PCBFR4普通工艺制造性设计

广州杰赛科技股份有限公司电子电路分公司广州杰赛科技股份有限公司电子电路分公司2010-08-20PCB可制造性设计DesignForManufacturing广州杰赛科技股份有限公司电子电路分公司广州杰赛科技股份有限公司电子电路分公司第2页第2页第2页第2页1印制电路板设计原则印制板上布设的印制导线的电气连接关系必须符合电原理图。印制板的可靠性，是影响电子设备和仪器可靠性的重要因素。设计印制板时，应考虑印制板的制造工艺要求和装联工艺要求，尽可能有利于制造和装配。印制板的经济性与印制板的类型、基材选择和制造工艺方法、技术要求的内容密切相关。印制板的结构决定了印制板在各种环境下使用的性能和寿命。电气连接准确性可制造性印制板可靠性经济性环境适应性广州杰赛科技股份有限公司电子电路分公司广州杰赛科技股份有限公司电子电路分公司第3页第3页第3页第3页2电路图形„2.1.1孔…机械安装孔用机械的方法将其他零部件、元器件安装到印制板上，或者将印制板安装到部件和整机上的一种孔。…元件孔经过焊接，实现元器件与印制板之间电气连接的一种孔。…导通孔又称过孔，是实现不同导电层之间的导线进行电气连接的一种孔。从结构上又可分为三种：过孔、盲孔、埋孔。安装孔元件孔NPTH安装孔PTH安装孔导通孔广州杰赛科技股份有限公司电子电路分公司广州杰赛科技股份有限公司电子电路分公司第4页第4页2电路图形„2.1.2机械安装孔…NPTH安装孔，如果设计为PTH需注意内外层线路隔离问题…沉孔（喇叭孔）…安装孔距板边距离应大于板厚值…需与机械安装件匹配…常规安装孔孔径:2.0、2.5、2.8、3.0mm沉孔图HhTtα)2tan(2αtTHh−−=如图所示：T表示沉孔孔径、t表示通孔孔径、H表示板厚、α表示沉孔角度、h表示沉孔后残留深度NPTH安装孔沉孔计算公式PTH安装孔沉孔广州杰赛科技股份有限公司电子电路分公司广州杰赛科技股份有限公司电子电路分公司第5页第5页2电路图形„2.1.2机械安装孔„机械安装孔间距设计要求(QJ3103-99)孔边缘与印制板边缘的最小距离S应大于印制板厚度T。任意两个相邻的机械安装孔的边缘之间的最小距离D应大于印制板厚度T。TDD间距(S)TS板厚(T)广州杰赛科技股份有限公司电子电路分公司广州杰赛科技股份有限公司电子电路分公司第6页第6页第6页第6页2电路图形„2.1.3元件孔…金属化孔(PTH)…免焊孔（我司工艺控制公差：±0.05mm）…焊接孔孔径比管脚直径大0.2～0.3mm…成品孔径钻孔孔径…孔内铜厚20~25umΦΦ’ΦΦ元件孔间距满足工艺要求广州杰赛科技股份有限公司电子电路分公司广州杰赛科技股份有限公司电子电路分公司第7页第7页2电路图形„2.1.3元件孔„金属化孔的尺寸设计引脚直径与孔直径的关系IPC-2222A级IPC-2222B级QJ3103-99(一般)IPC-2222C级QJ3103-99(较高)引脚最小直径与孔最大直径不大于最小引脚直径加0.7mm不大于最小引脚直径加0.7mm不大于最小引脚直径加0.6mm引脚最大直径与孔最小直径不小于最大引脚直径加0.25mm不小于最大引脚直径加0.20mm不小于最大引脚直径加0.15mm…我司金属化孔孔径公差一般控制在±0.0762mm(3mil)非金属化孔及免焊孔控制在±0.05mm(2mil)„非金属化孔的标称直径，按所插入元件引脚的标称直径来考虑。一般优选的标称孔径及公差如下(QJ3103-99)：孔标称直径（mm）0.4，0.5，0.6，0.8，0.91.0，1.2，1.6，2.0公差±0.05±0.10最小引线最大孔最大引线最小孔广州杰赛科技股份有限公司电子电路分公司广州杰赛科技股份有限公司电子电路分公司第8页第8页2电路图形„2.1.4导通孔…PTH…孔径Φ0.1～Φ0.6mm…板厚孔径比8：1…种类越多加工越复杂埋孔盲孔8THTH导通孔递接交错不对称对称均匀√×××广州杰赛科技股份有限公司电子电路分公司广州杰赛科技股份有限公司电子电路分公司第9页第9页2电路图形„2.1.5孔内铜厚标准要求(IPC-6012B、GJB362A-96、QJ3103-99)标准IPC－ⅡIPC－ⅢGJBQJ孔内成品铜厚（um）最薄平均最薄平均最薄平均最薄平均1820202520252025‡最薄铜厚：孔内最薄点的孔内铜厚‡平均铜厚：如图ADEBCF6FEDCBA+++++=平均铜厚广州杰赛科技股份有限公司电子电路分公司广州杰赛科技股份有限公司电子电路分公司第10页第10页第10页„2.2.1连接盘…连接盘分为有化盘和无孔盘。无孔盘也就是表面盘。有孔盘分为器件端接引脚连接盘和导通（VIA）连接盘。第10页2电路图形圆形盘环形盘钻石形盘长方形盘指状盘子弹盘正方形盘„外层连接盘环宽验收标准(GJB362A-96、QJ831A-98、QJ201A-99)非金属化孔的最小环宽为0.38mm，金属化孔的最小环宽为0.05mm，但连接盘与导线连接处的最小环宽应不小于0.13mm„内层连接盘环宽验收标准(QJ831A-98)多层板内层连接盘的最小环宽应为0.05mm广州杰赛科技股份有限公司电子电路分公司广州杰赛科技股份有限公司电子电路分公司第11页第11页„2.2.2连接盘设计„连接盘尺寸的确定，应考虑钻孔方式、最小环宽、层间允许偏差、孔位允许偏差以及导线宽度允许偏差等因素。为使焊点连接可靠、加工方便，连接盘的尺寸应尽可能大些。„金属化孔为最小单边0.15mm，有环的非金属化孔为0.3mm2电路图形广州杰赛科技股份有限公司电子电路分公司广州杰赛科技股份有限公司电子电路分公司第12页第12页第12页2电路图形„2.2.2连接盘的设计要求√√×√√×√×××选择合适的形状增加连接面积选择合适的导线宽度均匀的排布方式广州杰赛科技股份有限公司电子电路分公司广州杰赛科技股份有限公司电子电路分公司第13页第13页第13页第13页2电路图形„2.3.1导线…基本要求„电气性能„电磁兼容性„可制造性布线密度↑，线宽和间距↓可制造性要求↑，线宽间距↑‡我司最小线宽/间距：内层：0.075mm(3mil)/0.075mm(3mil)外层：0.10mm(4mil)/0.10mm(4mil)广州杰赛科技股份有限公司电子电路分公司广州杰赛科技股份有限公司电子电路分公司第14页第14页第14页„2.3.2铜箔厚度、导线线宽与电流的关系„计算公式(IPC-2221A)2电路图形725.044.0ATkIΔ=标准IPC-ⅠIPC-ⅡIPC-ⅢGBJQJ线宽公差30%20%20%20%20%高频板：线宽按±1~2mil控制特性阻抗板：根据客户要求允许的线宽公差，控制阻抗值其中：=最大的电流，单位为：A=降额常数：导线在内层时取值为：0.024导线在外层时取值为：0.048=最大温升，单位为：℃，一般取10℃=导线截面积，单位为：mil2(导线截面积=导线宽度×铜皮厚度)IkTΔA广州杰赛科技股份有限公司电子电路分公司广州杰赛科技股份有限公司电子电路分公司第15页第15页第15页„2.3.3导线间距与电压的关系2电路图形„印制导线间的允许工作电压(QJ3103-99)„绝缘电阻要求↑，导线间距↑„耐电压要求↑，导线间距↑„载流量↑，导线间距↑WS2=WS印制导线间距(mm)0.130.20.51.01.5每增加0.003mm允许工作电压(V)102050150300增加1V广州杰赛科技股份有限公司电子电路分公司广州杰赛科技股份有限公司电子电路分公司第16页2电路图形„2.3.4导线的布线要求„线路形状应是宽度均匀的平直线，当线条拐弯时尽量走45°或圆角，不宜走锐角或直角„导线宽度与间距分布均匀，既美观有便于加工曲线拉直直角变斜角线间距均匀直角变斜角调整导线间距间距不足广州杰赛科技股份有限公司电子电路分公司广州杰赛科技股份有限公司电子电路分公司第17页2电路图形„2.3.5导线的布线与焊盘的关系„导线形状的合理性×√导线拐弯焊盘与导线连接导线穿过焊盘其他形状广州杰赛科技股份有限公司电子电路分公司广州杰赛科技股份有限公司电子电路分公司第18页第18页2电路图形„2.4贴片„贴片元件的印制焊脚尺寸用于贴片元件焊接的印制焊脚尺寸确定如图所示。印制焊脚长方向比贴片元件W大0.2mm，印制焊脚短方向比贴片元件M大0.75，两个印制焊脚间隔距离(L-2M)。WLMTL+1.5L-2×MW+0.2印制焊脚贴片元件广州杰赛科技股份有限公司电子电路分公司广州杰赛科技股份有限公司电子电路分公司第19页2电路图形„5大铜面‡作用：导热、屏蔽、电气性能的连接„热焊盘设计要求(IPC-2222)„位于大面积导电图形(电源层、地层、散热层、宽导线等)上的焊接孔必须热隔离，以防止焊接过程中过度散热而形成虚焊点。需要的散热条数最小连接盘直径散热条宽度%60*=孔到铜皮的距离≥8mil隔离带宽度≥12mil隔离盘比内径单边大10mil外径直径比孔径单边大10mil内径直径≥15mil散热条宽度热焊盘工艺能力项目‡我司工艺能力：广州杰赛科技股份有限公司电子电路分公司广州杰赛科技股份有限公司电子电路分公司第20页第20页3表面处理„3.1.1阻焊盘的设计„焊盘„阻焊桥„阻焊净空度与负净空度净空度≥2.0mil净空度≥2.0mil负净空度≥6mil阻焊桥≥4mil广州杰赛科技股份有限公司电子电路分公司广州杰赛科技股份有限公司电子电路分公司第21页第21页3表面处理„3.1.2阻焊桥的设计„贴片阻焊设计阻焊桥局部脱落铅锡搭桥有阻焊桥无阻焊桥广州杰赛科技股份有限公司电子电路分公司广州杰赛科技股份有限公司电子电路分公司第22页第22页3表面处理„3.1.3塞、盖阻焊的设计不塞不盖阻焊单面塞、盖阻焊双面塞、盖阻焊铅锡堵孔过孔与金手指底端距离1mm只盖不塞阻焊不盖不塞BGA塞孔广州杰赛科技股份有限公司电子电路分公司广州杰赛科技股份有限公司电子电路分公司第23页第23页3表面处理„3.1.4阻焊设计的标准„附着力要求标准阻焊膜厚度IPC-6012B覆盖即可GJB362A-96≥18.0umQJ171920～30um…阻焊膜厚度要求导线上的阻焊厚度熔融金属基板金或镍裸铜表面区域2010255050510105102550510QJ1719Ⅱ级IPC-6012BⅢ级QJ1719Ⅰ级GJB362A-96IPC-6012BⅡ级IPC-6012BⅠ级允许脱落最大百分比(%)广州杰赛科技股份有限公司电子电路分公司广州杰赛科技股份有限公司电子电路分公司第24页第24页3表面处理„3.2.1字符„通用要求：完整明确，清晰可辨„最小丝印字符线宽：5mil，其高度比例为1：6„最小蚀刻字宽度：8mil，高度：40mil丝印蚀刻移动切削放大广州杰赛科技股份有限公司电子电路分公司广州杰赛科技股份有限公司电子电路分公司第25页第25页3表面处理„3.3.1表面涂覆的种类镀层类型常规厚度优势用途电镀铜20～25um可焊性、导电性、平整性良好、成本低用于各种电子产品的印制板上电镀铅锡合金7～11um可焊性良好用于保护焊盘可焊性喷铅锡合金2～40um可焊性非常好用于保护焊盘可焊性，广泛应用在二、三级产品中电镀镍/金≥1.3um防氧化、耐磨性良好，接触电阻小、导电性高用于按键、插接件连接区0.025～0.075um用于保护焊盘可焊性化学沉镍/金0.025～0.075um耐氧化、平整度高多用于SMT板电镀银2.0～6.0um平整度高，电性能良好多用于微波或者高频板化学沉银0.15～0.45umOSP0.2～0.4um涂层薄、平整性良好，可焊性多用于微波或者SMT板广州杰赛科技股份有限公司电子电路分公司广州杰赛科技股份有限公司电子电路分公司第26页第26页„3.3.2表面涂覆的设计要求(单位：um)3表面处理电镀铅锡标准要求镀层类型热风整平工艺能力焊料涂层标准要求IPC-6012BGJB362A-96QJ3103-99Ⅰ级Ⅱ级Ⅲ级铅锡≥2.0覆盖并可焊覆盖并可焊覆盖并可焊≥7.68～15„推荐使用板材…FR