Quelle est l'expansion excessive pour un masque de PCB ?

Même si vous n'utilisez pas un logiciel de conception de pointe, vous remarquerez quelque chose de très important dans les couches d'empreinte de votre PCB : les ouvertures de masque de soudure et de masque de pâte. Elles seront placées dans des pochoirs et utilisées pour fabriquer et assembler votre PCB. Les concepteurs se retrouvant parfois dans la nécessité de créer leurs propres composants, il est légitime de se demander quelle est la bonne valeur pour les expansions de masque à définir dans l'empreinte de votre PCB ? La question suivante qui se pose est : ce nombre peut-il être modifié ultérieurement ?

C'est en fait une règle de conception assez importante et ce n'est pas quelque chose qui devrait être laissé au hasard. Bien qu'il existe des règles par défaut pour les valeurs d'expansion intégrées dans les applications de conception de PCB, il y a de nombreuses instances où ces valeurs doivent être modifiées pour des conceptions plus avancées.

Votre réglage d'expansion de masque de PCB

Si vous regardez l'empreinte de votre PCB dans un éditeur de layout, il y aura des données dans deux couches superposées au-dessus des pads SMD pour vos composants. Vous pouvez voir cela dans l'image ci-dessous pour une empreinte SOIC-8 dans un layout de PCB.

Vous pouvez clairement voir que la couche de masque de pâte (gris) est légèrement plus petite que la couche de masque de soudure (violet), et la couche de masque de pâte se superpose parfaitement avec le contour du pad.

Ces valeurs sont-elles trop grandes ou trop petites ? Le meilleur logiciel de conception de PCB vous aidera à vivre votre vie de conception en mode facile, ce qui signifie que vous n'avez généralement pas besoin d'ajuster les valeurs d'expansion du masque. Dans d'autres cas, l'expansion du masque doit absolument être modifiée, et typiquement vous auriez besoin de la rendre plus petite, et non plus grande.

Le réglage "Mode Facile"

Que vous définissiez l'expansion du masque comme statique dans l'empreinte du PCB, ou que vous l'ajustiez manuellement avec les règles de conception du PCB, il existe un réglage qui peut vous faciliter les choses. Ces paramètres pourraient être définis comme les valeurs par défaut d'expansion du masque de pâte et d'expansion du masque de soudure. Une approche raisonnablement sûre consiste à faire ce qui suit :

• Définissez votre expansion du masque de pâte à 0 mm/0 mil (ouverture du masque de pâte égale à la taille du pad)

• Définissez votre expansion du masque de soudure à une valeur supérieure à votre expansion du masque de pâte

• L'expansion du masque ne doit pas dépasser vos valeurs d'espacement pad-cuivre

Si vous adoptez cette approche et réglez toujours l'expansion du masque de pâte à 0 mil, et laissez l'expansion du masque de soudure à la valeur par défaut, vous serez généralement tout à fait bien. Cela fonctionne bien si vous ne travaillez pas sur quelque chose de trop dense, où vous avez beaucoup d'espace entre les composants de sorte que vous ne créez pas de minuscules lamelles de masque de soudure. Lorsque les choses deviennent très denses, il devient maintenant important d'ajuster l'expansion du masque.

Le réglage en "Mode Difficile"

Ces paramètres sont normalement mis en œuvre lorsque vous avez un placement et un routage de composants à haute densité. Dans ce cas, vous devrez peut-être réduire la différence entre l'expansion du masque de pâte et celle du masque de soudure. Le réglage le plus sûr ici, lorsque des placements de composants à haute densité sont utilisés, est de régler l'expansion du masque de soudure à pas plus de 1 mil. Cela garantira que vous obtenez l'ouverture maximale du masque de soudure malgré le décalage entre les couches.

Cela permettra également un routage de lignes fines à proximité des pads CMS sans exposer la piste voisine à la soudure. Dans l'exemple ci-dessous, la valeur d'expansion par défaut a été utilisée sur un BGA à pas standard, mais cela risque d'exposer les pistes dans la région de routage d'évasion. Par conséquent, sur ces pads, il est préférable de réduire l'expansion du masque à 1 mil, ou éventuellement à 0 mil pour aider à confiner la soudure sur les pads d'atterrissage.

Utilisez vos règles de conception

La manière la plus simple de créer vos empreintes pour vous assurer que vous pouvez accéder aux paramètres de mode facile et de mode difficile est de tirer parti de vos règles de conception d'expansion de masque.

Tout d'abord, créez vos empreintes avec des valeurs d'expansion de masque par défaut sur les pads en configurant les pads pour suivre le paramètre de règle de conception. Ensuite, lorsque la pièce est importée dans la disposition du PCB, les valeurs d'expansion du masque peuvent être ajustées en changeant la règle de valeur d'expansion. Dans Altium Designer, ces valeurs sont ajustées en utilisant les règles de conception "Solder Mask Expansion" et "Paste Mask Expansion".

Apprenez-en plus sur les paramètres d'expansion de masque dans la documentation Altium Designer.

Même si vous devez deviner les bons paramètres d'expansion de masque à utiliser pour vos empreintes de PCB, vous pouvez rapidement modifier vos paramètres plus tard lorsque vous utilisez l'environnement de conception unifié dans Altium Designer. Pour mettre en œuvre la collaboration dans l'environnement interdisciplinaire d'aujourd'hui, les entreprises innovantes utilisent la plateforme Altium 365™ pour partager facilement les données de conception et lancer les projets en fabrication.

Nous n'avons fait qu'effleurer la surface de ce qui est possible avec Altium Designer sur Altium 365. Commencez votre essai gratuit d'Altium Designer + Altium 365 dès aujourd'hui.