精品資料（2021-2022年收藏的）版圖設(shè)計(jì)規(guī)范

1、版圖設(shè)計(jì)規(guī)范 Q/AT中國電子科技集團(tuán)公司第十三研究所企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/AT 43016.×××-2005第十六專業(yè)部薄膜電路版圖設(shè)計(jì)規(guī)范擬制：審核：批準(zhǔn)： 2005-9-6版中國電子科技集團(tuán)公司第十三研究所 批準(zhǔn)目 錄1.版圖一般要求2.版圖元件要求3.基片和組裝材料選擇4.薄膜電阻最大允許電流5. 版圖和組裝圖審核要求附錄1 元器件降額準(zhǔn)則（摘要） 附錄2 版圖和組裝圖審核表附錄3 組裝圖模版（AUTOCAD格式）薄膜電路版圖設(shè)計(jì)規(guī)范版本：2005-9-61 版圖一般要求： 1.1 基片和掩模版尺寸表1 基片和掩模版尺寸基片尺寸圖形陣列最大尺寸掩膜版玻璃尺寸50mm

2、×50mm46mm×46mm4英寸（101.6mm）40mm×40mm36mm×36mm2英寸（50mm×50mm）1.2 標(biāo)準(zhǔn)尺寸基片: 50mm×50mm。為了工藝和工裝標(biāo)準(zhǔn)化，要盡量采用標(biāo)準(zhǔn)尺寸基片。1.3 非標(biāo)準(zhǔn)尺寸基片：50mm×60mm。圖形陣列最大尺寸不應(yīng)大于46mm×56mm。采用非標(biāo)準(zhǔn)基片要與工藝負(fù)責(zé)人商量。1.4 劃線框尺寸：微晶玻璃基片200um，陶瓷基片 300um。1.5 基片厚度進(jìn)口瓷片厚度 0.38mm 0.25mm。國產(chǎn)瓷片厚度0.4mm 0.5mm， 0.8mm，1.0mm。需要其

3、它厚度陶瓷基片時(shí)，要提前預(yù)訂。1.6 單元基片最大尺寸（包括劃線槽）必須同時(shí)滿足以下兩個(gè)要求:（1）單元基片的每個(gè)邊（角）到管座臺(tái)面對(duì)應(yīng)邊（角）的最小距離0.5mm，（D-C>1）（2）單元基片邊長比管殼對(duì)應(yīng)管柱中心距應(yīng)小1.5mm以上（A-B >1.5）。表2 TO-8系列管殼對(duì)應(yīng)最大正方形基片尺寸管 殼 型 號(hào)管殼圓臺(tái)直徑D（mm）0.7（D-1）（mm）管殼對(duì)腳中心距d（mm）A-1.5（mm）單元基片最大尺寸（mm）TO-8C10.66.77.66.16.3×6.3TO-8A11.37.28.87.37.2×7.2TO-8D13.28.510.18.68

4、.5×8.5TO-8F15.510.112.110.610.2×10.21.7 常規(guī)生產(chǎn)應(yīng)采用鉻版。1.8 有薄膜電阻的版，要制作三層版。第1層負(fù)版。金塊圖形。第2層正版。金塊圖形加上電阻圖形。第3層正版。仍為金塊圖形。1.9 沒有薄膜電阻的版，制作2塊版。第1層負(fù)版。金塊圖形第2層正版。仍為金塊圖形。1.10 帶金屬化通孔的版，制作2層版。，第1層正版。金塊圖形，包括孔焊盤。第2層正版。金塊圖形加上電阻圖形。1.10.1 小孔的位置在正式的版圖中不應(yīng)畫出，也不用標(biāo)記?？梢栽诓恢瓢娴膱D層中標(biāo)出。1.10.2 版圖上應(yīng)設(shè)計(jì)一個(gè)十字對(duì)位標(biāo)記，用于孔化基片光刻對(duì)位，如下圖所示。

5、1.11 掩模版要有標(biāo)識(shí)：在版圖的空隙應(yīng)加上版號(hào)或更新的編號(hào)。比如，版號(hào)為741，一次改版時(shí)，標(biāo)示為 741A。舊版仍沿用舊的版號(hào)。新版號(hào)由各研究室主任給出1個(gè)3位數(shù)版號(hào)，遇到舊版號(hào)跳過。1.12 標(biāo)準(zhǔn)薄膜電阻。在電阻圖形中，應(yīng)包含一個(gè)較寬的正方形電阻，以便精確地測量方塊電阻。比如：200m×200m。1.13 方塊電阻標(biāo)準(zhǔn)值微晶玻璃上方塊電阻R=100；陶瓷基片上方塊電阻R=50。應(yīng)當(dāng)盡量使用標(biāo)準(zhǔn)方塊電阻，特殊的要求與工藝負(fù)責(zé)人商量。1.14 負(fù)版增加對(duì)位圖形。負(fù)版精縮時(shí)應(yīng)在的圖形陣列對(duì)角外，多曝光6個(gè)單元圖形，如圖A所示。負(fù)版直掃時(shí)應(yīng)在的圖形陣列對(duì)角外作“L”圖形，條寬1mm，長

6、度5mm。如圖B所示。 1.15 采用新材料和新工藝（精細(xì)線條，通孔，安裝孔，焊接或燒結(jié)等）時(shí)，制版前要與工藝室負(fù)責(zé)人商討工藝途徑。2 版圖元件要求2.1 金條寬度要求精確時(shí)（比如lange耦合器）。2.1.1 如果電鍍版用負(fù)版正膠時(shí)，金條圖形應(yīng)減少6um。2.1.2 如果電鍍版為正版負(fù)膠時(shí)，金條圖形應(yīng)減少4um。2.1.3 第2、3塊版金條圖形條寬按正常要求設(shè)計(jì)。2.2 電阻，電感，導(dǎo)線的條寬表3 條寬與間隔序號(hào)說明規(guī)格A導(dǎo)線最小條寬50um(偏差±5um)B導(dǎo)線條間最小間距50um(偏差±5um)C電阻條最小寬度50um(偏差±5um)D電阻最小長度25umD

7、/C電阻長寬比最小1/10E最小壓焊焊盤尺寸100umX100umF電阻中間鍵合焊盤長度100150um2.2.1 特殊要求時(shí)，金條寬度可以成25um，間距25um。2.2.2 螺旋電感條寬推薦40-60um,間距40-60um。2.2.3 電阻條在拐彎處應(yīng)用金塊覆蓋，以防電流分布不均勻，造成局部燒毀。2.3 電阻值設(shè)計(jì)2.3.1 要用鍵合調(diào)阻時(shí)版圖上的電阻值應(yīng)比目標(biāo)值大20%。2.3.2 要用激光調(diào)阻時(shí)版圖上的電阻值應(yīng)比目標(biāo)值低20%。2.3.3 激光調(diào)阻后電阻條寬度仍要滿足功率密度降額要求。2.4 激光調(diào)阻2.4.1 光修調(diào)薄膜電路時(shí)，激光刻蝕的寬度為2030um。2.4.2 版圖設(shè)計(jì)時(shí)要

8、留有調(diào)阻探針的電極，尺寸不小于300um×300um。2.4.3 多個(gè)電阻相連時(shí)不要形成環(huán)路，否則無法修調(diào)。2.4.4 修調(diào)以前要注明精度要求，比如±2%，±1%，±0.5%。2.4.5 有特殊要求的注明修調(diào)方式。2.4.6 可以在劃片以前，對(duì)陣列圖形修調(diào)，利于提高效率。2.5 對(duì)焊盤的要求2.5.1 相同類型的元件取向應(yīng)盡量在相同方向，這樣組裝時(shí)不易出錯(cuò)。2.5.2 所有芯片邊取向應(yīng)與基片的邊平行。2.5.3 用環(huán)氧膠粘接時(shí)，焊盤的邊長應(yīng)比芯片對(duì)應(yīng)邊長200um以上。2.5.4 用共熔焊貼片時(shí)，焊盤的邊長應(yīng)比芯片對(duì)應(yīng)邊長300um以上。2.5.5 焊盤

9、尺寸應(yīng)比片狀元件的尺寸大200um以上。2.5.6 貼片焊盤邊緣到相鄰圖形的間距，推薦200um以上，最小100um。表5 常用的芯片尺寸和推薦焊盤尺寸:芯片芯片尺寸（mm）推薦焊盤尺寸（mm）2p, 9.4p0.6X0.540.9×0.920p0.6X0.60.9×0.945p0.84X0.841.2×1.290p,140p,180p,200p 1.0X1.231.4×1.63356 0.38×0.380.7×0.7581 0.4×0.650.8×1.09511 0.38×0.380.7×0.

10、741400 0.25×0.250.5×0.5221，10p，6p0.3*0.3540.5*0.5最大0.6*0.62.6 常用MINI管焊盤參考尺寸：SOT-143封裝mini管（如415）：4電極外形尺寸2.6×2.6 3電極mini管外形尺寸（如R25）：2.6×3.062.7 常用的SMT元件尺寸和最小焊盤尺寸： 表6 片狀元件的焊盤尺寸元件種類元件尺寸（mm）最小焊盤尺寸（mm）長×寬×高ABC0805 2.03×1.27×1.32.21.40.70603 1.52×0.762×0.9

11、1.70.90.60402 1.016×0.508×1.20.70.4Mini貼裝元件到鄰近鍵合點(diǎn)距離D300um貼裝焊盤到相鄰圖形距離E200um2.8 與鍵合有關(guān)的規(guī)定2.8.1 鍵合點(diǎn)與貼裝元件（如0805）邊緣的距離應(yīng)大于0.4mm。2.8.2 芯片邊到基片上鍵合點(diǎn)的最小距離是0.3mm。2.8.3 鍵合點(diǎn)到管殼壁的最小距離是1.0mm。2.8.4 布線圖上從點(diǎn)到點(diǎn)測量的線焊最大長度應(yīng)小于2.5mm。2.8.5 鍵合絲盡量設(shè)計(jì)在X,Y方向上，盡量減少斜線。2.8.6 鍵合絲禁止跨過貼裝元器件。2.9 鍵合絲額定電流2.9.1 金絲的熔斷電流： 17.5um0.3A，

12、30um0.6A，50um1.4A。 額定電流: 25um250mA。2.9.2 硅鋁絲熔斷電流： 25um0.5A。 額定電流: 25um200mA。2.10 通孔的要求2.10.1 半孔，淺槽 常被用來側(cè)壁接地2.10.2 共享通孔：如果電路空間不足，可以在兩個(gè)電路間打共享通孔來接地。劃片后，留在電路里面的部分不小于150um。劃片槽.2.10.3 孔尺寸的規(guī)定 圓孔主要是接地。方孔用來貼裝某些元件或芯片，有利接地或散熱。表7 孔的相關(guān)尺寸序號(hào)說明規(guī)格A最小孔徑基片厚度的60%B孔邊緣到基片邊緣最小距離基片厚度C孔周圍焊盤的大小最小100um D孔邊緣到孔邊緣的距離基片厚度E金屬膜到基片邊

13、緣的距離最小80umF切割邊緣到電路的距離最小80umG切割邊緣的半徑最小100um2.10.4 采用氧化鋁陶瓷基片小孔金屬化有利于提高電路組裝效率，性能和可靠性。多基片模塊可以利用小孔金屬化實(shí)現(xiàn)單基片模塊（如 “對(duì)瓣”VCO）?；字匈N裝元器件的情況也可采用通孔方式貼裝在基片上表面。3 基片和組裝材料選擇表8 微晶玻璃基片與Al2O3陶瓷基片比較參數(shù)符號(hào)單位微晶玻璃基片Al2O3陶瓷基片介電常數(shù)r5.569.9介質(zhì)損耗tg25.8×10-41×10-4熱導(dǎo)率W/mK0.9137熱膨脹系數(shù)CTE/611×10-67×10-6光潔度高525nm表9 金屬

14、化結(jié)構(gòu)的選擇基片材料Al2O3陶瓷基片厚度0.4mm;0.8mm微晶玻璃基片厚度0.4mm;0.8mm金屬化結(jié)構(gòu)NiCr/Au基片正面，背面。Ta2N/TiW/Au基片正面：鍵合,Pb/In;Au/Si;Au/Ge共晶燒結(jié)；粘接。TiW/Au（無電阻 ）正面，背面；其他同上Ta2N/TiW/Ni/Au基片正面：鍵合，PbSn焊接;Au/Sn燒結(jié)；粘接Ta2N/TiW/Au/Cu/Ni/Au適用于大功率，低損耗；可鍵合，PbSn焊接;Au/Sn燒結(jié)；粘接。電阻NiCr電阻50/； 100/Ta2N電阻50/電阻標(biāo)準(zhǔn)偏差±10%表10. 幾種貼片材料主要電熱機(jī)械性能比較貼片材料熱導(dǎo)率（W

15、/m·K）電阻率(×10-6)剪切強(qiáng)度(Mpa)導(dǎo)電膠2-8100-5006.8-40絕緣膠0.2-1.7101412.4 (ME7156)Au/Si29377.5Au/Sn25135.9185Au/Ge28.7220PbSn5014.528.54 薄膜電阻的最大電流按照GJB/Z 35-93 元器件降額準(zhǔn)則，混合集成電路薄膜功率密度為6W/cm2。表10 孤立薄膜電阻降額結(jié)溫與允許電流試驗(yàn)結(jié)果電阻條寬（um）100200500降額級(jí)別允許結(jié)溫（）851001158510011585100115微晶玻璃基片81012122024183037氧化鋁陶瓷基片1825323045

16、55456880注：電流單位（mA），方塊電阻100/（1） 上表的數(shù)據(jù)是孤立的電阻條實(shí)驗(yàn)結(jié)果。沒有考慮相鄰電阻或大功率器件的熱區(qū)疊加的影響。實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，必須考慮電阻的散熱范圍。如果電阻附近（相當(dāng)于基片厚度范圍）有大功耗器件或電阻時(shí)，電阻的最大電流必須進(jìn)一步降額設(shè)計(jì)。（2） 電阻條寬加倍，要保持同樣結(jié)溫,通過的電流并非加倍。上表中微晶玻璃為例，在級(jí)降額時(shí)，100un條寬通過最大8mA電流，而500un條寬只能通過最大18mA電流。條寬增加到5倍，電流僅增加到2.25倍。（3） 在高可靠電路設(shè)計(jì)時(shí)，電阻推薦使用級(jí)降額。若電路功耗較大時(shí),必須對(duì)樣品進(jìn)行結(jié)溫和電阻溫度測試.（4） 采用氧化鋁陶瓷基片

17、上燒結(jié)的芯片結(jié)溫明顯低于微晶玻璃基片粘接芯片結(jié)溫.。以HE391為例，芯片和基片都采用燒結(jié)工藝，管芯功耗為0.9W時(shí)結(jié)溫為125.2；若采用粘接工藝，結(jié)溫達(dá)到146.9;若用微晶玻璃基片結(jié)溫可達(dá)250以上。大于1W的管芯應(yīng)采用散熱更好的材料作基片,比如氧化鈹。5 版圖和組裝圖的審核要求由于版圖設(shè)計(jì)問題，常常造成基片制作和電路組裝困難。為此特作如下要求:5.1 版圖畫完后必須經(jīng)過富有經(jīng)驗(yàn)的工程師的認(rèn)真審核,包括從電路到版圖。5.2 交付制版前，先畫出組裝圖。在征求裝架組和鍵合組意見后，交工藝室負(fù)責(zé)人審核簽字，方可制版。5.3 組裝圖應(yīng)包括： 1)管殼的管柱和內(nèi)部輪廓線;2)基片版圖;3)所有要貼

18、裝的元器件;4)鍵合引線。（注意元器件尺寸與版圖尺寸成比例）5.4 組裝圖中版圖部分應(yīng)采用填充圖。1)薄膜電阻圖形用青色填充;2)金塊圖形用黃色填充;3)元器件用黑色粗線框圖;4)鍵合引線用黑色的弧線;5)鍵合引線在顯示順序中放在最前面。5.5 把圖紙模版復(fù)制到組裝圖旁邊。調(diào)整圖紙模版大小以適應(yīng)組裝圖。然后將組裝圖移動(dòng)到圖紙模版內(nèi)。組裝圖應(yīng)盡量大點(diǎn)。5.6 按序號(hào)填寫元器件表中內(nèi)容，將表格多余部分刪除。打印時(shí)按“范圍”打印。5.7 圖紙模版分為長方形模版和正方形模版兩種供選用。為AUTOCAD格式。附錄1 GJB/Z 35-93 元器件降額準(zhǔn)則（摘要）表1. 不同應(yīng)用的降額等級(jí)應(yīng) 用 范 圍降

19、 額 等 級(jí)最 高最 低航天器和運(yùn)載火箭戰(zhàn)略導(dǎo)彈戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈系統(tǒng)飛機(jī)與艦船系統(tǒng)通信電子系統(tǒng)武器與車輛系統(tǒng)地面保障設(shè)備表6. 混合集成電路降額準(zhǔn)則組成混合集成電路的器件均應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)規(guī)定實(shí)施降額?；旌霞呻娐坊w上的互連線，根據(jù)采用的工藝的不同，其功率密度及最高結(jié)溫應(yīng)滿足表6的規(guī)定。降 額 參 數(shù)降 額 等 級(jí)厚膜功率密度W/cm27.5薄膜功率密度W/cm26最高結(jié)溫 85100115表7. 晶體管反向電壓、電流、功率降額準(zhǔn)則降 額 參 數(shù)降 額 等 級(jí)反向電壓1）0.600.700.800.502）0.602）0.702）電流2）0.600.700.80功率0.500.650.75注：1）直流，交流和瞬態(tài)電壓或電流的最壞組合不大于降額后的極限值（包括感性負(fù)載）。 2）適用于MOSFET柵-源電壓降額。表8. 晶體管最高結(jié)溫降額準(zhǔn)則最高結(jié)溫 Tjm降 額 等 級(jí)200115140160175100125145不大于150Tjm-65Tjm-40Tjm-20表9. 晶體管安全工作區(qū)降額準(zhǔn)則降 額 參 數(shù)降 額 等 級(jí)集電極-發(fā)射極電壓0.700.800.90集電極最大允許電流0.600.700.80附錄2. 混合電路版圖和組裝圖設(shè)計(jì)評(píng)審表版圖型號(hào)/名稱： 設(shè)計(jì)者： 日期：基片類型瓷片 微晶基片尺寸圖形陣列尺寸