在設(shè)計(jì)和訂購印刷電路板(bǎn)時,需(xū)要(yào)確定是(shì)否(fǒu)需(xū)要額(é)外支(zhī)付阻焊(hàn)層和(hé)絲網印刷(shuā)費(fèi)用(yòng)。這(zhè)些層(céng)的(dí)目的是什(shí)麼?它們看(kàn)起來像什麼?
閱讀(dú)本文後,我(wǒ)希(xī)望(wàng)您會欣(xīn)賞(shǎng)在(zài)PCB上使(shǐ)用阻焊(hàn)膜(mó)和絲網(wǎng)印刷的(dí)好處,即(jí)使對於原型(xíng)也(yě)是如此(cǐ)。
讓我們從(cóng)一個(gè)普(pǔ)通的裸(luǒ)電路板(bǎn)開始。選(xuǎn)擇(zé)頂(dǐng)部(bù)的銅層(céng)並(bìng)繪(huì)製文(wén)本,填(tián)充和跡綫。
本(běn)文(wén)中的某些(xiē)說明(míng)與Copper Connection軟件有關。但(dàn)是(shì),無(wú)論使(shǐ)用(yòng)哪種PCB布局軟件(jiàn),電路(lù)板信息和(hé)圖像都(dū)是相關的(dí)。

要(yào)查看本文中的(dí)示(shì)例,請單(dān)擊(jī)文(wén)件並(bìng)保存。
下載PCB布局(jú)軟(ruǎn)件(jiàn)Copper Connection。
免(miǎn)費(fèi)在家(jiā)顯示(shì),編(biān)輯和(hé)蝕刻(kè)。

有(yǒu)關示例軟件(jiàn)的說明(míng)。左:選擇頂部銅層(céng)。中:繪(huì)製元(yuán)素的工具。右(yòu):在頂部銅層上(shàng)繪製的(dí)跡綫(xiàn),填(tián)充(chōng)和(hé)文本(běn)元(yuán)素(sù)
如果您(nín)在(zài)家蝕(shí)刻電路(lù)板,則(zé)這(zhè)些元素(sù)的外觀與下圖類似。請注意(yì),文(wén)本,填充和(hé)跡綫均(jūn)由相(xiāng)同(tóng)的材(cái)料(銅)製成。它(tā)們都(dū)具有紅棕色的金屬色(sè)。
在(zài)家(jiā)僅蝕(shí)刻銅(tóng)製的印刷電路(lù)板(我(wǒ)承認(rèn)這(zhè)很(hěn)差(chà))
可接受清潔(jié)銅焊料(liào),但(dàn)隨著時間的推(tuī)移(yí)會(huì)清除(chú)銅(tóng)氧(yǎng)化(huà)物。在(zài)這(zhè)種情況(kuàng)下(xià),您(nín)需(xū)要(yào)在焊接(jiē)前擦洗(xǐ)或化學(xué)處(chǔ)理氧化的(dí)銅墊,否則焊料(liào)將(jiāng)無法可靠地粘住。
當您訂(dìng)購專(zhuān)業製造的電(diàn)路板(bǎn)時(shí),他們(mén)會(huì)用錫,鉛,銀和/或其他金屬的混(hùn)合物鍍(dù)銅。這種(zhǒng)塗層更(gēng)容易(yì)焊(hàn)接,減慢了氧(yǎng)化速度。下圖顯示了銅(tóng)質文(wén)字(zì),走綫和鍍(dù)有無鉛塗層的(dí)焊(hàn)盤。請注意(yì),金屬(shǔ)比普(pǔ)通銅更(gēng)白(bái)。

無鉛電(diàn)鍍電路(lù)板(bǎn)
沒有阻焊(hàn)層或(huò)絲網印(yìn)刷(shuā)的鍍錫板(bǎn)是(shì)最便宜的。如果您(nín)想(xiǎng)省錢(qián),可以接受。您無需(xū)在PCB布局(jú)軟件中(zhōng)進行任何(hé)操作即(jí)可(kě)啟用錫塗層(céng),因為(wéi)這(zhè)隻是製造過程(chéng)中的(dí)基本步(bù)驟(zhòu)。
不(bù)幸的(dí)是,在銅層(céng)上(shàng)繪製(zhì)零件(jiàn)輪(lún)廓(kuò)和(hé)文字時,它們(mén)是導電的。您(nín)不能將走綫或(huò)零件放(fàng)在(zài)同一位置(zhì),因為(wéi)銅(tóng)製文字(zì)會幹擾並(bìng)改變(biàn)電路。
在(zài)布(bù)局(jú)程序中(zhōng),可(kě)以將文(wén)本(běn)和零(líng)件輪(lún)廓放置在(zài)絲印層上(shàng),而不是(shì)銅(tóng)上。例(lì)如,在“銅(tóng)綫(xiàn)連(lián)接”中,隻(zhī)需(xū)在放(fàng)置文本之(zhī)前(qián)選擇絲網(wǎng)印刷圖(tú)層,或選擇現(xiàn)有(yǒu)文本並(bìng)將圖(tú)層(céng)切換(huàn)到絲網印刷。

左(zuǒ):選(xuǎn)擇(zé)“頂部絲印(yìn)”。右(yòu):絲印層(céng)上的文(wén)字(zì)
Copper Connection包含(hán)批量選(xuǎn)擇(zé)功能(néng),以(yǐ)方(fāng)便您使(shǐ)用。如果您已(yǐ)經在(zài)銅板(bǎn)上製作(zuò)了帶有(yǒu)文字(zì)的電路板,則不(bù)必(bì)一次移動(dòng)每(měi)個文(wén)字元素(sù)。相反(fǎn),右鍵單(dān)擊任何(hé)銅(tóng)層(céng)文(wén)本,選(xuǎn)擇(zé)“選(xuǎn)擇該層上的(dí)所(suǒ)有文本(běn)”,然(rán)後(hòu)選擇新層(céng)(頂(dǐng)部或(huò)底部(bù)絲(sī)網(wǎng)印刷)。

通過(guò)選(xuǎn)擇(zé)“選擇此層上(shàng)的所有文本”,將文(wén)本快(kuài)速移至絲(sī)印層(céng)
現(xiàn)在(zài),當(dāng)您從自(zì)己喜歡(huān)的製造(zào)商處訂(dìng)購(gòu)電路(lù)板時,請確保選(xuǎn)擇包括(kuò)絲網印(yìn)刷在內的製造方法之一。對於(yú)原型(xíng)運行(háng),絲網印(yìn)刷通(tōng)常限於板(bǎn)的(dí)頂(dǐng)部,但(dàn)某(mǒu)些(xiē)製造商會同時(shí)提(tí)供(gōng)雙(shuāng)麵。
在(zài)下麵的(dí)照片(piàn)中(zhōng),查(chá)看(kàn)文(wén)本(běn)和零(líng)件(jiàn)輪(lún)廓(kuò)現在與跡綫和填充板相(xiāng)比是如何(hé)不同的顏(yán)色(sè)。絲(sī)印層(céng)隻(zhī)是墨(mò)水。墨(mò)水(shuǐ)是(shì)非(fēi)導(dǎo)電的(dí),可以放(fàng)置在跡綫(xiàn)的(dí)頂部而不會受到幹擾。
印刷(shuā)電路(lù)板,帶(dài)鍍(dù)錫(xī)防(fáng)焊膜和絲(sī)網(wǎng)印刷
除了更好(hǎo)地利用電(diàn)路板空間之外,絲網(wǎng)印(yìn)刷層還(huán)更亮,提供(gōng)了(liǎo)更(gēng)好的對(duì)比度,可以(yǐ)更(gēng)快(kuài)地進(jìn)行手(shǒu)工(gōng)組(zǔ)裝。零件(jiàn)輪廓指示零件方向(xiàng),並在您(nín)忘記插入(rù)零件(jiàn)時使其清晰(xī)可(kě)見。下麵是由(yóu)不(bù)同製(zhì)造(zào)商生(shēng)產的零件輪廓的(dí)不同絲印(yìn)外觀(guān)的(dí)示例。

二極(jí)管(guǎn)絲印(yìn)
訂購絲(sī)網印刷時(shí),幾(jī)乎總是在兩麵都得到(dào)阻焊膜(mó)。阻(zǔ)焊(hàn)層(céng)(或(huò)阻焊層(céng))是保(bǎo)護電路(lù)免受腐(fǔ)蝕和(hé)短(duǎn)路的塗(tú)層(céng)。它還提供(gōng)了電絕(jué)緣(yuán),可以使(shǐ)較高電壓(yā)的走(zǒu)綫彼(bǐ)此(cǐ)靠近放(fàng)置。
最(zuì)重要的是,阻焊層(céng)將(jiāng)焊料(liào)保(bǎo)持在焊(hàn)盤上(shàng),而(ér)不是流到走綫,平麵或空的電路板上。這(zhè)降低(dī)了焊料(liào)形成從(cóng)一(yī)個元件到(dào)另一個(gè)元件(jiàn)的橋(意(yì)外(wài)連接)的可能性。阻焊劑對於波峰(fēng)焊(hàn)至(zhì)關(guān)重要,波(bō)峰(fēng)焊(hàn)是一種批量生(shēng)產技(jì)術。但(dàn)是,阻焊層也(yě)使手工焊(hàn)接更快(kuài),更(gēng)容(róng)易(yì)且更準確。
在(zài)下(xià)麵(miàn)的照片(piàn)中,綠色(sè)塗層是阻焊劑。查(chá)看除麵膜(mó)外,阻(zǔ)焊(hàn)膜如何(hé)覆蓋(gài)整(zhěng)個(gè)電(diàn)路板。焊盤(pán)裸(luǒ)露,可讓(ràng)您將零(líng)件焊(hàn)接到它們上(shàng)。
阻焊膜(mó)和阻焊(hàn)膜膨脹
通常,您無(wú)需在PCB軟(ruǎn)件(jiàn)中執行任(rèn)何操(cāo)作(zuò)即(jí)可啟用(yòng)阻焊層。該軟件會(huì)自動在麵罩(zhào)上(shàng)打孔(kǒng),與(yǔ)焊(hàn)盤相對(duì)應(yīng)。此(cǐ)外(wài),默(mò)認(rèn)情(qíng)況下(xià),Copper Connection應用程(chéng)序會略微增(zēng)加(jiā)這些孔(kǒng),以(yǐ)使(shǐ)中等(děng)的製造(zào)失準(配準(zhǔn)誤差)不(bù)會(huì)與(yǔ)焊盤重疊。

導出窗(chuāng)口(kǒu)中的阻焊(hàn)膜膨脹(zhàng)量
在大(dà)多(duō)數(shù)情況(kuàng)下,您不(bù)會編輯或(huò)更改(gǎi)阻焊層。實際上,您通常(cháng)甚(shèn)至(zhì)不(bù)會在(zài)布(bù)局軟(ruǎn)件(jiàn)中看到它(tā)。如果需(xū)要,可(kě)以(yǐ)在“銅綫連接(jiē)”中通過在“視圖”菜(cài)單中(zhōng)選擇“層顏(yán)色和(hé)可見性(xìng)”並選中所需(xū)阻焊(hàn)層旁邊(biān)的框來查看阻(zǔ)焊層。(確(què)保(bǎo)在(zài)“視圖(tú)”菜(cài)單(dān)中選中(zhōng)“顯示傾(qīng)倒”和(hé)“顯示(shì)自動傾(qīng)倒”。)

檢查(chá)一層或兩(liǎng)層阻焊層以查看阻焊(hàn)層
看那個(gè)!您(nín)會(huì)看(kàn)到(dào)綠色(sè)的麵罩覆(fù)蓋(gài)了(liǎo)除(chú)護(hù)墊以外(wài)的所有東西(xī)。

在(zài)PCB布局程(chéng)序中(zhōng)查看阻焊層
隻(zhī)是為了(liǎo)好(hǎo)玩(wán),請嘗試在頂(dǐng)部銅(tóng)層上(shàng)放(fàng)置一個(gè)矩(jǔ)形或橢圓形。注意(yì),它(tā)被(bèi)阻(zǔ)焊劑(jì)覆蓋。
如(rú)果您希望該矩(jǔ)形或(huò)橢圓形成(chéng)為電觸(chù)點,可焊(hàn)接或連接到散熱器,該(gāi)怎麼(mó)辦(bàn)?正確的(dí)方法是創建所需大小的(dí)矩形或(huò)圓形(xíng)焊盤,因(yīn)為(wéi)這些(xiē)焊(hàn)盤要暴露在外(wài)。

或(huò)者,您可以在(zài)銅層(céng)上使(shǐ)用常規形(xíng)狀,然(rán)後(hòu)在阻焊層(céng)上(shàng)添加(jiā)一(yī)個保留區域(yù)。
1. 選擇一(yī)個(gè)形(xíng)狀(zhuàng)工(gōng)具(橢(tuǒ)圓(yuán),矩形或多邊(biān)形)
2. 選擇(zé)所(suǒ)需的阻(zǔ)焊(hàn)層(céng)(它(tā)必(bì)須(xū)已經(jīng)可見-參見前麵(miàn))
3. 選擇(zé)“保持填充”(因為(wéi)我們希望阻焊膜(mó)遠離該區域(yù))
4. 繪(huì)製形狀。

暴(bào)露(lòu)部(bù)分(fēn)阻焊層(céng)的步驟
此(cǐ)技(jì)術對於進(jìn)行按鈕接(jiē)觸(例(lì)如鍵盤)很有(yǒu)用(yòng)。用走綫(xiàn)畫出(chū)接觸手指,然後在(zài)阻(zǔ)焊(hàn)層(céng)上切出一個空間(jiān),使走綫上的(dí)金屬(shǔ)露(lòu)出(chū)(不被(bèi)阻(zǔ)焊層覆蓋(gài))。

帶(dài)有(yǒu)痕跡的按鈕觸(chù)點(diǎn)通(tōng)過阻(zǔ)焊層暴(bào)露(lòu)
相(xiāng)反(fǎn)也(yě)可能(néng)。如(rú)果要(yào)覆蓋部分(fēn)或(huò)全(quán)部裸(luǒ)露的焊盤(例(lì)如通孔(kǒng)),則可以(yǐ)使(shǐ)用“填充”(而不是“保(bǎo)留填充”)在(zài)阻焊層上(shàng)繪製元(yuán)素。您(nín)還需(xū)要(yào)右鍵(jiàn)單擊填充(chōng)形狀(zhuàng),然(rán)後將(jiāng)澆(jiāo)注(zhù)間(jiān)隙更改為(wéi)“無(wú)(連(lián)接澆(jiāo)築)”。
有時(shí),您需(xū)要阻(zǔ)焊膜覆蓋(gài)焊盤(pán)的一(yī)部分,而不是暴(bào)露(lòu)整個(gè)焊盤(pán)。這樣的(dí)一(yī)個例子是(shì)在芯片下(xià)麵(miàn)有一個(gè)焊(hàn)盤(pán)(通常用於(yú)冷(lěng)卻),該焊(hàn)盤離其(qí)他引(yǐn)腳(jiǎo)足夠近而使其完全暴(bào)露在(zài)外(wài)可能(néng)會(huì)導(dǎo)致意(yì)外的焊(hàn)橋。
從設計芯片開始(shǐ),就好(hǎo)像它具有(yǒu)較小的內部焊(hàn)盤一(yī)樣,僅是裸(luǒ)露區(qū)域的(dí)大(dà)小(xiǎo)。下圖顯(xiǎn)示(shì)了(liǎo)New Land Patten窗口(在(zài)“零件(jiàn)”工具右側(cè)的(dí)下拉菜單中),其值(zhí)是(shì)從(cóng)Texas Instruments DDA(R-PDSO-G8)PowerPad塑料小輪廓(kuò)數(shù)據(jù)表(biǎo)輸入(rù)的(dí)。數據手冊要求總的中(zhōng)心(xīn)焊盤為(wéi)2.94毫(háo)米乘4.89毫米,但是(shì)您隻想輸入2.49毫(háo)米(mǐ)乘3毫(háo)米(mǐ)的(dí)較小的裸露尺(chǐ)寸。

使用焊盤圖(tú)案窗口和數(shù)據(jù)表(biǎo)設計芯(xīn)片(piàn)
單擊確定(dìng)按鈕(niǔ)接受(shòu)設(shè)計,然後在(zài)板上(shàng)單擊以放置零件。
切換到矩形(xíng)工具(jù),然(rán)後(hòu)從功(gōng)能(néng)區的“形狀”部(bù)分選(xuǎn)擇(zé)“頂層銅層(céng)並填(tián)充”。在(zài)PowerPad部(bù)件附近粗略地繪(huì)製(zhì)矩(jǔ)形,然後(hòu)通過在功能區的“大小和位置”部(bù)分(fēn)的“寬度(dù)和(hé)高度”中(zhōng)鍵入(rù)這(zhè)些值(zhí),將其調整為(wéi)2.94毫(háo)米乘4.89毫米的確切(qiē)大小(xiǎo)。

將覆(fù)蓋的矩(jǔ)形添加(jiā)到(dào)中(zhōng)心墊
選擇零件(jiàn)和(hé)矩形,然後(hòu)選擇“居中(zhōng)對齊”,然(rán)後(hòu)從“排列(liè)”菜(cài)單(dān)中(zhōng)選(xuǎn)擇(zé)“居(jū)中(zhōng)對齊(qí)”。這(zhè)會(huì)將矩(jǔ)形(xíng)放(fàng)置(zhì)在零(líng)件(jiàn)中(zhōng)間(jiān)與(yǔ)焊盤相同的位置。不必(bì)擔心矩(jǔ)形是(shì)在零(líng)件的中心(xīn)焊(hàn)盤(pán)上方還是下方(fāng),因為焊盤始終(zhōng)優先(xiān)於(yú)矩形。該墊將切穿(chuān)阻焊層(céng),即(jí)使(shǐ)矩(jǔ)形位於其(qí)頂(dǐng)部(bù)也(yě)將(jiāng)接(jiē)受(shòu)走(zǒu)綫(xiàn)連(lián)接(jiē)。
正式地,TI零(líng)件在(zài)中(zhōng)心包括一(yī)組六個微小的通孔。通孔可(kě)將熱量(liáng)傳(chuán)遞給其他層。我(wǒ)創建(jiàn)了(liǎo)一個(gè)帶(dài)有和不帶有通(tōng)孔(kǒng)的版(bǎn)本,用於(yú)演示。
下麵是顯示頂(dǐng)部焊料掩膜的(dí)視圖(“視圖(tú)”->“層顏色和可(kě)見(jiàn)性(xìng):檢(jiǎn)查頂(dǐng)部(bù)焊(hàn)料掩(yǎn)膜(mó)”),顯示的所有(yǒu)澆鑄(zhù)物(“視(shì)圖(tú)”->“澆(jiāo)築(zhù)”->“全部(bù)”)以及(jí)位(wèi)於(yú)板(bǎn)上的(dí)零件(jiàn)。請(qǐng)注意,該(gāi)部(bù)件(jiàn)的(dí)所(suǒ)有引腳和中(zhōng)心焊盤(pán)都裸(luǒ)露(lòu)在外,但中心較(jiào)大的銅段(duàn)受(shòu)阻焊劑(jì)保護(hù)。

PowerPad阻焊(hàn)膜(mó)
帶有通(tōng)孔的零(líng)件在邊緣周(zhōu)圍(wéi)有一些(xiē)額外的焊(hàn)料痕(hén)跡(jì),但(dàn)仍可能被(bèi)接(jiē)受。但是(shì),請注(zhù)意(yì),焊錫膜會(huì)膨脹(變(biàn)大(dà))以(yǐ)補(bǔ)償製造(zào)過程(chéng)中的不(bù)對(duì)準。如果(guǒ)麵罩膨脹(zhàng)到足(zú)以(yǐ)再(zài)次碰到外部(bù)銷(xiāo),則(zé)可(kě)以(yǐ)省去所(suǒ)有的辛苦工作。如果發(fā)生這種(zhǒng)情況(kuàng),您可以使(shǐ)中心墊(diàn)更小(xiǎo)。
啟(qǐ)用X射綫視(shì)覺(“查(chá)看(kàn)”->“ X射綫(xiàn)視覺”->“全部”)以查看(kàn)焊(hàn)盤(pán)周圍較(jiào)大的(dí)銅矩形。

帶(dài)X射綫的(dí)PowerPad阻(zǔ)焊(hàn)膜
將(jiāng)純(chún)銅(tóng)形狀(zhuàng)(圓形(xíng),弧(hú)形,直(zhí)綫(xiàn)形,矩形或(huò)多(duō)邊形(xíng))與焊盤組合(hé)在一起(qǐ)是(shì)創建僅通過阻焊(hàn)劑(jì)部(bù)分暴(bào)露的(dí)虛擬(nǐ)焊盤的好方法。
通孔是將(jiāng)一層(céng)連接到(dào)另(lìng)一(yī)層的孔,但並非要(yào)插(chā)入(rù)任(rèn)何零件。通常,您(nín)需(xū)要(yào)露(lòu)出通(tōng)孔(kǒng),以便測(cè)試電路(lù)板,或者如(rú)果(guǒ)您(nín)在電(diàn)路(lù)板上弄錯了,則(zé)可(kě)以(yǐ)有(yǒu)一個可選(xuǎn)的位置插(chā)入導綫或孔。這(zhè)是(shì)默認設(shè)置(zhì)。
如果您真的(dí)確(què)定您的電(diàn)路(lù)板(bǎn)是完美(měi)的,並(bìng)且製造/焊接方法(fǎ)允許使用(yòng)過孔,那麼您(nín)可(kě)以(yǐ)在(zài)所有過(guò)孔中(zhōng)使用(yòng)阻(zǔ)焊膜和(hé)絲網印(yìn)刷。這(zhè)樣可(kě)以防止(zhǐ)腐蝕和(hé)意外短(duǎn)路,並為文本(běn)和(hé)零(líng)件(jiàn)輪(lún)廓(kuò)提(tí)供更(gēng)多(duō)的表麵(miàn)積。
在(zài)“銅綫(xiàn)連接”中(zhōng),可以(yǐ)在“文(wén)件”菜單(dān)中的“板(bǎn)屬性(xìng)”中選擇“張口通(tōng)孔”。請注意,此窗口也(yě)控製其他(tā)層,例如絲(sī)網印刷和阻焊層。

板屬性控製(zhì)絲網(wǎng)印刷(shuā)阻焊(hàn)層和帳篷通孔
單(dān)擊確定(dìng)後,結果(guǒ)將反(fǎn)映在屏幕(mù)上。如果選擇(zé)帳(zhàng)篷式過孔,則(zé)仍可以(yǐ)根(gēn)據需要手(shǒu)動(dòng)編輯阻(zǔ)焊層(céng)並(bìng)調(tiáo)整文(wén)本位置以暴露(lòu)特定的(dí)過孔。
剛開(kāi)始(shǐ)製(zhì)造(zào)印(yìn)刷電路(lù)板(bǎn)時,由於(yú)成(chéng)本(běn)較低(dī),我選擇(zé)了兩(liǎng)層沒有(yǒu)阻焊層(céng)或(huò)絲(sī)印(yìn)板(bǎn)的電路板。這(zhè)迫(pò)使(shǐ)我(wǒ)在銅層上放(fàng)置零(líng)件(jiàn)標簽,或者放棄沒(méi)有足(zú)夠(gòu)空間的(dí)標簽(qiān)。
隨著 數量的增(zēng)長(cháng),我(wǒ)意識到這(zhè)是一(yī)筆(bǐ)虛(xū)假的(dí)積(jī)蓄(xù)。找出缺少足夠(gòu)標簽(qiān)的(dí)電路(lù)板(bǎn)上零件的位置(zhì)花費大(dà)量(liáng)時(shí)間,尤(yóu)其(qí)是如果(guǒ)電路(lù)板(bǎn)是前一段(duàn)時間(jiān)設計(jì)的(dí)。缺少標簽可(kě)能(néng)會導(dǎo)致零(líng)件(jiàn)在(zài)錯(cuò)誤的(dí)位(wèi)置焊(hàn)接或(huò)完(wán)全遺忘(wàng)。
深圳小(xiǎo)銘打(dǎ)樣(yàng)SMT貼片:缺(quē)少(shǎo)防焊層並不是(shì)什麼(mó)大問(wèn)題,但是防焊層(céng)可以通過將焊(hàn)料(liào)引導至焊盤(pán)來(lái)減(jiǎn)少(shǎo)焊(hàn)接時(shí)間(jiān)。(無論如何(hé),我(wǒ)從(cóng)來(lái)沒(méi)有(yǒu)遇(yù)到過(guò)提供沒有阻焊層(céng)的(dí)絲網(wǎng)印刷(shuā)的製(zhì)造商。)