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非功能性焊盤(pán)如何影響您的 PCB 設計
非功能性焊盤(pán)如何影響您的 PCB 設計
非功能性焊盤(pán)是 PCB 設計行業(yè)中仍缺乏共識的一個(gè)問(wèn)題。關(guān)于可靠性和對信號完整性影響的爭論比比皆是。雖然大多數設計師和工程師都同意關(guān)于信號完整性的爭論已經(jīng)基本解決，但可靠性爭論仍在幕后激烈進(jìn)行。由于不存在關(guān)于非功能性焊盤(pán)的通用規則，設計人員需要確定他們是否應該在其特定應用中放棄非功能性焊盤(pán)。
電報和 ECM 故障
電鍍通孔上非功能性焊盤(pán)的存在會(huì )導致一種稱(chēng)為“電報”的情況。當過(guò)孔處有太多銅時(shí)，焊盤(pán)之間的材料會(huì )缺乏樹(shù)脂。結果，銅疊層的圖像表現為電介質(zhì)表面層中的峰和谷。換句話(huà)說(shuō)，銅疊層的圖像被“電報”到板表面。
當銅比焊盤(pán)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(zhù)降低。高點(diǎn)形成環(huán)氧樹(shù)脂可以被擠出的區域，從而在相鄰焊盤(pán)之間留下空隙?？障锻ǔＲ杂珊副P(pán)和通孔筒形成的直角形成，最終導致接頭處的熱失效。接頭的有效橫截面積會(huì )隨著(zhù)時(shí)間的推移而縮小，從而導致電流密度增加。
通孔接頭處的空隙形成會(huì )導致粘附問(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 )導致在焊盤(pán)之間生長(cháng)樹(shù)枝狀或纖維狀結構。這些結構的增長(cháng)會(huì )隨著(zhù)時(shí)間的推移而累積，最終導致難以診斷的 PCB 故障。
如果樹(shù)枝狀結構可以橋接相鄰導體之間的間隙，那么當這些結構與通孔平行生長(cháng)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，結構可能會(huì )燒壞，基本上消除了故障。這會(huì )導致難以診斷的間歇性故障行為。
陪審團仍然沒(méi)有可靠性
在許多情況下，非功能性墊相對無(wú)害。制造商通常更喜歡去除非功能性墊，因為它使鉆孔更容易。關(guān)于與通孔縱橫比相關(guān)的可靠性存在爭議。您是否應該移除非功能性焊盤(pán)實(shí)際上取決于應用和操作條件。根據通孔縱橫比，在熱循環(huán)期間沿通孔筒體鍍銅中的應變積累會(huì )導致開(kāi)裂。
在低縱橫比通孔中，內部鍍銅更均勻，非功能性焊盤(pán)可以增加通孔的壽命。由焊盤(pán)提供的錨固與通孔筒中更均勻的結合使通孔更不容易開(kāi)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(pán)，通孔筒都更容易在中心開(kāi)裂。
非功能性焊盤(pán)在更薄的多層 HDI 板的內層占據寶貴的空間。只要您能確保電路板在熱循環(huán)下保持穩定，可能需要移除非功能性焊盤(pán)以改善內層的走線(xiàn)布線(xiàn)。
不要讓您的電子產(chǎn)品浪費掉。
剛柔板中的非功能性焊盤(pán)
去除非功能性焊盤(pán)是在任何 PCB 的內層獲得一些額外空間的好方法。但是，在設計撓性和剛撓性 PCB 時(shí)應謹慎使用。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(pán)現在變得有用。
粘合在受控阻抗撓性板和剛撓結合板中尤為重要，其中使用較厚的介電層來(lái)構建材料疊層。所有焊盤(pán)，無(wú)論是功能性的還是非功能性的，都充當沿著(zhù)通孔筒分散的錨點(diǎn)。這增加了柔性板中通孔的強度。
一些制造商建議在撓性板和剛撓結合板上至少保留一些非功能性焊盤(pán)。如果沿通孔去除所有非功能性焊盤(pán)，功能性焊盤(pán)之間的間隙會(huì )變得非常大，鍍層可能會(huì )開(kāi)始與孔壁分離。如果可能，這些焊盤(pán)應沿通孔桶均勻分布，以便均勻分布應變。這將防止鍍層開(kāi)裂或與基材分離。