知其所以然--解说Solder Mask和Paste Mask的一些文章集锦

关于阻焊层和助焊层的理解(转)

阻焊层:solder mask,是指板子上要上绿油的部分;因为它是负片输出,所以实际上有solder mask的部分实际效果并不上绿油,而是镀锡,呈银白色!

助焊层:paste mask,是机器贴片时要用的,是对应所有贴片元件的焊盘的,大小与top layer/bottom layer层一样,是用来开钢网漏锡用的。

要点:两个层都是上锡焊接用的,并不是指一个上锡,一个上绿油;那么有没有一个层是指上绿油的层,只要某个区域上有该层,就表示这区域是上绝缘绿油的呢?暂时我还没遇见有这样一个层!我们画的PCB板,上面的焊盘默认情况下都有solder层,所以制作成的PCB板上焊盘部分是上了银白色的焊锡的,没有上绿油这不奇怪;但是我们画的PCB板上走线部分,仅仅只有toplayer或者bottomlayer层,并没有solder层,但制成的PCB板上走线部分都上了一层绿油。

那可以这样理解:1、阻焊层的意思是在整片阻焊的绿油上开窗,目的是允许焊接!2、默认情况下,没有阻焊层的区域都要上绿油!3paste mask层用于贴片封装!SMT封装用到了:toplayer层,topsolder层,toppaste层,且toplayertoppaste一样大小,topsolder比它们大一圈。 DIP封装仅用到了:topsoldermultilayer层(经过一番分解,我发现multilayer层其实就是toplayerbottomlayertopsolderbottomsolder层大小重叠),且topsolder/bottomsoldertoplayer/bottomlayer大一圈。

疑问:“solder层相对应的铜皮层有铜才会镀锡或镀金这句话是否正确?这句话是一个工作在生产PCB厂的人说的,他的意思就是说:要想使画在solder层的部分制作出来的效果是镀锡,那么对应的solder层部分要有铜皮(即:与solder层对应的区域要有toplayerbottomlayer层的部分)!虽然这么说,但我曾经看到过一块PCB 板,上面一块镀锡区域,只画了solder层,在pcb图上,与它对应的区域并没有铜皮层!不知孰对孰错?

现在:我们得出一个结论:“solder层相对应的铜皮层有铜才会镀锡或镀金这句话是正确的!solder层表示的是不覆盖绿油的区域!

补充[lzz]Solder mask就是要焊接镀锡或镀金的面罩;至于出正片还是负片那是制板机机器需要的。

 

PROTEL所画PCB各层的意思(转)

     1TopLayerBottomLayerMidLayerx,这几层是用来画导线或覆铜的(当然还有TopLayerBottomLayer SMT贴片器件的焊盘PAD);
  2Top SolderBottom SolderTop PasteBottom Paste,这四层是与穿越两层以上器件PAD相关的;一般Paste层留的孔会比焊盘小(Paste表面意思是指焊膏层,就是说可以用它来制作印刷锡膏的钢网,这层只需要露出所有需要贴片焊接的焊盘,并且开孔可能会比实际焊盘小);然后,要往PCB版上刷绿油(阻焊)吧,这就是Solder 层,Solder层要把PAD露出来吧,这就是我们在只显示Solder层时看到的小圆圈或小方圈,一般比焊盘大(Solder表面意思是指阻焊层,就是用它来涂敷绿油等阻焊材料,从而防止不需要焊接的地方沾染焊锡的,这层会露出所有需要焊接的焊盘,并且开孔会比实际焊盘要大);这几层一般为黄色(铜)或白色(锡);
  3Top OverlayBottom Overlay,丝印层,PCB表面的文字或电阻电容符号或器件边框等,一般为白色;
  4Keepout,画边框,确定电气边界;
  5Mechanical layer,真正的物理边界,定位孔的就按照Mechanical layer的尺寸来做的,但PCB厂的工程师一般不懂这个。所以最好是发给PCB厂之前将keepout layer层删除;
  6Multi Layer贯穿各层的,像过孔(到底层或顶层的过孔VIA也有SolderPaste);
  7Drill guideDrill drawing,不太清楚,好像是钻孔用的吧;
  由Protel2004产生的Gerber文件各层扩展名与PCB原来各层对应关系表:
  Layer : File extension
  -------------------------
  顶层Top (copper) Layer : .GTL
  底层Bottom (copper) Layer : .GBL
  中间信号层Mid Layer 1, 2, ... , 30 : .G1, .G2, ... , .G30
  内电层Internal Plane Layer 1, 2, ... , 16 : .GP1, .GP2, ... , .GP16
  顶丝印层Top Overlay : .GTO
  底丝印层Bottom Overlay : .GBO
  顶掩膜层Top Paste Mask : .GTP
  底掩膜层 Bottom Paste Mask : .GBP
  Top Solder Mask : .GTS
  Bottom Solder Mask : .GBS
  Keep-Out Layer : .GKO
  Mechanical Layer 1, 2, ... , 16 : .GM1, .GM2, ... , .GM16
  Top Pad Master : .GPT
  Bottom Pad Master : .GPB
  Drill Drawing, Top Layer - Bottom Layer (Through Hole) : .GD1
  Drill Drawing, other Drill (Layer) Pairs : .GD2, .GD3, ...
  Drill Guide, Top Layer - Bottom Layer (Through Hole) : .GG1
  Drill Guide, other Drill (Layer) Pairs : .GG2, .GG3, ...
  

Protel 99 SE所提供的工作层大致可以分为7:Signal Layers (信号层)InternalPlanes(内部电源/接地层)Mechanical Layers(机械层)Masks(阻焊层)Silkscreen(丝印层)Others(其他工作层面)System(系统工作层),在PCB设计时执行菜单命令 [Design]设计/[Options...]选项 可以设置各工作
层的可见性。

1.Signal Layers(信号层)
Protel 99 SE
提供有32个信号层,包括[TopLayer](顶层) [BottomLayer](底层)[MidLayer1](中间层1)[MidLayer2] (中间层2)……[Mid Layer30](中间层30)。信号层主要用于放置元件 (顶层和底层)和走线。信号层是正性的,即在这些工作层面上放置的走线或其他对象是覆铜的区域。

2.InternalPlanes(内部电源/接地层)
Protel 99 SE
提供有16个内部电源/接地层(简称内电层):
[InternalPlane1]—[InternalPlane16]
,这几个工作层面专用于布置电源线和地线。放置在这些层面上的走线或其他对象是无铜的区域,也即这些工作层是负性的。
每个内部电源/接地层都可以赋予一个电气网络名称,印制电路板编辑器会自动地将这个层面和其他具有相同网络名称 (即电气连接关系)的焊盘,以预拉线的形式连接起来。在Protel 99 SE中。还允许将内部电源/接地层切分成多个子层,即每个内部电源/接地层可以有两个或两个以上的电源,如+5V+l5V等等。

3.Mechanical Layers(机械层)
Protel 99 SE
中可以有16个机械层:[Mechanical1]— [Mechanical16],机械层一般用于放置有关制板和装配方法的指示性信息,如电路板物理尺寸线、尺寸标记、数据资料、过孔信息、装配说明等信息。

4.Masks(阻焊层、锡膏防护层)
Protel 99 SE中,有2个阻焊层:[Top Solder](顶层阻焊层) (Bottom Solder](底层阻焊层)。阻焊层是负性的,在该层上放置的焊盘或其他对象是无铜的区域。
通常为了满足制造公差的要求,生产厂家常常会要求指定一个阻焊层扩展规则,以放大阻焊层。对于不同焊盘的不同要求,在阻焊层中可以设定多重规则。
Protel 99 SE
还提供了2个锡膏防护层,分别是[Top Paste](顶层锡膏防护层)(Bottom Paste](底层锡膏防护层)。锡膏防护层与阻焊层作用相似,但是当使用"hot re-follow"(热对流)技术来安装SMD元件时,锡膏防护层则主要用于建立阻焊层的丝印。该层也是负性的。
与阻焊层类似,我们也可以通过指定一个扩展规则,来放大或缩小锡膏防护层。对于不同焊盘的不同要求,也可以在锡膏防护层中设定多重规则。

5.Silkscreen(丝印层)
Protel 99 SE
提供有 2个丝印层,[Top Overlay](顶层丝印层) [Bottom Overlay](底层丝印层)。丝印层主要用于绘制元件的外形轮廓、放置元件的编号或其他文本信息。在印制电路板上,放置PCB库元件时,该元件的编号和轮廓线将自动地放置在丝印层上。

6.Others(其他工作层面)
Protel 99 SE中,除了上述的工作层面外,还有以下的工作层:

?[KeepOutLayer](禁止布线层)
禁止布线层用于定义元件放置的区域。通常,我们在禁止布线层上放置线段(Track)或弧线(Arc)来构成一个闭合区域,在这个闭合区域内才允许进行元件的自动布局和自动布线。
注意:如果要对部分电路或全部电路进行自动布局或自动布线,那么则需要在禁止布线层上至少定义一个禁止布线区域。

?[Multi layer](多层)
该层代表所有的信号层,在它上面放置的元件会自动地放到所有的信号层上,所以我们可以通过[MultiLayer],将焊盘或穿透式过孔快速地放置到所有的信号层上。

?[Drill guide](钻孔说明)
?[Drill drawing](
钻孔视图)
Protel 99 SE
提供有 2个钻孔位置层,分别是[Drill guide](钻孔说明)[Drill drawing](钻孔视图),这两层主要用于绘制钻孔图和钻孔的位置。
[Drill Guide]
主要是为了与手工钻孔以及老的电路板制作工艺保持兼容,而对于现代的制作工艺而言,更多的是采用[Drill Drawing] 来提供钻孔参考文件。
我们一般在[Drill Drawing]工作层中放置钻孔的指定信息。在打印输出生成钻孔文件时,将包含这些钻孔信息,并且会产生钻孔位置的代码图。它通常用于产生一个如何进行电路板加工的制图。
这里提醒大家注意:
(1)
无论是否将[Drill Drawing]工作层设置为可见状态,在输出时自动生成的钻孔信息在PCB文档中都是可见的。
(2)[Drill Drawing]
层中包含有一个特殊的".LEGEND"字符串,在打印输出的时候,该字符串的位置将决定钻孔制图信息生成的地方。

7System(系统工作层)

?[DRC Errors](DRC错误层)
用于显示违反设计规则检查的信息。该层处于关闭状态时,DRC错误在工作区图面上不会显示出来,但在线式的设计规则检查功能仍然会起作用。

?[Connections](连接层)
该层用于显示元件、焊盘和过孔等对象之间的电气连线,比如半拉线(Broken Net Marker)或预拉线 (Ratsnest),但是导线 (Track)不包含在其内。当该层处于关闭状态时,这些连线不会显示出来,但是程序仍然会分析其内部的连接关系。

?[Pad Holes](焊盘内孔层)
该层打开时,图面上将显示出焊盘的内孔。

?[Via Holes](过孔内孔层)
该层打开时,图面上将显示出过孔的内孔。

?[Visible Grid 1](可见栅格1)
?[Visible Grid 2](
可见栅格2)
这两项用于显示栅格线,它们对应的栅格间距可以通过如下方法进行设置:执行菜单命令[Design]/[Options...],在弹出的对话框中可以在[Visible 1][Visiblc 2]项中进行可见栅格间距的
设置。

同时,对于各层的功能简要说明如下:

1.TopLayer元件层、BottomLayer布线与插件式元件的焊接层、MidLayerx中间层,这几层是用来画导线或覆铜的(当然还有TopLayerBottomLayerSMT贴片器件的焊盘PAD);
2.Top Solder
Bottom SolderTop PasteBottom Paste,这四层是与穿越两层以上器件PAD相关的;一般Paste层留的孔会比焊盘小(Paste表面意思是指焊膏层,就是说可以用它来制作印刷锡膏的钢网,这层只需要露出所有需要贴片焊接的焊盘,并且开孔可能会比实际焊盘小);然后,要往PCB版上刷绿油(阻焊)吧,这就是Solder层,Solder层要把PAD露出来吧,这就是我们在只显示Solder层时看到的小圆圈或小方圈,一般比焊盘大(Solder表面意思是指阻焊层,就是用它来涂敷绿油等阻焊材料,从而防止不需要焊接的地方沾染焊锡的,这层会露出所有需要焊接的焊盘,并且开孔会比实际焊盘要大);这几层一般为黄色(铜)或白色(锡);
3.Top Overlay
Bottom Overlay,丝印层,PCB表面的文字或电阻电容符号或器件边框等,一般为黄色(对于protel DXP2004版本是这样的);
4.Keepout
,画边框,确定电气边界;
5.Mechanical layer
,真正的物理边界,定位孔的就按照Mechanical layer的尺寸来做的,但PCB厂的工程师一般不懂这个。所以最好是发给PCB厂之前将keepout layer层删除;
6.Multi Layer
,贯穿各层的,像过孔(到底层或顶层的过孔VIA也有SolderPaste);
7.Drill guide
Drill drawing,钻孔层;

 

 

 

解说Solder Mask Paste Mask(包括protel裸露铜的画法) (转)

对于Solder Mask Layers Paste Mask layers这个两个概念,有很多初学者不太理解这两个层的概念,因为它们的确有一些相似的地方,就自己的看法说说,贡大家参考:

Solder Mask Layers:即阻焊层,就是PCB板上焊盘(表面贴焊盘、插件焊盘、过孔)外一层涂了绿油的地方,它是为了防止在PCB过锡炉(波峰焊)的时候,不该上锡的地方上锡,所以称为阻焊层(绿油层),我想只要见过PCB板的都应该会看到这层绿油的,阻焊层又可以分为Top Layers RBottom Layers两层,Solder层是要把PAD露出来吧,这就是我们在只显示Solder层时看到的小圆圈或小方圈,一般比焊盘大(Solder表面意思是指阻焊层,就是用它来涂敷绿油等阻焊材料,从而防止不需要焊接的地方沾染焊锡的,这层会露出所有需要焊接的焊盘,并且开孔会比实际焊盘要大);在生成Gerber文件时候,可以观察Solder Layers 的实际效果。
Paste Mask layers:
锡膏防护层,是针对表面贴(SMD)元件的,该层用来制作钢膜(片)﹐而钢膜上的孔就对应着电路板上的SMD器件的焊点。在表面贴装(SMD)器件焊接时﹐先将钢膜盖在电路板上(与实际焊盘对应)﹐然后将锡膏涂上﹐用刮片将多余的锡膏刮去﹐移除钢膜﹐这样SMD器件的焊盘就加上了锡膏﹐之后将SMD器件贴附到锡膏上面去(手工或贴片机)﹐最后通过回流焊机完成SMD器件的焊接。通常钢膜上孔径的大小会比电路板上实际的焊小一些﹐通过指定一个扩展规则﹐来放大或缩小锡膏防护层。对于不同焊盘的不同要求﹐也可以在锡膏防护层中设定多重规则,系统也提供2个锡膏防护层﹐分别是顶层锡膏防护层(Top Paste)和底层锡膏防护层(Bottom Paste.

特别注意一点:正片,还是负片,这个默认的图很容易看出来的。

Solder Mask
是出负片,也就是说,设计图纸上*绘制了图形的地方*在实际生产的时候,是*没有绿油*的。

至于焊盘(铜箔)面积和绿油开窗(对应图纸上绘制图形的区域)面积,根据不同的设计需要确认,BGA的话,就有不同的形式,这个怎么开最好问焊接厂,和焊接工艺有关系的;普通的话,就是开窗比焊盘大,留出来一定的余量;大电流镀锡,可以画平行的粗线,从而上锡;如果要开阻焊写字符的话,直接在这个层放东西就行了,不过铜箔露出来后果自负。

Paste
是出正片,有画东西的地方是会有锡膏的。

如果真上机器生产,锡膏层的开法是和工艺有关系的,还是联系生产厂确认怎么开比较合适。
典型如插贴混合的板子,插接件如果用回流焊焊接,需要特别大/奇怪的扩展,好放下能用来焊接用的那么多的焊锡;如果是回流/波峰焊接的话,好象说插件是不能开窗的,要不然回流的时候就把通孔堵塞了。

有一个典型的应用是板子的定位点:成品为裸露的一块PCB铜箔,上边不上锡。
因此,要在TOP Layer铜层放一个铜,正片,比如一个圆点;TOP Solder开窗去阻焊,就需要放一个实心的图形,比如方块,负片,阻焊就去除了;但是这个在焊接的时候不需要锡膏,因此Paste不要有东西,正片,所以不会在钢网上开窗。于是OK

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