PCB设计与制造技术交流

高精特快牧泰莱电路技术有限公司MULTILAYERPCBTECHNOLOGYCO.,LTD.电路板设计与制作的衔接拟定：袁斌日期：2012-2-22PCB设计与制造技术交流高精特快牧泰莱电路技术有限公司•PCB生产流程•PCB材料选择•PCB板厚设计•层压结构的设计•黑棕氧化技术的应用推广•各层图形及钻孔设计•外形及拼版设计•阻抗设计•PCB热设计要求目录高精特快PCB生产流程•我司常用的电路板加工工艺流程有如下几种：牧泰莱电路技术有限公司单面板工艺流程双面板工艺流程多层板工艺流程高精特快单面板工艺流程牧泰莱电路技术有限公司客户文件工程处理开料钻孔图形转移退膜印阻焊吹锡印字符外形处理蚀刻测试最终检验包装阻焊成像文件审查高精特快双面板工艺流程牧泰莱电路技术有限公司客户文件文件审查工程处理开料钻孔沉铜/板镀外层图形转移图形电镀铜/锡退膜蚀刻褪锡印阻焊阻焊成像镀金手指印字符有/无铅喷锡外形处理测试最终检验包装金手指倒角高精特快多层板工艺流程牧泰莱电路技术有限公司客户文件文件审查工程处理内层开料内层图形转移蚀刻退膜棕化层压钻孔沉铜/板镀外层图形转移图形电镀铜锡退膜蚀刻退锡印阻焊阻焊成像印字符吹锡外形处理测试最终检验包装高精特快PCB材料选择牧泰莱电路技术有限公司产品类别板材型号粘结片型号特性简要描述Tg(DSC.℃）ConventionalFR-4S1000HS1000HB中TG耐Caf材料150Lead-freeCompatibleFR-4IT180AS1000-2IT180AS1000-2B低CTE高耐热性高TG板180Halogen-freeLead-freeCompatibleFR-4S1150GS1150GB无卤素板150我们选用国内最优良的板料供应商—生益科技、联茂电子的板料，常规板料如下：同时为满足各类客户的特殊需求，我们同时制造铝基、金属基、PTFT等各类特殊材料的PCB满足各类客户的需求。高精特快PCB材料选择•a)应适当选择Ｔg较高的基材——玻璃化转变温度Ｔg是聚合物特有的性能，是决定材料性能的临界温度，是选择基板的一个关键参数。环氧树脂的Tg在125~140℃左右，再流焊温度在220℃左右，远远高于PCB基板的Ｔg，高温容易造成PCB的热变形，严重时会损坏元件。•*Tg应高于电路工作温度•b)要求CTE低——由于X、Y和厚度方向的热膨胀系数不一致，容易造成PCB变形，严重时会造成金属化孔断裂和损坏元件。•c)要求耐热性高——一般要求PCB能有250℃/50S的耐热性。•d）要求平整度好•e)电气性能要求：高频电路时要求选择介电常数低、介质损耗小的材料。绝缘电阻，耐电压强度，抗电弧性能都要满足产品要求。牧泰莱电路技术有限公司高精特快PCB厚度的设计1、一般贴装机允许的板厚：0.5~5mm。2、PCB厚度一般在0.5~2mm范围内。3、只装配集成电路、小功率晶体管、电阻、电容等小功率元器件，在没有较强的负荷振动条件下，使用厚度为1．6mm、板的尺寸在500mm×500mm之内；4、有负荷振动条件下，要根据振动条件采取缩小板的尺寸或加固和增加支撑点的办法，仍可使用1.6mm的板；5、板面较大或无法支撑时，可以考虑将板厚加大，应选择2~3mm厚的板。6、当层次较高时，必须保证每层介质厚度的满足其他各方面要求（如耐压要求）。7、当PCB尺寸小于最小贴装尺寸时，必须采用拼板方式。牧泰莱电路技术有限公司高精特快层压结构的设计在层压结构的设计方面，我们致力于满足客户需求的层压结构进行设计和生产，基础设计原则如下：•客户有指定结构时，须按客户要求设计。•客户有阻抗要求时，必须使用满足客户的层压结构。•客户没有指定结构时，设计原则为：介质层厚度、压合厚度符合客户要求。•内层板优先选用厚度较大的芯板；•最小介质厚度：0.06mm•尽量使用单张PP结构•PP选用：优先选用常规类型PP：1080、2116、7628•厚铜板PP选用：2oz及以上铜厚靠近铜面PP只可排放1080、2116牧泰莱电路技术有限公司高精特快层压结构的设计牧泰莱电路技术有限公司同时我们本着节约成本，降低生产难度系数的原则，建议客户对层压结构进行如下优化：•1、介质层的厚度在无阻抗要求的情况下，尽量在0.1-0.2mm之间，便于生产过程中厚度均匀性的控制；•2、层压结构的设计尽量采取对称原则，有利于PCB焊接时翘曲的控制；•3、多层板优选选用厚度较大的芯板设计结构，有利与PCB加工和焊接过程中应力释放造成困扰。•4、层压结构中尽量使用同规格材料，减少因加工过程中变形差异，提高产品可靠性。高精特快软件造成的层压结构误解Protel系列软件设计的PCB文件中都有一个介质厚度要求的说明，如右图，如不做特殊设置得出的层压结构是介质均等的。则芯板厚度变小，PP数量加大，成本增加。如无要求建议加工要求中说明。牧泰莱电路技术有限公司高精特快内层图形设计牧泰莱电路技术有限公司•各层图形铜尽量分布均匀，防止翘曲。•层间图形结构尽量分布较均匀，层排序也考虑对称，如右图(g代表电地层，s代表信号层）。高精特快内层图形设计•内层孔到线的距离尽量加大，层次越高，距离越大。（4层板保证在7mil以上，6-8层保证8mil以上）•层次越高，内层孔到铜的距离越大，一般10MIL以上，提高可靠性。•孔密集区域，线尽量布置在两孔的正中间。•板内元素距离板边15mil以上。层次越高，可以考虑加大。•金手指下方铺铜，防止区域偏薄。牧泰莱电路技术有限公司高精特快常见问题-内层网络判定不清楚A)孔与内层图形相切，不能判定其网络。B)孔设计在隔离线上，孔位的PAD设计不完整，无法判定其网络。C）梅花焊盘设计在隔离线上，不能判定其网络。牧泰莱电路技术有限公司ABC高精特快钻孔的设计牧泰莱电路技术有限公司1)机械安装孔如果不是用于接地,安装孔内壁不允许有电镀层。如果需要接地，建议在安装孔周围设计“卫兵孔”。2)元件孔金属化的孔径比引线直径大0.2~0.3mm。这样有利于波峰焊的焊锡往上爬，同时利于排气，如果孔太小，气体跑不出来，会夹杂在焊锡里。孔太大元件偏斜。3)导通孔（通孔、埋孔、盲孔）选孔原则：尽量用通孔，其次用埋孔，最后选盲孔。盲埋孔设计时尽量不要交叉。高精特快钻孔的设计4）厚径比：孔与板厚比值优选：1:8以下，1：8以上时加工难度大。5）采用回流焊工艺时导通孔设置A、一般导通孔直径不小于0.3mm；最小孔径与板厚度的比不小于1：8，过小的比例在金属化孔时，工艺难度加大成本上升。B、不能把导通孔直接设置在焊盘上、焊盘的延长部分和焊盘角上。C、导通孔和焊盘之间应有一段涂有阻焊膜的细线相连，细线的长度应大于0.5mm，宽度大于0.1mm。牧泰莱电路技术有限公司高精特快钻孔的设计6)最小孔径0.2MM，能使用大孔尽量使用,孔边到孔孔边间距大于12mil,过孔尽量不要打在需要焊接的焊盘上。7)我司孔径公差控制范围：•正常孔径公差是按照IPCⅡ级标准。•压接孔孔径公差可以控制在±0.05mm。•PTH可以控制孔径公差±0.08mm.•NTPH可以控制孔径公差±0.05mm.8)孔位公差±0.075mm9)孔铜要求：IPCⅢ级标准控制孔铜平均25um，单点大于20um。牧泰莱电路技术有限公司高精特快钻孔文件最常见的问题沟通牧泰莱电路技术有限公司1、文件孔或槽属性与加工说明要求不同。2、文件孔属性与文件设计不符合。3、孔属性定义为非金属化孔，但是线路层设计有网络连接。4、SMT钻孔。高精特快外层线路的设计1、极限线宽间距3/3MIL，通常成品1OZ最小线宽/间距4.5/4.5MIL，成品2OZ最小线宽/间距6/6MIL，后续每增加铜厚1OZ，线宽与间距相应增加1MIL，对应铜厚内层线宽与间距一致。情况允许建议分别加大1MIL。2、线宽在不同温度下的载流量（1OZ）。牧泰莱电路技术有限公司高精特快线宽载流量对比表铜皮厚度35um铜皮厚度50um铜皮厚度70um铜皮Δt=10℃铜皮Δt=10℃铜皮Δt=10℃宽度(mm)宽度(mil)电流(A)宽度(mm)宽度(mil)电流(A)宽度(mm)宽度(mil)电流(A)0.156mil0.200.156mil0.500.156mil0.700.208mil0.550.208mil0.700.208mil0.900.3012mil0.800.3012mil1.100.3012mil1.300.4016mil1.100.4016mil1.350.4016mil1.700.5020mil1.350.5020mil1.700.5020mil2.000.6024mil1.600.6024mil1.900.6024mil2.300.8032mil2.000.8032mil2.400.8032mil2.801.0040mil2.301.0040mil2.601.0040mil3.201.2048mil2.701.2048mil3.001.2048mil3.601.5060mil3.201.5060mil3.501.5060mil4.202.0080mil4.002.0080mil4.302.0080mil5.102.50100mil4.502.50100mil5.102.50100mil3.00牧泰莱电路技术有限公司①.用铜皮作导线通过大电流时，铜箔宽度的载流量应参考表中的数值降额50%去选择考虑。②.在PCB设计加工中，常用OZ（盎司）作为铜皮厚度的单位，1OZ铜厚的定义为1平方英尺面积内铜箔的重量为一盎，对应的物理厚度为35um；2OZ铜厚为70um。③.电路工作电压：线间距的设置应考虑其介电强度。高精特快外层线路的设计3、焊盘走线要添加泪滴，以避免过波峰焊接时将焊盘拉脱。4、SMD焊盘上不能布过孔，过孔与焊盘应保持0.2mm的间距5、数控铣外层的元素与板边最小安全间距0.25MM，V-CUT安全距离见下表：牧泰莱电路技术有限公司高精特快外层线路的设计6、线路铺铜：整个设计布线完毕后，尽量对未布线的空白区域进行铺铜处理，以增加电路的抗干扰力。画出灌铜区域外框，选择灌注方式，将地网络与铜皮相连。但铜皮与焊盘、线最好8MIL以上间距。外层铜分布均匀可以使得电镀时电流分布均匀，镀层厚度也均匀，方便生产加工，利于产品可靠性。如阻抗板利于阻抗的最终效果。下图为不建议设计：牧泰莱电路技术有限公司高精特快阻焊设计1）过孔处理方式：覆盖不覆盖覆盖塞孔部分塞孔•通常设计时，过孔处理方式为覆盖塞孔，但是最好不要把需要塞的过孔放置于开窗的焊盘上，为避免冒油，导致可焊性异常，此类孔作覆盖不塞孔处理。2）绿油桥：为防止焊料桥接导致短路，通常需要保留绿油桥。当IC焊盘间距＜8mil时无法保留绿油桥。杂色油墨需要保留绿油桥时IC焊盘间距≥9mil。不能保证绿油桥时按照通窗处理。牧泰莱电路技术有限公司高精特快阻焊设计3）过孔塞孔的最大孔径为0.6mm，建议需要塞孔的过孔孔径设计在0.6mm以内，最佳为0.3-0.4MM。如为了保证良好的导通可以同网络多放置几个孔。塞孔是防范过孔发黄的最好方法。4）BGA区的过孔在没有特殊要求的情况下是以塞孔的方式处理，如需要设计测试点，建议在字符层用位号标识。沟通中常用术语解释：阻焊开窗（即焊盘露铜），开窗露铜/线牧泰莱电路技术有限公司高精特快字符设计•字符层设计的位号是为了贴装和维修方便。•字符线宽与字高的最佳比例是1:8，最低保证在1：6。我司最小的线宽要求为4.5mil，字高建议设计在30mil以上。•字符框设计时建议距离所示焊盘有6mil以上的距离，可以确保标识清晰准确。•字符的字体尽量设计正楷字。•位号不建议设计在焊盘与器件之上，应与焊盘相隔6MIL以上•位号尽量不要设计在走线或铜与基材交接区域，会由于字符油墨下油不均导致字符不清牧泰莱电路技术有限公司高精特快PCB外形设计1、形状设计a、印制板的外形应尽量简单，一般为矩形，长宽比为3：2或4：3，其尺寸应尽量靠标准系列的尺寸，以便简化加工工艺，降低加工成本。b、板面不要设计得过大，以免在回流焊时引起变形。2、PC