随着公司的产品从桌上型Desktop机型移动到手持型Portable产品,公司的产品也变小了,PCB也变薄了,在设计和制造方面面临的挑战也越来越高。
最近遇到麻烦的问题是BGA破裂,其实以前也遇到过BGA破裂,不过,只是加上那个时候underfill解决了问题,这次分裂到underfill,在找不到破裂的真正原因之前新产品的设计也必须加强垫/垫的强度设计。
正好在板工厂,介绍着这样的solder maskDefinedSMD防止焊接窗限定垫的大小,不过,能强化BGA垫的强度,减少整个垫被BGA撕裂的概率。现在,让我们来看看这样的SMD设计方法吧。
一般来说PCB的垫/垫pad是铜箔独立的垫pad,solder mask打开窗户大于pad,称为Copper DefinedpadDesign或Non-SoldermaskDefined。这个垫设计的优点是,可以在垫的三面上吃锡,还可以精确控制垫的位置和大小,而且布线也很容易,所以垫的尺寸比较小。
但是缺点是垫铜箔容易被外力撕裂,垫小,所以焊盘在电路板上的附着力道也相对小。
这样的BGA垫的设计通常需要使用underfill在落下drop test时BGA强化抵御外力的能力。
另一个垫的设计是将solder mask绿漆/绿油覆盖在铜箔上,使mask的铜箔露出形成垫pad,Solder?mask被称为DefinedpadDesign,SMD。这样的垫设计可以有效地强化垫的强度strength,强化落下试验drop test时的耐性。根据实验测试结果,该Solder-maskDefinedpadDesign垫设计的抗拉力比Copper DefinedpadDesign提高了53%。
但是相对的缺点是焊锡性会受到影响,solder mask(绿色油漆)受焊炉高温影响而膨胀,进而影响吃锡膏的锡的面积,另一个问题是,绿色油漆的印刷位置比铜箔差,即绿色油漆印刷的偏差量比铜箔更多,有可能影响垫的大小和相对位置。另外,由于铜箔的面积变大,相对能够拉线的区域也变小,拉线变得困难。
但是,即使Solder-maskDefinedpadDesign有这些焊料性变差、拉线变难的问题,也有试着用手拿式的产品的价值。结果,这个设计能提高BGA整体的强度,提高可靠性,如果不追加Underfill胶也可以的话,就变成perfect。