Quanta espansione della maschera PCB è troppa?

Anche se non stai utilizzando un software di progettazione di prim'ordine, noterai comunque qualcosa di molto importante nei tuoi strati di impronta PCB: le aperture per maschera di saldatura e maschera di pasta. Queste verranno inserite negli stencil e utilizzate per fabbricare e assemblare il tuo PCB. Con i progettisti che a volte si trovano nella necessità di creare i propri componenti, vale la pena chiedersi, quale è il valore corretto per le espansioni delle maschere da impostare nella tua impronta PCB? La domanda successiva che sorge è: questo numero può essere modificato in seguito?

Questa è in realtà una regola di progettazione molto importante e non è qualcosa che dovrebbe essere lasciato alla supposizione. Sebbene ci siano regole predefinite per i valori di espansione integrate nelle applicazioni di progettazione PCB, ci sono molte istanze in cui queste devono essere cambiate per progetti più avanzati.

La Tua Impostazione di Espansione della Maschera PCB

Se guardi la tua impronta PCB in un editor di layout, ci saranno dati in due strati sovrapposti sopra i pad SMD per i tuoi componenti. Puoi vedere questo nell'immagine qui sotto per un'impronta SOIC-8 in un layout PCB.

Qui puoi chiaramente vedere che lo strato di maschera di pasta (grigio) è leggermente più piccolo dello strato di maschera di saldatura (viola), e lo strato di maschera di pasta si sovrappone perfettamente con il contorno del pad.

Questi valori sono troppo grandi o troppo piccoli? Il miglior software di progettazione PCB ti aiuterà a vivere la tua vita di progettazione in modalità facile, il che significa che di solito non è necessario regolare i valori di espansione della maschera. In altri casi, l'espansione della maschera deve assolutamente essere cambiata, e tipicamente è necessario renderla più piccola, non più grande.

La configurazione "Modalità Facile"

Se stai impostando l'espansione della maschera come statica nel footprint del PCB, o se la regoli manualmente con le regole di progettazione del PCB, esiste una configurazione che può rendere le cose facili per te. Queste impostazioni potrebbero essere impostate come i valori predefiniti di espansione della maschera di pasta e di espansione della maschera di saldatura. Un approccio ragionevolmente sicuro è fare quanto segue:

• Imposta la tua espansione della maschera di pasta a 0 mm/0 mil (apertura della maschera di pasta uguale alla dimensione del pad)

• Imposta la tua espansione della maschera di saldatura su un valore maggiore rispetto alla tua espansione della maschera di pasta

• L'espansione della maschera non deve superare i tuoi valori di spaziatura pad-to-copper

Se adotti questo approccio e imposti sempre l'espansione della maschera di pasta a 0 mil, e lasci l'espansione della maschera di saldatura al valore predefinito, di solito andrai benissimo. Questo funziona bene se non stai lavorando su qualcosa di troppo denso, dove hai molto spazio tra i componenti in modo da non creare minuscole schegge di maschera di saldatura. Quando le cose diventano molto dense, diventa importante regolare l'espansione della maschera.

La configurazione "Modalità Difficile"

Queste impostazioni sono normalmente implementate quando si ha un posizionamento e un routing dei componenti ad alta densità. In questo caso, potresti dover ridurre la differenza tra l'espansione della maschera di pasta e quella della maschera di saldatura. L'impostazione più sicura qui, quando si utilizzano posizionamenti di componenti ad alta densità, è impostare l'espansione della maschera di saldatura a non 1 mil. Questo garantirà di ottenere la massima apertura della maschera di saldatura nonostante il disallineamento tra strato e strato.

Questo permetterà anche di effettuare routing di linee sottili vicino ai pad SMD senza esporre la traccia vicina alla saldatura. Nell'esempio sottostante, è stato utilizzato il valore di espansione predefinito su un BGA a passo standard, ma ciò rischia di esporre le tracce nella regione di uscita di emergenza. Pertanto, in questi pad, è meglio ridurre l'espansione della maschera a 1 mil, o possibilmente a 0 mil per aiutare a confinare la saldatura sui pad di atterraggio.

Sfrutta le Tue Regole di Progettazione

Il modo più semplice per creare i tuoi footprint in modo da poter accedere alle impostazioni della modalità facile e della modalità difficile è sfruttare le tue regole di progettazione dell'espansione della maschera.

Prima, crea i tuoi footprint con valori di espansione della maschera predefiniti sui pad configurando i pad per seguire l'impostazione della regola di progettazione. Poi, quando il componente è importato nel layout del PCB, i valori di espansione della maschera possono essere aggiustati cambiando la regola di progettazione del valore di espansione. In Altium Designer, questi valori sono regolati utilizzando le regole di progettazione "Espansione Maschera di Saldatura" e "Espansione Maschera di Pasta".

Scopri di più sulle impostazioni di espansione della maschera nella documentazione di Altium Designer.

Anche se dovete indovinare le impostazioni giuste per l'espansione della maschera da usare nei footprint del vostro PCB, potete rapidamente modificare le vostre impostazioni in seguito quando utilizzate l'ambiente di progettazione unificato in Altium Designer. Per implementare la collaborazione nell'ambiente interdisciplinare di oggi, le aziende innovative stanno utilizzando la piattaforma Altium 365 per condividere facilmente i dati di progettazione e avviare i progetti alla produzione.

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