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凡亿专栏 | 过孔明明盖油了,为什么回流焊还是会吸锡?
过孔明明盖油了,为什么回流焊还是会吸锡?
过孔明明盖油了,为什么回流焊还是会吸锡?过孔设成Tented,不等于这个孔一定被可靠封死。孔径偏大、阻焊桥太薄,或者via离焊盘太近,回流时焊锡仍可能沿着孔壁被“吸”走。BGA、QFN附近尤其要分清盖油、塞孔和VIPPO到底是不是一回事。

有些板子看Gerber时没什么问题,过孔也已经做了盖油。

结果一到SMT,BGA下面还是会出现少锡、空焊,QFN散热焊盘上的锡也像被什么东西吸走了一样。

再回头看设计:via不是已经Tented了吗?

盖油和把孔可靠封住,本来就不是一回事。

Tented Via做的事情,其实很简单

所谓Tented Via,就是不在阻焊层给这个via开窗,让液态阻焊覆盖在via环和孔口上。

它成本低,普通小过孔靠近焊盘时,确实能降低焊锡沿孔流走的风险。

但阻焊油墨只是跨在孔口上,不代表孔内部被填满。孔径越大,单靠LPI阻焊把孔口完整“桥住”越不可靠。

所以有些板成品看起来像盖住了,实际仍可能有针孔;回流一受热,焊锡和助焊剂还是可能找到通道。

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图1:Tenting、Filling和Plugging不是同一种工艺,可靠封孔能力也不同。

最容易出问题的,是via离SMD焊盘太近

BGA狗骨扇出、QFN散热焊盘、0402旁边的小via,都可能离焊盘非常近。

如果焊盘和via之间还能留下完整的Solder Mask Dam,阻焊能把两者隔开,风险会小很多。

但间距太小时,这条阻焊桥做不出来,或者回流后开裂,焊盘上的锡就可能沿着铜面和孔壁往via里走。

所以DFM里不只看“via有没有盖油”,还会看焊盘到via之间到底有没有足够的阻焊隔离。

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图2:Tented、Untented和Plugged Via在孔口处理方式上差别很直观。

Via-in-Pad更不能只靠盖油

via直接打在BGA Pad或者QFN Pad里时,焊锡就在孔口上面。

这种位置如果只是简单Tenting,平整度和密封性都没有保证,焊锡很容易被孔吃掉,还可能留下空洞。

常见可靠做法是Via Filling/Plugging后再Copper Cap,也就是常说的VIPPO或Plated Over Filled Via。先把孔填住、磨平,再在表面镀铜,最后得到接近普通焊盘的平整表面。

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图3:Via-in-Pad要获得稳定焊接表面,通常需要填孔并在表面做铜帽和平坦化。

设计阶段别只勾一个Tented就结束

我会先看via在哪里:普通走线via、SMD旁边、BGA狗骨、还是直接Via-in-Pad。

普通小via靠近焊盘时,可以和板厂确认孔径、阻焊能力以及最小Solder Mask Dam,再决定是否Tenting。

BGA/QFN Pad里面的via,如果焊接可靠性重要,就应该直接按塞孔、填孔、铜帽工艺去定义,不要把“软件里勾了Tented”当成制造要求。

盖油是设计设置;塞孔、填孔、铜帽是制造工艺。把这几个词分清楚,很多SMT少锡问题就不会等到贴片以后才发现。

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图4:如果目标是避免Via-in-Pad吸锡,单纯依靠阻焊盖油和真正填孔不能混为一谈。


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