公司最近有一个新客户,对整个产品的外形尺寸要求特别高,但是功能一点都不能少。按照以往的项目经验来看,难点在于减小PCB板框的面积,就算把元器件布局的非常紧凑,也很难完成布线。
然后老板也知道了这个情况,对大家说,这是个潜力客户,如果能拿下来,把样品交出去,后面就会有大订单进来。鼓励各位工程师都回去好好想一下,解决这个技术难题,现金奖励5000元。
一听说有现金奖励,大伙都表现的非常积极,毕竟老板还是个说话算话的人。以下是几个同事提出的方案:
方案1:增加层厚
这可能是大多数人都想到的办法。大家都知道板子层数越多,越容易走线,再挪挪元器件,的确可能会省出来很多空间,但相应的成本也可能会翻好几倍。
方案2:更改焊盘
更改焊盘有两种方式:第一种:
为了走线更加方便,适当更改焊盘的大小。但是我们一般都是用的推荐封装,如果擅自更改封装的大小,具体怎么改,改多少?如果没有相应的依据来支撑,出了问题,这个责任由谁来承担?
第二种:
高密度的BGA芯片有些引脚如果不用,PCB焊盘封装直接不要,这样更容易出线。这个想法虽好,但有两个问题需要确认。
1是兼容,我们在做一个客户产品的时候,会想到通用性,如果其他项目进来,能直接使用最好。
2是需要征求客户意见,万一他哪天想起来要升级功能,所以我们一般都会把多余的引脚预留出来,如果推导重做,工作量会变得很大。
方案3:盘中孔工艺
盘中孔工艺则是在孔内塞上树脂,烤干树脂磨平,然后进行电镀面铜,能够使焊盘上完全看不到孔,也可以避免漏锡问题。
简单说,这种工艺最大的优点就是把过孔打在焊盘上。要知道公司之前是不允许这样操作的,且要求过孔与焊盘的距离>0.15mm。过孔打在焊盘上,我觉得有点意思,于是专门去搜了一下,发现确实可以这样做,在嘉立创打板就行。
在焊盘上打过孔,如果是普通的生产工艺,在SMT的时候可能会漏锡,或产生立碑现象。
盘中孔还有很多其它优点:
1、节约空间,同时可以提高高速板的性能。特别是BGA在布线的时候,线弯来绕去,如果采用盘中孔工艺就可以直接拉线出去,电气性能会更好些。
2、可以提高PCB的良率。在走线时,过孔会占用太多的空间导致布线困难。而如果过孔打在焊盘上,就会有更多的空间布线,而且IC底部的GND也会更加完整,产品更加可靠。
3、可以解决过孔盖油孔口发黄和过孔塞油容易冒油而引起的SMT焊接性能不良的问题。对比图如下:
这几个优点确实很诱人,那它有没有一些特别的设计要求呢,我们公司产品能满足吗?然后我又去查了一下资料
- 孔放在盘的中心或边上都属于盘中孔设计。
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盘中孔的大小,最小孔:内径0.15,外径0.25,这是极限,设计时要尽可能大于此孔径。
还有,外径必须大于内径0.1,推荐值0.15,组合如下:
常规孔:内径0.3,外径0.45,这是常规组合,不收费。
看到这里,其实我有点心动,设计要求完全能满足,迫不急待的想尝试一下。但后面想想还是有几个顾虑:
1、在焊盘上打过孔,对焊盘的强度没有影响吗?
后来查了资料,也问了他们内部人员,可以肯定回答没有影响,他们内部也做过测试。
2、这不会是新推出的工艺吧,没有经过时间验证的东西,不敢轻易使用啊。
其实嘉立创盘中孔工艺在2022年9月都已经上线,距今已经两年了,获得一致好评。
3、最最最最重要的,也是老板最关心的,既然好处这么多,那它一定很贵吧?要是成本太高了,老板也不会同意的。
让人没想到的是,嘉立创针对 6-32 层板免费升级盘中孔工艺,而且还免费加厚 2U”沉金工艺,真的太良心了,不得不竖起大拇指,项目有救了。
凭经验而论,在设计样板的同时,肯定也要考虑到批量生产,如果以后盘中孔不免费要收钱怎么办呢?相比盘中孔的简便性和可靠性,就算在板子成本上稍微多花点钱我个人觉得是值得的。
成本应该综合考量,板子小了,是不是结构件也会变小,结构件的成本是不是也会降低?生产装配是不是也会变得简单,那么生产效率是不是也会提高?还有包装运输是不是都会省那么一点,总体评估有没有可能成本还减少了呢?
我觉得老板应该会同意盘中孔工艺,大家觉得呢?