PCB设计与制造技术交流

高 精 特 快,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,长沙牧泰莱,高 精 特 快,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,长沙牧泰莱,牧泰莱电路技术有限公司,MULTILAYER PCB TECHNOLOGY CO.,LTD.,电路板设计与制作的衔接,拟 定：袁斌,日 期：,2012-2-22,PCB,设计与制造,技术交流,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,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,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,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,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,PCB材料选择,牧泰莱电路技术有限公司,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,。,PCB材料选择,a),应适当选择,g,较高的基材,玻璃化转变温度,g,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,125140,左右，再流焊温度在,220,左右，远远高于,PCB,基板的,g,，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,PCB,厚度的设计,1、一般贴装机允许的板厚：0.55mm。,2、PCB厚度一般在0.52mm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16mm、板的尺寸在500mm500mm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23mm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,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,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。,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,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）。,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,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,A,B,C,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0.20.3mm。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,。,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,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1,2,mil,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IPC 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0.075mm,9),孔铜要求：IPC 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,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。,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,线宽载流量对比表,牧泰莱电路技术有限公司,.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。,.在PCB设计加工中，常用OZ（盎司）作为铜皮厚度的单位，1 OZ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。,.电路工作电压：线间距的设置应考虑其介电强度。,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,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,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,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。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,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,4.5,mil，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,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、PCB外形和尺寸是由贴装机的PCB传输方式、贴装范围决定,。,a、当PCB定位在贴装工作台上，通过工作台传输PCB时，对PCB的外形没有特殊要求；,b、当直接采用导轨传输PCB时，PCB外形必须是笔直的。如果是异形PCB，必须设计工艺边使PCB的外形成直线。,牧泰莱电路技术有限公司,以防损坏,PCB,传送带,（纤维皮带）,2mm,2mm,最好将,PCB,加工成圆角或,45,倒角,PCB,多,pcs,拼接的设计,1、当PCB尺寸小于最小贴装尺寸（50mm50mm）时必须采用拼板的方式，异形板也需拼板。,2、拼板可以提高生产效率，双面全表面贴装，并且不采用波峰焊工艺时，可采用双数拼板、正反面各半、两面图形完全相同的设计，这种设计可以采用同一块模板、节省编程、生产准备时间、提高生产效率和设备利用率。,3、拼板设计要求：,a、拼板的尺寸不可太大，也不可太小，应以制造、装配、和测试过程中方便为原则，不产生较大变形为宜。根据PCB厚度确定。(1mm厚度的PCB最大拼板尺寸200mm150mm),b、拼板的工艺边一般为5-10mm,，,添加定位孔。,c