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PCB阻焊设计：如何优化设计防止短路问题

文摘 2024-11-05 12:58 新疆

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。

顾名思义，这两个选项与阻焊关系密切。作为PCB设计和制造中的关键步骤之一，阻焊起着重要的作用。

它不仅可以防止湿气和化学物质的侵蚀，避免线路氧化腐蚀，而且能保护电路免受物理损坏，维持板面的良好绝缘性能。同时，阻焊还可以防止不应焊接的区域被焊锡连接，避免短路。此外，美化外观，改善PCB的视觉效果，也是阻焊的作用之一。

今天，我们就来聊聊阻焊颜色、阻焊桥和阻焊覆盖，帮你在PCB设计时避坑。

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：

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：

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。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。

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。

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。

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。

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 —— 分别为过孔盖油、过孔开窗、过孔塞油和盘中孔工艺。

Part.1

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。

Part.2

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。

Part.3

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。

Part.4

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。

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。

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