PCB板制作过程可制造性设计

印制电路板可制造性设计第　2页一、数据文件与加工说明尽量避免注明设计软件的详细名称、版本号及补丁号原始设计文件接受应包含光圈（D码）表、NCDrill（钻孔）文件RS274-D推荐应包含NCDrill（钻孔）文件RS274-X备注要求文件格式1.数据文件格式2.图纸与数据文件的一致性„保证所提供的图纸与数据文件的一致性;„当已知道不一致的存在时，在加工说明表明确以哪一个为准。第　3页一、数据文件与加工说明3.加工说明„推荐使用杰赛提供的标准表格。„自己拟制的加工说明中应尽量包括杰赛标准表格中所要求的信息。„多层板叠层顺序：◆应在加工说明中提供叠层顺序；◆如提供原始设计文件且未给出叠层顺序，默认按设计软件中叠层顺序。„单面板视图方向：在加工说明中说明图纸或者数据文件为正视图还是透视图。第　4页二、线与焊盘设计1.基本原则„如提供原始设计文件，应对线、焊盘、过孔、器件孔采用正确的设计属性表达；„避免出现尺寸为0的元素（如焊盘、线条）„环宽：尽量保证内层环宽≥0.28mm；外层孔盘环宽≥0.23mm。„添加泪滴焊盘：◆可提高电气连接可靠性；◆建议在内外层线路均增加。„避免线路图形分布不均匀及孤立线、孤立盘：◆对于翘曲度控制、线路铜厚均匀性控制均有不利影响；◆建议在孤立区域处铺网格铜或实心铜块。„工艺边各线路层铺铜：对于翘曲、线路铜厚均匀性、多层板厚度均匀性均有帮助。第　5页二、线路与焊盘设计2.线路图形至外形边的距离0.60mm2.4mm＜板厚≤3.2mm0.50mm1.6mm＜板厚≤2.4mm0.40mm0.4mm≤板厚≤1.6mm线路图形到V-cut线中心0.35mm外层0.50mm内层线路图形到外形边昀小间距条件项目„无特殊功能要求：尽量按照表中的距离要求设计，或允许杰赛对线路、铜面、焊盘进行切削处理，切削量以满足上表要求为上限；„有特殊功能要求：在加工说明中明确，并注明允许外形露铜。„外形公差为负公差或不对称公差：根据外形公差的不对称程度相应加大线路图形到外形边的距离。第　6页二、线路与焊盘设计3.网格线宽、间距„过细的网格线宽/间距：◆容易导致电路板生产过程中出现干膜碎，进而影响成品率和生产效率；◆容易导致阻焊印刷的困难。„加大网格线宽/间距对于电路板本身的性能不会有影响：„建议允许调整网格线宽或用铺实心铜代替网格。0.30mm/0.30mm0.25mm/0.25mm0.2mm/0.2mm线宽/间距70μm＜T≤105μm35μm＜T≤70μmT≤35μm基铜厚度T第　7页二、线路与焊盘设计4.反光点设计„直径在1.5mm以上；„多点、非对称放置：„避免放置在过于孤立的区域：◆电镀时电流密度过大，镀铜粗糙、结合力差，容易脱落而影响贴装；◆如反光点周围无线路，可加宽度为0.5-1.0mm宽的圆环保护；◆设计阻焊时让阻焊焊盘离圆环0.2mm以上，圆环将不会影响反光点识别。第　8页二、线路与焊盘设计5.国军标、航标对线宽、间距的要求≥0.14mm≥0.13mm≥0.14mm≥0.13mm成品要求65μm≥0.11mm≥0.11mm成品要求45μm≥0.10mm≥0.10mm铜厚无要求或成品要求35μm外层≥0.17mm≥0.17mm70μm≥0.11mm≥0.11mm35μm≥0.10mm≥0.10mm18μm内层间距线宽间距线宽航标国军标铜厚第　9页三、孔的设计1.孔设计基本原则„所给孔径应为成品孔径：如提供的钻孔文件已经过其他电路板厂家编辑、补偿，应予以说明并提供成品孔径对应信息。„最小孔径≥0.15mm；板厚孔径比应≤12：◆太小的孔径和太高的板厚孔径对于制造和板的可靠性均不利；◆尽量将板厚孔径比控制在8以内。„免焊孔(压接孔)◆生产和检验过程中会给予特别的控制，孔径公差一般为+/-0.05mm；◆明确哪些器件或哪种孔径的孔为免焊孔及其公差要求。„避免同一器件不同孔径的设计◆一般由器件封装中用不同孔径或孔符号代表不同类的引脚和编号导致；◆可能导致部分器件脚无法插入，需手工处理。第　10页三、孔的设计2.孔金属化„在加工说明中给出孔金属化信息：„尽量避免只是机械层或禁止布线层上画圆环上表示非金属化孔；„默认处理方法：◆孔焊盘＞孔径时，按金属化处理◆孔焊盘≤孔径或未设置焊盘时，按非金属化处理。„孔径与焊盘等大的金属化孔:◆由于没有焊盘的支撑作用，孔壁金属附着力比一般的金属化孔差；◆设置单边0.10～0.15mm的焊环，并说明不要再加大。3.孔边缘到不同网络的线或铜区距离≥0.20mm孔到外层线路、铜区距离≥0.25mm≥0.23mm≥0.20mm孔到内层线路、铜区距离12层以上板7-12层板1-6层板项目第　11页二、线路与焊盘设计4.避免单面焊盘设孔的设计（针对Protel)4.1什么是单面焊盘设孔„在设置Pad属性时，layer选项不选multilayer，而是只选要有焊盘的一面。„设计者何时可能会这样设置：◆实现“孔在一面外层有焊盘，另一面外层无焊盘”的效果;◆设置反光点。第　12页二、线路与焊盘设计4.避免单面焊盘设孔的设计（针对Protel)„当用于实现孔在一面外层有焊盘，另一面外层无焊盘”的效果时：◆单面焊盘设孔仅在焊盘所在层有效，其他层没有盘(含内层)；◆双面板：--反面对应位置为铜区时，该孔将与反面铜区直接相连，导致短路。--反面对应位置为空白时，该孔在反面无焊环，孔壁金属层因为没有焊环的支撑而表现出结合力不够，易于与孔壁分离。◆多层板：--电、地层没有隔离盘，全部为直接连接的效果，导致电、地短路；--信号层对应位置为铜区时，该孔将与该信号层直接相连，导致短路。„当用于设置反光点时：在反光点位置出现不需要的孔，影响使用效果，并可能导致短路。4.2单面焊盘设孔的缺点第　13页二、线路与焊盘设计4.避免单面焊盘设孔的设计（针对Protel)4.3两面线路焊盘不同时的正确设置方法„在Properties页面将layer项设为multilayer，同时勾选UsePadStack；„在PadStack页面将Top、Middle、Bottom层的焊盘分别按需求大小进行设置。第　14页二、线路与焊盘设计4.避免单面焊盘设孔的设计（针对Protel)4.4反光点的正确设置方法„在Properties页面将layer项设为需要放置的层，同时将HoleSize项设为0；„钻孔输出时，大小为零的孔径不会被输出。第　15页三、孔的设计5.过孔与贴装焊盘的距离铜箔相交相交相切孔≥0.30mm6.定位孔„尽量在板内或工艺边上均匀设置若干孔径为2.0~4.0mm的非金属化孔；„用途：◆整机厂：印锡膏定位；贴装定位；在线测试定位；◆电路板厂：外形加工定位；测试定位。„尽量保证过孔与表面贴装焊盘距离≥0.30mm；„过孔与表面贴装焊盘相交、相切，容易导致漏锡、虚焊、假焊、短路。第　16页三、孔的设计7.盲/埋孔设计„盲/埋孔不能出现递接、交叉；„同层盲/埋孔不超过3次。同层盲孔超过3次不能加工交叉盲孔不能加工递接盲孔不能加工第　17页四、阻焊设计1.阻焊盖孔„区分同一孔径不同处理方法的孔：建议分成不同的刀具或孔径，否则难以区分。„阻焊盖孔：◆简单的阻焊盖孔将导致喷锡和焊接时过孔内藏锡珠，存在短路隐患；◆设置比孔单边大0.075mm的阻焊盘，孔内不会藏锡珠，焊盘上也只有小小一圈锡环；◆过孔只盖阻焊时不能避免发红现象，如不允许，应按阻焊塞孔处理。第　18页四、阻焊设计2.阻焊塞孔„BGA处过孔默认塞孔：默认采取阻焊盖孔同时塞孔处理，以避免焊接时焊料流动导致短路。„塞阻焊的过孔的成品孔径≤0.55mm：◆更大的过孔，阻焊塞孔时难以塞满；◆设置大的过孔没有必要，改小对电性能也不会有影响。第　19页四、阻焊设计3.阻焊桥„贴片间距0.18mm时，可以保证阻焊桥；„太细的阻焊桥附着力不够，脱落后易短路；„建议设置更大贴片间距以降低制造难度。„金手指间无需盖阻焊◆金手指间距大，无需焊接，没有阻焊存在的必要性；◆阻焊油墨由于频繁拨插而脱落到插槽内，导致接触不良。„金手指附近的过孔◆尽量避免在金手指往上2mm范围内设计过孔；◆阻焊盖孔处理为宜；◆喷锡？易导致金手指上有锡；◆镀金？边缘地带部分镀不上，或者金面发黑。4.金手指阻焊第　20页四、阻焊设计5.散热条阻焊窗„图中绿色的为阻焊层，散热块未做出阻焊盘；„成品时散热块将会盖上绿油，影响使用；„在相应阻焊层上用实心图形或线表达不盖阻焊的区域(用Fill铺铜皮);„如有设计实现困难，可以在加工说明附图说明。第　21页五、字符设计„避免字符过小而印刷不清◆线宽≥0.15mm，高度≥0.90mm，◆字符线宽/高度比例1：6。„避免字符重叠、镜像电路板厂家可能移错位置，且只能单个操作，效率低。„避免板外有重要字符默认作删除处理，可能丢失重要字符，如引脚编号等。„尽量保证字符、字符框距离焊盘≥0.18mm◆默认使用加大的阻焊层切削字符、字符框；◆电路板厂家可能移错位置，且只能单个操作，效率低。第　22页五、槽的设计„给出槽位置、尺寸、方向、数量、是否金属化的详细信息。■未特别指定槽内角圆弧时，默认为：◆槽宽≤2.0mm时，内角圆弧半径为槽宽的1/2；◆槽宽﹥2.0mm时，内角圆弧半径为1mm(使用直径2.0mm的铣刀)。■尽量保证槽宽≥0.45mm，槽长为槽宽的2倍以上。1.槽设计基本原则第　23页五、槽的设计„槽金属化的默认处理方法：◆有焊盘或者在大铜面上的槽，按金属化处理；◆无焊盘的槽，按非金属化处理。■金属化槽：◆尽量保证焊环≥0.25mm；◆焊环太小或不设焊环时，槽壁金属层结合力差，容易分层。■非金属化槽：◆尽量非金属化槽与铜区隔离环0.25mm以上；◆有焊环或隔离环不够大的非金属化槽较难加工，外观易出现毛刺。2.槽金属化第　24页六、外形设计1.外形设计基本原则两层可能的外形：青绿色--Keepout（禁止布线层），红色--为Mechanical1（机械1层）„给出明确的外形信息，避免如下情况：◆有多个文件层可能被认为是外形，例如禁止布线层和字符层；◆同一层中有多个可能被认为是外形的封闭图形。■如无特殊情况，允许外形内角有R1.0mm的圆弧外形加工常用铣刀直径为2.0mm，生产效率较高。第　25页六、外形设计2.拼板方式¾易于分离，几乎没有残留突点；¾可连接异形板；¾应有足够V-cut长度及桥连长度以保证连接强度桥连+V-cut¾稳固性好，桥连宽度小，可连结异形板；¾不易分离，残留突点较大，多需用工具分离；¾外形加工较为耗时。桥连¾易于分离，残余突点较小；¾可连接异形板邮票孔桥连¾易分离，稳固性好，无明显突点;¾生产加工效率最高；¾不可连接异形板。V-cut特点连接方式„板厚≥1.0mm、外形平直时，优先采用V-cut方式;■单板任一尺寸≤20mm时，尽量拼板生产以提高生产、装配效率。第　26页七、板材选择■板材厚度由板材厂家按特定规格提供，并非连续可调：■成品板厚一般比板材厚度增加0.1mm左右；■FR4板材一般为含基铜厚度：◆常规可选板材厚度：0.6，0.8，1.0，1.2，1.5，1,6，2.0mm；◆相应成品厚度：0.7，0.9，1.1，1.3，1.6，1.7，2.1mm■特殊板材：因厂家不同而有较大差别，选择更少。1.双面板的板料选择2.多层板的板料选择尽量提供原来的叠层结构，以避免潜在的阻抗不匹配影响调试转单或改版时建议只给出总板厚要求，由我司套用内部标准叠层；没有阻抗要求的新设计尽量套用阻抗模块有阻抗要求第　27页八、对称设计以减少翘曲■避免设计层数为奇数：◆奇数层数直接导致叠层不对称；◆生产工艺并不会比再加一层成偶数的板简单，反而更麻烦；◆价格计算时是按再加一层所得到的偶数层数计算。■避免大铜面层数为奇数；■大铜面层分布尽量呈上下对称；■介质层和铜箔厚度尽量呈上下对称。连续两个信号层和连续两个大铜面层信号层和大铜面层对称放置谢谢！广州杰赛科技股份有限公司电子电路分公司