“阻焊層俗稱綠油，覆蓋在銅箔表面上防止銅線的氧化；同時(shí)阻焊橋也可以防止焊接時(shí)臨近焊盤之間焊錫的流動(dòng)。了解阻焊的應(yīng)用方式以及阻焊在KiCad中使用規(guī)則，可以幫助我們更好地實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)目標(biāo)。”

阻焊層是涂覆在PCB銅箔表面的聚合物。

在KiCad（以及其它EDA）中，阻焊層是“負(fù)片”。在該層上的圖形對(duì)象，代表著該區(qū)域不會(huì)涂覆“綠油”，銅箔會(huì)直接暴露在空氣中，即阻焊開窗。

在“電路板設(shè)置”中，與阻焊相關(guān)的規(guī)則有3個(gè)：

重要提示：大多數(shù)制造商會(huì)自行修改阻焊層間隙和阻焊橋?qū)挾纫赃m應(yīng)他們的工藝。除非您非常清楚自己的需求并且知道制造商可以處理它們，否則請(qǐng)使用 “0”。

由于不同板廠的術(shù)語(yǔ)都略有不同以及中英文翻譯的問(wèn)題，上圖中的三個(gè)阻焊設(shè)置不太容易理解，或者說(shuō)容易混淆，比如很多小伙伴會(huì)覺得“阻焊層擴(kuò)展”(Solder mask expansion)和“阻焊層到銅的間隙”(Solder mask to copper clearance)貌似表達(dá)的是一個(gè)意思。要想搞清楚其中的區(qū)別，首先要理解制造中需要考慮的3種場(chǎng)景：

在電路板設(shè)置中，由于是“負(fù)片”，阻焊層的 "阻焊橋最小寬度" 是指物理阻焊層，而不是圖層中的圖形對(duì)象。從圖層的角度看，它意味著圖形對(duì)象之間的最小允許間隙。阻焊橋最小寬度始終是全局的，它類似于區(qū)域最小寬度，盡管阻焊層是“負(fù)片”。這意味著，如果F.Mask或B.Mask層中兩個(gè)圖形對(duì)象之間的間隙小于設(shè)定的最小值，那么在生成Gerber時(shí)，這些對(duì)象會(huì)被融合在一起。如下圖所示：

原因是板廠的工藝無(wú)法保證阻焊的聚合物細(xì)條留在電路板上，它可能會(huì)脫落。因此，該區(qū)域會(huì)不存在阻焊物質(zhì)。對(duì)于 KiCad，這意味著當(dāng)生成 Gerber 時(shí)，圖層中圖形對(duì)象之間太細(xì)的空間將被移除，并且圖形對(duì)象形成更大的斑點(diǎn)。不幸的是，當(dāng)我們使用 pcbnew 編輯布局時(shí)，我們看不到這一點(diǎn)。 下圖可以看到“阻焊橋最小寬度”設(shè)置為 0.15 mm，但實(shí)際阻焊橋?qū)挾? 0.15 mm 的結(jié)果：

如果您的設(shè)計(jì)中存在焊盤引腳pitch較小的情況，就應(yīng)該與板廠溝通他們對(duì)“阻焊橋最小寬度”的建議。0.15 毫米或低至 0.10 毫米現(xiàn)在都很常見。

如果您使用板廠的推薦值，就不必?fù)?dān)心芯片焊盤之間沒有“阻焊橋”。

封裝焊盤的阻焊設(shè)置 “電路板設(shè)置”中的“阻焊擴(kuò)展”(soldermask expansion)是全局的，但可以被焊盤中的局部設(shè)置覆蓋(override)。

通常情況下，封裝的焊盤上應(yīng)該有阻焊開窗。在 KiCad 中，每個(gè)焊盤都有啟用或禁用的層，包括阻焊層。

每個(gè)層圖形都與焊盤形狀相同。間隙值的設(shè)置會(huì)應(yīng)用于此形狀。 大多數(shù)情況下，焊盤都是非阻焊層限定 (NSMD)。這意味著阻焊開窗大于焊盤，焊盤（銅）形狀定義了焊接引腳的區(qū)域。有時(shí)會(huì)使用阻焊層限定 (SMD) 焊盤，為此可以使用負(fù)間隙。

如果阻焊開窗與銅相比有位移或形狀不同，則負(fù)間隙是不夠的。在這種情況下，您可以創(chuàng)建一個(gè)新的焊盤并將焊盤類型(Pad type) 設(shè)置為“SMD開窗”(Aperture)，且焊盤的層僅為阻焊層(Mask)。然后在銅焊盤中取消選擇阻焊層。間隙值不適用于 Aperture 類型的焊盤。Aperture類型的焊盤也沒有焊盤編號(hào)或網(wǎng)絡(luò)，因?yàn)樗鼈儧]有連接到任何東西。

PCB上的阻焊開窗 除了封裝焊盤之外，您可以使用圖形工具在阻焊層上繪制形成“阻焊開窗”。當(dāng)然也可以在阻焊層上放置文本“開窗”。常見的用途如下：

邊緣連接器（比如金手指）區(qū)域開窗。

在敷銅區(qū)域開窗并鍍錫，用于大電流的場(chǎng)合。

沒有封裝的測(cè)試點(diǎn)。

添加文本，例如版權(quán)所有者和版本號(hào)（也可以在絲印層）。

添加Logo或其他圖形（也可以在絲印層）。

在阻焊層上添加文本或圖形，可能不如絲印層引人注目。露銅的文字或圖形看起來(lái)是不是很酷，取決于銅的表面處理方式。與絲印層相比，阻焊層可以做到更高的分辨率，文本可以更小。

板廠關(guān)于阻焊的問(wèn)題

首先，您應(yīng)該始終生成兩個(gè)阻焊層的Gerber，即使您的設(shè)計(jì)是單面板。無(wú)論如何，物理的電路板總是有兩個(gè)面，即使背面沒有焊盤或孔。如果沒有兩個(gè)阻焊層的Gerber，板廠會(huì)搞不清楚您是否想要阻焊層。其他圖層的情況不同，如果沒有相應(yīng)的Gerber文件，其他圖層會(huì)自動(dòng)解釋為“不存在”。

不需要阻焊層

如果希望底層不需要阻焊層，則應(yīng)該在底層阻焊層中用圖形覆蓋整個(gè)電路板區(qū)域，因?yàn)樽韬笇邮恰柏?fù)片”。同時(shí)也不要忘記給板廠出注釋。

一個(gè)小技巧是為整個(gè)PCB的繪制一個(gè)區(qū)域（不僅僅是圖形多邊形），并將寬度設(shè)置為0。當(dāng)你填充區(qū)域時(shí)，它也會(huì)被填充，這樣它就覆蓋了整個(gè)電路板區(qū)域，像敷銅一樣。

完全覆蓋阻焊

當(dāng)阻焊層的Gerber文件為空時(shí)，有些板廠會(huì)提出疑問(wèn)。雖然Gerber文件為空是唯一合乎邏輯的方式來(lái)傳達(dá)“沒有阻焊開窗”，但板廠可能想知道您想要什么。所以記住必須給板廠提供一些額外的注釋。

如果確定不會(huì)有問(wèn)題，你可以在電路板區(qū)域的 B.Mask 層添加一些東西。比如以下內(nèi)容：

圖形或文字。

額外的 直插孔（或封裝），例如縫合孔。

額外暴露的 SMD 焊盤，例如測(cè)試點(diǎn)。

生成 Gerber 時(shí)選擇“Do not tent vias”選項(xiàng)（過(guò)孔不蓋油）。

阻焊開窗融合的問(wèn)題

上文已經(jīng)解釋了當(dāng)實(shí)際阻焊小于“阻焊橋最小寬度”時(shí)的問(wèn)題。

重要的是要檢查GERBER，看它是否發(fā)生在錯(cuò)誤的地方。如果IC焊盤之間的空間非常小，沒有阻焊橋是可以預(yù)測(cè)的。然而，如果兩個(gè)不同元件的焊盤太近，你應(yīng)該三思而后行，無(wú)論它們屬于同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)還是不同的網(wǎng)絡(luò)。遵守板廠對(duì)阻焊值的建議，如果可能的話，最好將可能有問(wèn)題的元件移得更遠(yuǎn)，以避免焊盤之間出現(xiàn)阻焊開窗。在有疑問(wèn)的情況下，一定要嘗試與你的板廠溝通。

審核編輯 黃宇