。只要您能確保電路板在熱循環(huán)下保持穩(wěn)定，可能需要移除非功能性焊盤以改善內(nèi)層的走線布線。
不要讓您的電子產(chǎn)品浪費(fèi)掉。
剛?cè)岚逯械姆枪δ苄院副P
去除非功能性焊盤是在任何 PCB 的內(nèi)層獲得一些額外空間的好方法。但是，在設(shè)計(jì)撓性和剛撓性 PCB 時(shí)應(yīng)謹(jǐn)慎使用。鍍通孔中的銅不會(huì)粘合到柔性基板上，而是粘合到剛性基板上。由于銅鍵合是柔性基板中的一個(gè)真正問(wèn)題，非功能性焊盤現(xiàn)在變得有用。
粘合在受控阻抗撓性板和剛撓結(jié)合板中尤為重要，其中使用較厚的介電層來(lái)構(gòu)建材料疊層。所有焊盤，無(wú)論是功能性的還是非功能性的，都充當(dāng)沿著通孔筒分散的錨點(diǎn)。這增加了柔性板中通孔的強(qiáng)度。
一些制造商建議在撓性板和剛撓結(jié)合板上至少保留一些非功能性焊盤。如果沿通孔去除所有非功能性焊盤，功能性焊盤之間的間隙會(huì)變得非常大，鍍層可能會(huì)開始與孔壁分離。如果可能，這些焊盤應(yīng)沿通孔桶均勻分布，以便均勻分布應(yīng)變。這將防止鍍層開裂或與基材分離。