PCB阻焊设计指南：颜色选择、阻焊桥设计与覆盖工艺解析

在PCB下单时，大家会看到与阻焊有关的两个选项：阻焊颜色和阻焊覆盖。如下图所示。阻焊颜色任君选，慎重考虑莫乱配大家最常见的PCB外观是绿色，长这样：http://objectnsg.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/yhdoc/202410/10/20241010113254503430963.png为什么最常见的是绿色，不是红色、白色、蓝色或黄色？这要说到PCB发展历史。早期PCB制造常用的阻焊材料含有溴化环氧树脂。这种材料的特点是固化后自然呈现绿色。外观如下：http://objectnsg.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/yhdoc/202410/10/20241010113255138578777.png溴化环氧树脂另一方面，绿色油墨性能好，在紫外线曝光中有良好的反应，可以更均匀地固化。并且，在生产制造中，绿色油墨不仅视觉对比度高，便于检查电路和焊点，识别缺陷，而且表现稳定。此外，它可以保护操作员的视力，对眼睛的刺激小。因此，随着时间的推移，绿色凭借优异的性能和可靠性逐渐成为行业中最常见的PCB颜色。如今，PCB外观颜色越来越多样。以嘉立创为例，提供七种阻焊油墨颜色，分别是绿色、红色、黄色、蓝色、白色、哑黑色和嘉立创紫色。虽然可选颜色变多，但是选择起来要慎重。这是因为不同颜色的油墨对光的反应是不同的。想象一下，黑色T恤在阳光下比白色T恤更热，这是因为黑色吸收了更多光线，而白色反射了更多。同样，不同颜色的阻焊油墨对紫外光（用来固化油墨的光源）的吸收和反射也不同。如果没特殊要求，基本上还是选择绿色。有过来人的建议是，不要在油墨颜色上瞎折腾，日常选绿色，常用，便宜，稳定，交期快。当然，如果是led灯板、铝基板，一般采用白色油墨，达到最亮的反射光；如果为了防止PCB反光，会使用哑光黑色。尤其值得注意的是，打样阶段，尽量别做黑色，因为黑油的板子对硬件工程师调试很不友好。如果大家在不同PCB制造商选择同一颜色（如绿色）打板，可能会发现，虽然都是绿色，但看着不是一模一样。这是因为色差的缘故。色差的出现受多种因素影响，包括采用的油墨、生产方式、烘烤时长和丝印速度等。http://objectnsg.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/yhdoc/202410/10/202410101132551815078125.png阻焊色差因素因此，如果对PCB没有特殊要求，建议选择最常用的绿色。如果需要某一种油墨颜色，务必注明油墨厂家和油墨型号。告别焊接短路，掌握阻焊桥设计的要点阻焊油墨不仅决定了PCB的外观颜色，而且与阻焊桥关系密切。http://objectnsg.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/yhdoc/202410/10/20241010113256756640517.png阻焊桥阻焊桥指PCB上相邻焊盘之间由阻焊油墨构成的连接部分。它的主要作用是防止焊锡在焊盘间非正常流动，从而避免短路。在间隙较小的IC封装中，阻焊桥的重要性尤为突出。它能有效阻止SMT过程中的焊锡粘连，显著提高焊接的直通率。这对PCB的正常功能实现和可靠运行至关重要。设计阻焊桥时，了解PCB制造商的工艺参数很重要。下图是嘉立创阻焊桥最小工艺参数。http://objectnsg.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/yhdoc/202410/10/202410101132561882161686.png>在设计阻焊桥的过程中，需要注意以下几点：●IC封装设计中，阻焊开窗若采用开通窗设计，则无法实现阻焊桥。●若焊盘间距过小，强行要求制造阻焊桥可能导致脱落风险。●避免在接触按键类封装或带插拔金手指的PCB阻焊开窗处设计阻焊桥如果采用更先进的生产技术可以规避部分阻焊桥问题。像嘉立创在高多层PCB生产时采用先进的LDI曝光技术，通过激光扫描直接将CAM资料成像在PCB上。这种方法减少了因底片涨缩引发的偏差，提高了对位精度，同时大幅提升了阻焊桥的生产能力。四种阻焊覆盖，哪种才适合你阻焊覆盖工艺是PCB制造中的重要环节之一，不同的覆盖方式适用于不同的应用场景。以嘉立创为例，提供四种阻焊覆盖方式，分别为过孔盖油、过孔开窗、过孔塞油和盘中孔工艺。过孔盖油如果你正在设计对过孔填塞需求不高的双面板，过孔盖油是一个经济高效的选择。这种方式生产成本较低，操作也相对简单，但是部分过孔可能出现盖油不饱满，导致孔口发黄，且喷锡工艺下容易出现孔内藏锡珠现象。过孔开窗过孔开窗的优点是有利于大电流的传输和过孔散热，生产也相对方便，但缺点在于可靠性降低，可能存在漏锡、连锡短路等隐患。这种工艺适合功能比较简单、需要传输大电流或使用插接元器件的PCB。过孔塞油针对高密度布线或对过孔填塞要求高的高频PCB，过孔塞油更适合。其优点包括减少孔口发黄、增强电气绝缘性能、减少信号干扰，以及提升PCB整体的外观一致性和可靠性。然而，该工艺相对复杂，成本也较高，且在焊盘上的过孔处理不当时，油墨可能渗透到另一面，影响焊接质量。盘中孔工艺当你设计的PCB空间有限、布线难度大时，特别是高多层板，适合选择盘中孔工艺。它不仅可以提高PCB设计工程师的效率，进一步提升PCB的良率，还能提供更多布线空间，特别是在BGA布线时，这种工艺能够显著提升电气性能。以前，这种工艺因高成本被广泛认为是“奢侈品”，但随着嘉立创对6-32层高多层PCB免收盘中孔工艺费（树脂塞孔+电镀盖帽），更多的产品能够使用这一工艺。此外，使用盘中孔工艺时，有一些设计规则需要注意。例如，0.3mm的BGA适配0.2mm的孔，而0.45mm的BGA焊盘适配0.3mm的孔，最大孔径不宜超过0.5mm，最小孔径则建议不低于0.2mm。最后需要特别指出，阻焊油墨对PCB外层线路信号传输也有较大的影响。在设计高速PCB时，微带线表面覆盖阻焊油墨后，信号损耗会增大。当阻焊油墨越厚，信号损耗越大。因此，高速PCB设计建议选用介电常数（ε）和介质损耗因子（DF)较小的阻焊油墨，且阻焊油墨印刷的厚度要尽可能小，以保证更好的信号传输效果。