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與射頻電子元件置於PCB的同一 側——最顯著的優點就是有助於縮 減尺寸。對於類比與混合(類比/數 位)波束成形系統而言，四通道波束 成形元件成為最理想的規格選擇。 這種配置包含一連串的單元，中間 具有四個波束成形元件，周圍配置 4個收發器(T/R)模組(圖1)。
露金屬部位。這個步驟會用焊錫鋼 板置於PCB上方，讓鋼板的孔位對 準下方的PCB外露金屬，然後再透 過這個治具鋼板準確塗上錫膏。 完成後移開鋼板，表面黏著元件就 會固定在電路板上，置於錫膏的背 面。接著把電路板、錫膏及元件一 起放進回焊爐，藉以熔掉錫膏，從 而黏著PCB與元件的銲墊。這個程 序涉及多個變量，這些變量有可能 衍生問題。
焊錫防護層對位誤差而導致錯位 (misaligned)，圖3顯示不同開口 大小的焊錫防護層(紅色四邊型標 示)。這裡的銲墊是受焊錫防護層 限定，只要有開口對開口的變異， 即使銅銲墊本身沒有變異，外露銅 銲墊的實際尺寸也會變異。尤其是 焊錫防護層底部連到接地端的銅 質部分。
這些波束成形元件的多通道 功能，加上支援與控制電路(如接 收器與發送器、射頻線路、放大 器偏置控制線路，以及波束成形 元件之間的T/R控制線路及T/R模 組)，迫使波束成形IC必須採用高 接腳數封裝。另外，必須依循間 格間距二分之一波長(10GHz下為 15mm)的規範，亦促使這方面的 轉變。因此，LGA封裝成為多通道 波束成形IC的熱門選擇。圖2顯示 ADAR1000就是LGA封裝波束成形 IC的例子。
焊錫防護層變異與治具鋼板 的不變性
接著是焊錫鋼板。焊錫鋼板開 口尺寸的變異會導致每個銲墊上塗 佈錫膏量出現變異。然而，由於焊 錫鋼板通常是用雷射從不銹鋼板 切割出來，使用機具的最小切割寬 度為0.05mm或更低，孔徑公差為 0.013mm或更低，因此開口對開口 的實際變異通常很小。嚴謹的公差 可確保PCB外露銅材料塗佈的錫膏 量維持穩定，圖4顯示一個焊錫鋼 板的例子。
焊錫程序
許多PCB採用符合IPC- SM-840 Class 3標準的液態可感 光(LPI)焊錫防護層。依據生產批 量、廠商等因素，焊錫防護層會選 用不同的開口尺寸，而且可能因
尺寸變異小到接近零的焊錫防 護層與焊錫鋼板，這類情況下可能 因接腳對接腳的短路及/或接腳開 路導致PCB組裝不穩定。
自動化PCB是一種多步驟程 序。一開始是將錫膏塗在PCB的外
當一個較大開口PCB銲墊加上
焊錫鋼板連同PCB上的阻焊 層(通常是熟悉的綠色)定義錫膏塗 在PCB的位置。常用的設計方法涉 及讓焊錫防護層開口(孔徑)略小於 底部的金屬銲墊(所謂的防焊限定 銲墊)。
圖1:Microsoft的HoloLens混合實境智慧眼鏡。
www.eettaiwan.com | 2022年5月
圖2:典型LGA封裝，具有高接腳數與雙環接腳。
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