Переходные отверстия, одни из важнейших отверстий в конструкции печатных плат, требуют надлежащей защиты от воздействия воздуха.Эффективная защита обеспечивает надежность сборки, продлевает срок службы и обеспечивает гладкость поверхностей. Via tenting — один из самых эффективных способов покрытия для защиты отверстия и кольцевого кольца с помощью паяльной маски. Тент для переходных отверстий преобладает благодаря своей эффективной защите и экономичности. Давайте рассмотрим, когда использовать via tenting в проектировании печатных плат и как использовать его с умом.
Когда использовать тентовые переходные отверстия? (5 основных целей)
Основная цель тентирования переходных отверстий — защита их от воздействия окружающей среды, уменьшение вероятности случайного короткого замыкания и контакта со схемой. Вот пять основных целей тентирования переходных отверстий.
Электрическая изоляция между соседними контактными площадками
Покрывая паяльную маску на переходных отверстиях, тентинг образует барьер между переходными отверстиями и окружающими проводящими компонентами, предотвращая электрический контакт и случайные короткие замыкания.
Предотвращать затекание припоя и образование перемычек
Барьер из паяльной маски на переходном отверстии предотвращает затекание припоя в него во время оплавления. Тентинг покрывает переходное отверстие, удерживая припой там, где ему положено быть. Кроме того, тентинговые переходные отверстия также предотвращают образование мостиков, изолируя нежелательные пути пайки между близлежащими переходными отверстиями и компонентами. Это исключает возможность коротких замыканий, неисправностей и даже дорогостоящей переделки.
Избегайте окисления и коррозии
Медь в открытых переходных отверстиях подвергается воздействию воздуха и влаги и подвержена коррозии и окислению. Защитное покрытие обеспечивает более длительный срок службы и более высокую надёжность. Защита особенно эффективна для небольших переходных отверстий диаметром менее 12 мил. Если диаметр переходного отверстия слишком большой, паяльная маска легко разрушается, оставляя небольшое отверстие, которое может загрязнить переходные отверстия.
Плоские поверхности печатной платы для выравнивания и сборки паяльной маски
Открытые переходные отверстия выглядят как крошечные отверстия на печатной плате, что может повлиять на выравнивание паяльной маски и размещение компонентов. Закрытые переходные отверстия с плоской поверхностью улучшают внешний вид и уменьшают количество дефектов сборки, таких как остатки флюса.
Баланс стоимости и защиты
Тентирование — самый простой способ защиты переходных отверстий, наименее затратный по сравнению с другими методами. Это «достаточно хорошее» решение при ограниченном бюджете.
Советы: когда не рекомендуется
При использовании переходных отверстий в качестве точек тестирования они должны оставаться открытыми, чтобы обеспечить возможность контакта тестовых контактов.
Если отверстие служит для теплового сброса, то его необходимо держать открытым, чтобы повысить эффективность рассеивания тепла.
Если переходное отверстие находится под контактными площадками SMT (via-in-pad) , простого тентинга недостаточно. Припой может проникнуть в переходное отверстие, что приведёт к образованию пустот и ненадёжному соединению. Попробуйте заглушить и заполнить переходные отверстия, чтобы обеспечить ровные и пригодные для пайки поверхности.
Какой тип палатки выбрать? (4 типа)
В стандарте IPC-4761 определены 7 типов защиты переходных отверстий. Среди них два основных типа (I и II) относятся к типу «тентинг». Существует четыре типа защиты переходных отверстий: Ia, Ib, II-a, II-b.
Тип Ia (одностороннее тентинговое покрытие) : базовый тип тентингового покрытия, при котором посадочное отверстие и его кольцевое кольцо покрываются паяльной маской только с одной стороны печатной платы. Он обеспечивает базовую защиту, но может вызывать проблемы с долговременной надёжностью.
Тип Ib (двухстороннее тентинговое отверстие) : обе стороны переходного отверстия и кольцевого кольца покрыты паяльной маской. Это обеспечивает лучшую защиту от окисления, загрязнений, затекания расплавленного припоя и образования паяльных перемычек, обеспечивая отличное соотношение надежности и стоимости.
Тип II-a (одностороннее закрытие переходного отверстия + покрытие) : переходное отверстие закрывает паяльной маской с одной стороны, а затем укрепляет его вторым слоем паяльной маски на поверхности. Это улучшает герметизацию переходного отверстия и минимизирует риск образования трещин в маске и точечных дефектов.
Тип II-b (двухстороннее затенение переходного отверстия + покрытие) : этот тип затенения переходного отверстия обеспечивает самую надёжную защиту, поскольку обе стороны переходного отверстия герметизированы паяльной маской. Он обеспечивает высокую надёжность, но стоит дороже.
Более того, материалы паяльной маски также влияют на выбор типа тентинга переходных отверстий. Как правило, паяльная резистивная краска дешевле и обычно используется для типов тентинга переходных отверстий Ia и Ib, в то время как сухая плёночная паяльная маска прочнее и толще, что снижает риск образования проколов и трещин, что делает её идеальным вариантом для типов IIa и IIb.
На практике переходные отверстия типа I наиболее распространены благодаря своей экономичности и простоте. Тип II — лучший выбор, если для вашей печатной платы важны долговременная защита и надёжность.
Выходите за рамки палатирования через отверстия: Заглушка и заполнение переходных отверстий
Только закрытие непроводящей паяльной маски на поверхности переходного отверстия пустым цилиндром, тентирование переходного отверстия, значительно экономит затраты и гораздо проще в исполнении. Однако в агрессивных условиях маска может треснуть или разрушиться. Поэтому для лучшей защиты и надежности рассмотрим два других метода покрытия переходных отверстий: заглушку и заполнение переходных отверстий.
Заглушка переходных отверстий — это процесс частичной герметизации одной или двух сторон переходных отверстий непроводящими или проводящими материалами, такими как эпоксидная смола или проводящая паста, и поверхности. Наиболее распространённым и широко используемым типом является заглушка непроводящих переходных отверстий, используемая для предотвращения растекания паяльной маски и скопления загрязнений. Заглушка токопроводящих отверстий встречается реже и используется там, где требуется тепло- или электропроводность, но она также сопряжена с проблемами быстрого расширения металла и возможного разрушения.
Заполнение переходного отверстия заключается в заполнении всего отверстия проводящим или непроводящим материалом, например, медью и смолой, с последующим нанесением металлического покрытия на переходное отверстие для его выравнивания. Это позволяет полностью исключить загрязнение и затекание припоя. Проводящие материалы также могут создавать электрическое соединение между различными слоями.
Заполнение и герметизация переходных отверстий обеспечивает более эффективную защиту, чем тентинг, поскольку они полностью блокируются материалом. Это означает, что они могут обеспечить более высокую механическую надежность и производительность, но и более высокую стоимость. Они могут быть более эффективны в плотных HDI-печатных платах, с переходными отверстиями в контактных площадках и в приложениях, где требуются тепловые характеристики.
| Метод | Проводящий | Расходы | Уровень защиты | Распространенный вариант использования | Надежность |
| Палатка | Нет | Низкий | Средний – поверхность герметична | Общие сигнальные переходы | Базовый |
| Заглушка | Обычно непроводящий (может быть проводящим) | Середина | Высокий – через частично заблокированный ствол | Предотвращение затекания припоя, HDI | Середина |
| Заполнение | Да (медь) / Нет (смола) | Высокий | Очень высокий – через полностью герметичный и плоский | Переходные отверстия в контактной площадке, тепловые переходные отверстия, BGA | Высокий |
Используйте палатку с умом
Тентирование переходных отверстий (VIA) выделяется как практичный и экономичный метод защиты при проектировании печатных плат. По сути, оно предотвращает затекание припоя, окисление и электрические помехи, обеспечивая баланс между стоимостью и защитой. 4 типа тентирования переходных отверстий (Ia, Ib, II-a, II-b) обеспечивают различные уровни надежности, долговечности и стоимости. В то же время, тентирование переходных отверстий не всегда является лучшим выбором в некоторых ситуациях, например, в конструкции «переход в контактной площадке», и вы можете рассмотреть альтернативные методы, такие как заполнение или герметизация переходных отверстий.
Для проектов, где точность и высокое качество имеют решающее значение, компания YONGVE предлагает профессиональное производство печатных плат, используя надежные решения для тентинга переходных отверстий и другие передовые технологии защиты переходных отверстий. Свяжитесь с нами, и мы поможем вам добиться высокой производительности и долговечности при проектировании и производстве печатных плат.
