PCB阻焊設計：如何優(yōu)化設計防止短路問題
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在PCB下單時，大家會看到與阻焊有關的兩個選項：阻焊顏色和阻焊覆蓋。如下圖所示。
本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/202411/464302.htm
顧名思義，這兩個選項與阻焊關系密切。作為PCB設計和制造中的關鍵步驟之一，阻焊起著重要的作用。它不僅可以防止?jié)駳夂突瘜W物質的侵蝕，避免線路氧化腐蝕，而且能保護電路免受物理損壞，維持板面的良好絕緣性能。同時，阻焊還可以防止不應焊接的區(qū)域被焊錫連接，避免短路。此外，美化外觀，改善PCB的視覺效果也是阻焊的作用之一。
今天，我們就來聊聊阻焊顏色、阻焊橋和阻焊覆蓋，幫你在PCB設計時避坑。
阻焊顏色任君選 慎重考慮莫亂配
大家最常見的PCB外觀是綠色，長這樣：
為什么最常見的是綠色，不是紅色、白色、藍色或黃色？這要說到PCB發(fā)展歷史。早期PCB制造常用的阻焊材料含有溴化環(huán)氧樹脂。這種材料的特點是固化后自然呈現(xiàn)綠色。外觀如下：
溴化環(huán)氧樹脂
另一方面，綠色油墨性能好，在紫外線曝光中有良好的反應，可以更均勻地固化。并且，在生產制造中，綠色油墨不僅視覺對比度高，便于檢查電路和焊點，識別缺陷，而且表現(xiàn)穩(wěn)定。此外，它可以保護操作員的視力，對眼睛的刺激小。
因此，隨著時間的推移，綠色憑借優(yōu)異的性能和可靠性逐漸成為行業(yè)中最常見的PCB顏色。如今，PCB外觀顏色越來越多樣。雖然可選顏色變多，但是選擇起來要慎重。這是因為不同顏色的油墨對光的反應是不同的。
想象一下，黑色T恤在陽光下比白色T恤更熱，這是因為黑色吸收了更多光線，而白色反射了更多。同樣，不同顏色的阻焊油墨對紫外光（用來固化油墨的光源）的吸收和反射也不同。
如果沒特殊要求，基本上還是選擇綠色。有過來人的建議是，不要在油墨顏色上瞎折騰，日常選綠色，常用、便宜、穩(wěn)定、交期快。
當然，如果是led燈板、鋁基板，一般采用白色油墨，達到最亮的反射光；如果為了防止PCB反光，會使用啞光黑色。尤其值得注意的是，打樣階段，盡量別做黑色，因為黑油的板子對硬件工程師調試很不友好。
如果大家在不同PCB制造商選擇同一顏色（如綠色）打板，可能會發(fā)現(xiàn)，雖然都是綠色，但看著不是一模一樣。這是因為色差的緣故。
色差的出現(xiàn)受多種因素影響，包括采用的油墨、生產方式、烘烤時長和絲印速度等。
阻焊色差因素
因此，如果對PCB沒有特殊要求，建議選擇最常用的綠色。如果需要某一種油墨顏色，務必注明油墨廠家和油墨型號。
告別焊接短路 掌握阻焊橋設計要點
阻焊油墨不僅決定了PCB的外觀顏色，而且與阻焊橋關系密切。
阻焊橋
阻焊橋指PCB上相鄰焊盤之間由阻焊油墨構成的連接部分。它的主要作用是防止焊錫在焊盤間非正常流動，從而避免短路。
在間隙較小的IC封裝中，阻焊橋的重要性尤為突出。它能有效阻止SMT過程中的焊錫粘連，顯著提高焊接的直通率。這對PCB的正常功能實現(xiàn)和可靠運行至關重要。
在設計阻焊橋的過程中，需要注意以下幾點：
· IC封裝設計中，阻焊開窗若采用開通窗設計，則無法實現(xiàn)阻焊橋。
· 若焊盤間距過小，強行要求制造阻焊橋可能導致脫落風險。
· 避免在接觸按鍵類封裝或帶插拔金手指的PCB阻焊開窗處設計阻焊橋。
四種阻焊覆蓋 哪種才適合你
阻焊覆蓋工藝是PCB制造中的重要環(huán)節(jié)之一，不同的覆蓋方式適用于不同的應用場景 —— 分別為過孔蓋油、過孔開窗、過孔塞油和盤中孔工藝。
1. 過孔蓋油
如果你正在設計對過孔填塞需求不高的雙面板，過孔蓋油是一個經濟高效的選擇。這種方式生產成本較低，操作也相對簡單，但是部分過孔可能出現(xiàn)蓋油不飽滿，導致孔口發(fā)黃，且噴錫工藝下容易出現(xiàn)孔內藏錫珠現(xiàn)象。
2. 過孔開窗
過孔開窗的優(yōu)點是有利于大電流的傳輸和過孔散熱，生產也相對方便，但缺點在于可靠性降低，可能存在漏錫、連錫短路等隱患。這種工藝適合功能比較簡單、需要傳輸大電流或使用插接元器件的PCB。
3. 過孔塞油
針對高密度布線或對過孔填塞要求高的高頻PCB，過孔塞油更適合。其優(yōu)點包括減少孔口發(fā)黃、增強電氣絕緣性能、減少信號干擾，以及提升PCB整體的外觀一致性和可靠性。然而，該工藝相對復雜，成本也較高，且在焊盤上的過孔處理不當時，油墨可能滲透到另一面，影響焊接質量。
4. 盤中孔工藝
當你設計的PCB空間有限、布線難度大時，特別是高多層板，適合選擇盤中孔工藝。它不僅可以提高PCB設計工程師的效率，進一步提升PCB的良率，還能提供更多布線空間，特別是在BGA布線時，這種工藝能夠顯著提升電氣性能。
此外，使用盤中孔工藝時，有一些設計規(guī)則需要注意。例如，0.3mm的BGA適配0.2mm的孔，而0.45mm的BGA焊盤適配0.3mm的孔，最大孔徑不宜超過0.5mm，最小孔徑則建議不低于0.2mm。
最后需要特別指出，阻焊油墨對PCB外層線路信號傳輸也有較大的影響。在設計高速PCB時，微帶線表面覆蓋阻焊油墨后，信號損耗會增大。當阻焊油墨越厚，信號損耗越大。因此，高速PCB設計建議選用介電常數(shù)（ε）和介質損耗因子（DF)較小的阻焊油墨，且阻焊油墨印刷的厚度要盡可能小，以保證更好的信號傳輸效果。
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