1PCB设计基本工艺要求1.1PCB制造基本工艺及目前的制造水平*PCB设计最好不要超越目前厂家批量生产时所能达到的技术水平,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使用的多层板制造技术,它是用减成法制作电路层,通过层压—机械钻孔—化学沉铜—镀铜等工艺使各层电路实现互连,最后涂敷阻焊剂、喷锡、丝印字符完成多层PCB的制造。目前国内主要厂家的工艺水平如表3所列。技术指标批量生产工艺水平1基板类型FR-4(Tg=140℃)FR-5(Tg=170℃)2最大层数243最大铜厚外层内层3OZ/Ft23OZ/Ft24最小铜厚外层内层1/3OZ/Ft21/2OZ/Ft25一般指标最大PCB尺寸500mm(20'')x860mm(34'')6最小线宽/线距外层内层0.1mm(4mil)/0.1mm(4mil)0.075mm(3mil)/0.075mm(3mil)7最小钻孔孔径0.25mm(10mil)8最小金属化孔径0.2mm(8mil)9最小焊盘环宽导通孔元件孔0.127mm(5mil)0.2mm(8mil)10阻焊桥最小宽度0.1mm(4mil)11最小槽宽≥1mm(40mil)12字符最小线宽0.127mm(5mil)13加工能力负片效果的电源、地层隔离盘环宽≥0.3mm(12mil)14层与层图形的重合度±0.127mm(5mil)15图形对孔位精度±0.127mm(5mil)16图形对板边精度±0.254mm(10mil)17孔位对孔位精度(可理解为孔基准孔)±0.127mm(5mil)18孔位对板边精度±0.254mm(10mil)19精度指标铣外形公差±0.1mm(4mil)20翘曲度双面板/多层板1.0%/0.5%。21尺寸指标成品板厚度公差板厚0.8mm板厚≤0.8mm±10%±0.08mm(3mil)表3层压多层板国内制造水平1.1.2BUM(积层法多层板)工艺*BUM板(Build-upmultilayerPCB),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、线宽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很少能量产,设计此类型的PCB时应与厂家联系,了解其生产工艺情况。图1BUM板结构示意图表4BUM板设计准则单位:μm1.2尺寸范围*从生产角度考虑,理想的尺寸范围是“宽(200mm~250mm)×长(250mm~350mm)”。对PCB长边尺寸小于125mm、或短边小于100mm的PCB,采用拼板的方式,使之转换为符合生产要求的理想尺寸,以便插件和焊接。1.3外形***a)对波峰焊,PCB的外形必须是矩形的(四角为R=1mm~2mm圆角更好,但不做严格要求)。偏离这种形状会引起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形状的PCB转换为矩形形状,特别是角部缺口一定要补齐,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,但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。设计要素标准型精细型Ⅰ精细型Ⅱ精细型Ⅲ积层介电层厚(d1)40-75外层基铜厚度(c1)9-18线宽/线距100/10075/7575/7550/5030/30内层铜箔厚度35微盲孔孔径(v)30020015010050微盲孔连接盘(c)50040030020075微盲孔底连接盘(t)50040030020075微盲孔电镀厚度12.7微盲孔孔深/孔径比0.7:1用于n层与n-2层用于n层与n-1层安装Flipchip、MCM、BGA、CSP的基板应用说明一般含IVH(innerviahole)的基板I/O间距0.8mmI/O间距0.5mm500引脚1000引脚注: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。工艺拼板1/3LL(a)工艺拼板示意图(b)允许缺口尺寸图2PCB外形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(1~1.5)×45o的倒角或R1~R1.5的圆角,以利于插入。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的变形,对不作拼版的PCB,一般将其长边方向作为传送方向;对于拼版也应将长边方向作为传送方向。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***作为PCB的传送边的两边应分别留出≥3.5mm(138mil)的宽度,传送边正反面在离边3.5mm(138mil)的范围内不能有任何元器件或焊点;能否布线视PCB的安装方式而定,导槽安装的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光学定位符号(又称MARK点)***1.6.1要布设光学定位基准符号的场合a)在有贴片元器件的PCB面上,必须在板的四角部位选设3个光学定位基准符号,以对PCB整板定位。对于拼版,每块小板上对角处至少有两个。b)引线中心距≤0.5mm(20mil)的QFP以及中心距≤0.8mm(31mil)的BGA等器件,应在通过该元件中心点对角线附近的对角设置光学定位基准符号,以便对其精确定位。如果上述几个器件比较靠近(100mm),可以把它们看作一个整体,在其对角位置设计两个光学定位基准符号。1×45030-4000.5mmc)如果是双面都有贴装元器件,则每一面都应该有光学定位基准符号。1.6.2光学定位基准符号的位置光学定位基准符号的中心应离边5mm以上,如图4所示。1.6.3光学定位基准符号的尺寸及设计要求光学定位基准符号设计成Ф1mm(40mil)的圆形图形,一般为PCB上覆铜箔腐蚀图形。考虑到材料颜色与环境的反差,留出比光学定位基准符号大1mm(40mil)的无阻焊区,也不允许有任何字符,见图5。同一板上的光学定位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位符号应设计一个内径为3mm环宽1mm的保护圈。特别注意,光学定位基准符号必须赋予坐标值(当作元件设计),不允许在PCB设计完后以一个符号的形式加上去。图4光学定位基准符号的应用图5光学定位基准符号设计要求1.7定位孔***每一块PCB应在其角部位置设计至少三个定位孔,以便在线测试和PCB本身加工时进行定位。关于定位孔位置及尺寸要求,详见Q/ZX04.100.3。如果作拼板,可以把拼板也看作一块PCB,整个拼板只要有三个定位孔即可。1.8挡条边*对需要进行波峰焊的宽度超过200mm(784mil)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)宽度的边;在B面(焊接面)上,距挡条边8mm范围内不能有元件或焊点,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,但必须另加上工艺挡条边(通过拼板方式)。1.9孔金属化问题*定位孔、非接地安装孔,一般均应设计成非金属化孔。光学定位基准符号Ф3IC基准点中国PCB技术网收集并制作PDF文件中国PCB技术网是中国最专业的PCB技术网站中国PCB论坛网是中国最大的PCB行业交流平台中国PCB人才网是中国最专业的PCB行业人才交流中心://www.pcbbbs.com