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1 PCB
设计基本工艺要求
1.1
PCB
制造基本工艺及目前的制造水平*
PCB
设计最½不要超越目前厂家批量生产时所½达到的技术水平,
否则无法加工或成本
过高。
1.1.1
层压多层板工艺
层压多层板工艺是目前广泛½用的多层板制造技术,
它是用减成法制½电路层,
通过层
压—机械钻孔—化学沉铜—镀铜等工艺½各层电路实现互连,最后涂敷阻焊剂、喷锡、丝印
字符完成多层
PCB
的制造。目前½内主要厂家的工艺水平如表
3
所列。
技术指标
1
基板类型
批量生产工艺水平
FR-4(Tg=140℃)
FR-5(Tg=170℃)
2
3
一般
指标
4
最大层数
最大铜厚
外层
内层
最小铜厚
外层
内层
24
3 OZ/Ft
3 OZ/Ft
2
2
1/3 OZ/Ft
2
1/2 OZ/Ft
2
500mm(20'') x 860mm(34'')
外层
内层
0.1mm(4mil)/0.1mm(4mil)
0.075mm(3mil)/0.075mm(3mil)
0.25mm(10mil)
0.2mm(8mil)
5
6
最大
PCB
尺寸
最小线½/线距
7
8
9
加工
½力
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
尺寸
21
指标
精度
指标
最小钻孔孔径
最小金属化孔径
最小焊盘环½
导通孔
元件孔
阻焊桥最小½度
最小½½
字符最小线½
负片效果的电源、地层隔离盘环½
层与层图½的重合度
图½对孔½精度
图½对板边精度
孔½对孔½精度(可理解为孔基准孔)
孔½对板边精度
铣外½公差
翘曲度
双面板/多层板
0.127mm(5mil)
0.2mm(8mil)
0.1mm(4mil)
≥1mm(40mil)
0.127mm(5mil)
≥0.3mm(12mil)
±0.127mm(5mil)
±0.127mm(5mil)
±0.254mm(10mil)
±0.127mm(5mil)
±0.254mm(10mil)
±0.1mm(4mil)
<1.0%/<0.5%。
±10%
±0.08mm(3mil)
成品板厚度公差 板厚>0.8mm
板厚≤0.8mm
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表
3
层压多层板½内制造水平
1.1.2 BUM(积层法多层板)工艺*
BUM
板(Build-up
multilayer PCB),是以传统工艺制造刚性核心内层,并在一面或双
面再积层上更高密度互连的一层或两层,最多为四层,见图
1
所示。BUM 板的最大特点是其
积层很薄、线½线间距和导通孔径很小、互连密度很高,因而可用于芯片级高密度封装,设
计准则见表
4。
对于
1+C+1,很多家公司均可量产。2 + C + 2
很少½量产,设计此类型的
PCB
时应
与厂家联系,了解其生产工艺情况。
图
1
BUM
板结构示意图
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表
4
设计要素
积层介电层厚(d1)
外层基铜厚度(c1)
线½/线距
内层铜箔厚度
微盲孔孔径(v)
微盲孔连接盘(c)
微盲孔底连接盘(t)
微盲孔电镀厚度
微盲孔孔深/孔径比
300
500
500
100/100
标准型
BUM
板设计准则
精细型Ⅰ
40-75
9-18
75/75
75/75
35
200
400
400
150
300
300
>12.7
<0.7:1
100
200
200
50/50
单½:μm
精细型Ⅱ
精细型Ⅲ
30/30
50
75
75
用于
n
层与
n-2
层
应用说明
一
般
含
用于
n
层与
n-1
层
安装
Flip chip、MCM、BGA、CSP
的基板
I/O
间距
0.8mm
I/O
间距
0.5mm
>500
引脚
>1000
引脚
IVH(inner
via
hole)
的基板
注: 精细型Ⅱ和精细型Ⅲ,目前工艺上还不十分成熟,暂时不要选。
1.2
尺寸范围*
从生产角度考虑,理想的尺寸范围是“½(200
mm½250 mm)×长(250 mm½350 mm)
。
”
对
PCB
长边尺寸小于
125mm、或短边小于 100mm
的
PCB,采用拼板的方式,½之½换为
符合生产要求的理想尺寸,以便插件和焊接。
1.3
外½***
a)对波峰焊,PCB
的外½必须是矩½的(四角为
R=1 mm½2 mm
圆角更½,½不做严格
要求)
。偏离这种½状会引起
PCB
传送不稳、插件时翻板和波峰焊时熔融焊料汲起等问题。
因此,设计时应考虑采用工艺拼板的方式将不规则½状的
PCB
½换为矩½½状,特别是角部
缺口一定要补½,如图
2(a)所示,否则要专门为此设计工装。
b)对纯 SMT
板,允许有缺口,½缺口尺寸须小于所在边长度的
1/3,应该确保 PCB
在链
条上传送平稳,如图
2(b)所示。
工艺拼板
L
<1/3L
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(a)工艺拼板示意图
图
2 PCB
外½
(b)允许缺口尺寸
c)对于金手指的设计要求见图 3
所示,除了插入边按要求设计倒角外,插板两侧边也
应该设计(1½1.5)×45 的倒角或
R1½R1.5
的圆角,以利于插入。
o
0.5mm
0
1×45
30-40
0
图
3
金手指倒角的设计
1.4
传送方向的选择**
从减少焊接时
PCB
的变½,对不½拼版的
PCB,一般将其长边方向½为传送方向;对
于拼版也应将长边方向½为传送方向。对于短边与长边之比大于
80%的 PCB
,可以用短边传
送。
1.5
传送边***
½为
PCB
的传送边的两边应分别留出≥3.5mm(138mil)的½度,传送边正反面在离边
3.5 mm(138 mil)的范围内不½有任½元器件或焊点;½否布线视 PCB
的安装方式而定,
导½安装的
PCB
一般经常插拔不要布线,其他方式安装的
PCB
可以布线。
1.6
光学定½符号(又称
MARK
点)***
1.6.1
要布设光学定½基准符号的场合
a)在有贴片元器件的 PCB
面上,必须在板的四角部½选设
3
个光学定½基准符号,以
对
PCB
整板定½。
对于拼版,每块小板上对角处至少有两个。
b)引线中心距≤0.5 mm(20 mil)的 QFP
以及中心距≤0.8
mm(31 mil)的
BGA
等器
件,应在通过该元件中心点对角线附近的对角设½光学定½基准符号,以便对其精确定½。
如果上述几个器件比较靠近(<100mm),
可以把它们看½一个整½,
在其对角½½设计两
个光学定½基准符号。
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c)如果是双面½有贴装元器件,则每一面½应该有光学定½基准符号。
1.6.2
光学定½基准符号的½½
光学定½基准符号的中心应离边
5mm
以上,如图
4
所示。
1.6.3
光学定½基准符号的尺寸及设计要求
光学定½基准符号设计成Ф1
mm(40 mil)的圆½图½,一般为 PCB
上覆铜箔腐蚀图½。
考虑到材料颜色与环境的反差,留出比光学定½基准符号大
1 mm(40 mil)的无阻焊区,
也不允许有任½字符,见图
5。
同一板上的光学定½基准符号其内层背景要相同,即三个基准符号下有无铜箔应一致。
周围
10mm
无布线的孤立光学定½符号应设计一个内径为
3mm
环½
1mm
的保护圈。
特别注意,光学定½基准符号必须赋予坐标值(½½元件设计)
,不允许在
PCB
设计完
后以一个符号的½式加上去。
光学定½基
IC
Ф3
基准点
准符号
图
4
光学定½基准符号的应用
图
5
光学定½基准符号设计要求
1.7
定½孔***
每一块
PCB
应在其角部½½设计至少三个定½孔,
以便在线测试和
PCB
本身加工时进行
定½。关于定½孔½½及尺寸要求,详见
Q/ZX 04.100.3。
如果½拼板,可以把拼板也看½一块
PCB,整个拼板只要有三个定½孔即可。
1.8
挡条边*
对需要进行波峰焊的½度超过
200 mm(784 mil)的板,除与用户板类似的装有欧式插
座的板外,一般非送边也应该留出≥3.5mm(138mil)½度的边;在
B
面(焊接面)上,距挡
条边
8mm
范围内不½有元件或焊点,以便装挡条。
如果元器件较多,
安装面积不够,
可以将元器件安装到边,
½必须另加上工艺挡条边
(通
过拼板方式)
。
1.9
孔金属化问题*
定½孔、非接地安装孔,一般均应设计成非金属化孔。
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