PCB设计中的SMD和NSMD有什么区别?

科技   科技   2024-05-09 11:07   上海  

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这篇文章涉及到的知识其实是属于单板工艺领域的,因为项目的可靠性测试出了一些问题,前期参与了分析。这次就把我遇到的知识盲区整理并和大家分享一下,希望对大家有所帮助。

因为我们遇到的问题是在跌落测试中,出现焊盘脱落的现象,这就涉及到SMD和NSMD这两种焊盘设计了。


1、SMD和NSMD的定义

SMD(Solder Mask Defined Pad),中文解释是阻焊层定义焊盘,即焊盘的实际焊接尺寸由绿油工序决定。

如上左图所示,阻焊绿油覆盖在较大面积的PAD铜箔上,那实际PAD的焊接大小就取决于绿油开窗的大小。

NSMD(Non-Solder Mask Defined Pad),中文解释是非阻焊层定义焊盘,即焊盘的实际焊接尺寸由焊盘的本身大小决定。

如上右图所示,阻焊绿油开窗比PAD要大,焊锡可以完全包裹住PAD


2、SMD和NSMD的优缺点

SMD的优点:

1)因为阻焊绿油对PAD由较大面积的覆盖,加之PAD设计的相对较大,因此PAD和基板的结合强度更高,对于反复维修和可靠性跌落造成的PAD脱落问题由较好的优化;

2)PAD形状规则,不受走线影响。

SMD的缺点:

1)因为PAD设计的相对偏大,这就减小了相邻PAD的间距,不利于layout走线;

2)因为PAD实际吃锡面积变小,而且绿油覆盖在PAD上面,会影响到PAD的吃锡效果,在可靠性测试中容易出现锡裂问题。

NSMD的优点:

1)焊锡对NSMD PAD的包裹更好,吃锡面积大,因此焊锡和PAD的结合强度会高于SMD;

2)PAD之间的间距更大,layout走线更具优势。

NSMD的缺点:

1)NSMD PAD尺寸小,没有绿油覆盖,因此和基板的结合强度低,在可靠性和焊接维修中,更容易出现PAD从基板脱落的问题。

但是可以通过在PAD上打孔填充,增加PAD的结合力,优化NSMD PAD的这个缺点。

2)PAD受走线影响,焊接时可能出现立碑、偏转等问题。(也和贴片厂的制程能力有关)。


我们遇到的问题,存在PAD从基板脱落和锡裂两种情况,因此结合使用了SMD和NSMD的设计,并采用填充underfill胶水来解决问题。不过这只是优化手段,大家在设计初期,还是尽量要做可靠性仿真,尤其要避免BGA或易碎器件处于应力带内,这才是可靠设计的王道啊。


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