PCB设计和增材制造的注意事项

增材制造对电路板设计师意味着什么，尤其是在耐焊性方面。 以下是我认为设计师应该考虑的一些重要因素。

线路板设计

一、PCB阻焊的定义

本质上，任何 EDA 工具提供的定义都是不正确的； CAM 矢量文件指定假定连续表面的偏差。 迄今为止，电阻焊技术一直以还原的形式出现。 SUSS MICroTec 开发了一种可以在 CAM 工作站上运行的前端 JETxSMFE，以简化制造过程。 PCB软件可以解读所有相关信息，正确控制来料文件的细节。

2、喷墨电阻焊工艺优势

喷墨电阻焊工艺的优点之一是可以避免填充任何孔或通孔。 部分业内人士未必能完全“躲”。 但业内普遍认为，无阻焊层的通孔提高了PCB的可靠性。 根据制造惯例，未标记的钻孔仍可能涂有阻焊层，这会导致印刷台上有墨水。 这不是什么大问题，因为刮刀可以轻松去除多余的阻焊油墨，还可以更换工作台或其基板（如果有的话）。 但是，这两种解决方案都可能导致短暂的停机时间。 总而言之，如果要使车间工作顺利，必须在设计中明确所有的钻孔要求。

3、电阻桥焊接规则

层压板上的阻焊层布线将两个附近的铜焊盘分开。 此图代表非阻焊定义（简称NSMD）的焊盘设计选择。 然而，这种选择有几个局限性，导致对窄电阻焊坝的人为需求。 从数字开始：想象两个 PCB 焊盘，相距 200 µm，没什么特别的。 两者之间焊桥的最大尺寸是多少？ 如果使用LDI工艺，其尺寸来自应用PCB技术的最新限制。 这个 200 µm 的间距随着激光束宽度的增加而减小，再加上两倍的对准精度（低至 100 µm）。 任何更具挑战性的焊盘距离也会使定义焊桥规则变得更加困难。

基于这种推理，使用传统技术构建 50 µm 或更小电阻桥的许多要求似乎是合理的。 那么如何处理喷墨打印呢？ 它是否加入了最后的 1 微米挑战？ 不，相反，它挑战了最初的设计选择并引起争论：PCB阻焊层定义（简称SMD）焊盘还是NSMD焊盘？ 两者都不。 相反，它是一个焊盘定义的阻焊层（简称PDSM）。 不过这个缩写还没有得到业界的证实，所以谷歌也搜不到。 喷墨打印是一种体积驱动的涂层技术，这意味着可以填补空白，甚至鼓励使用这种方法。

4、定义的厚度

可控厚度是指涂层的贴合性和平整度之间的关系，与表面形貌无关。 哪种厚度设计方案更适合电阻焊？ PCB 设计人员应该准确了解阻焊层的功能。 《喷墨升级》总结基础知识：没有阻焊层的铜虽然会被氧化，但层压板不会； 没有阻焊层的高压铜线可能会造成短路，而裸层压板则不会，所以层压板不需要阻焊层。 目前使用阻焊涂层的原因是它方便（使用较少的显影剂）并为任何模板框架提供支持。 第一个问题不再是问题，因为喷墨不使用显影剂； 第二个问题是喷墨更具吸引力，可以塑造网格或阵列，显着减少涂层材料并提供相同的支持

将恒定涂层厚度的概念与 PDSM 相结合，可以为球栅阵列 (BGA) 结构构建新的密度。

5、设计规则检查

下面是一系列的考虑，属于设计规则检查的范围，最终由CAM软件进行检查。 但是，以下说明可以避免制造商的误解。 设计师必须了解：

阻焊层有一个最小半径，这在很大程度上取决于所选的喷墨设备。

阻焊层特征之间的最小可行间隙小于最小可行印刷阻焊层特征。

较薄的阻焊层允许较小的特征尺寸，相反，较厚的铜层或厚的阻焊层将增加最小特征尺寸。

窄阻焊层的轮廓类似于圆顶。 传统的矩形截面不再存在。 相反，它是一个没有边缘和空腔的轮廓，提高了机械和化学稳定性。

PCB阻焊层结构是基于层的。 这意味着其他几何特征也可以添加到阻焊层的顶部，用于元件的机械支撑或点涂限制。

如前所述，当前的 CAM 解决方案可以处理阻焊层厚度、铜厚度和钻孔等细节，但无法定义它们的正确位置。 最理想的解决方案应该是集成集成在CAM软件或设计工具中，可以定义每个位置元器件所需的阻焊层厚度。 PCB 设计人员将在组件级别添加所有信息，以防止墓碑效应。