PCB設(shè)計(jì)與制造技術(shù)交流

牧泰萊電路技術(shù)有限公司

PCB生產(chǎn)流程PCB材料選擇PCB板厚設(shè)計(jì)

層壓結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)黑棕氧化技術(shù)的應(yīng)用推廣各層圖形及鉆孔設(shè)計(jì)外形及拼版設(shè)計(jì)阻抗設(shè)計(jì)PCB熱設(shè)計(jì)要求目錄目前一頁\總數(shù)三十四頁\編于十五點(diǎn)PCB生產(chǎn)流程我司常用的電路板加工工藝流程有如下幾種：牧泰萊電路技術(shù)有限公司單面板工藝流程雙面板工藝流程多層板工藝流程目前二頁\總數(shù)三十四頁\編于十五點(diǎn)單面板工藝流程牧泰萊電路技術(shù)有限公司客戶文件工程處理開料鉆孔圖形轉(zhuǎn)移退膜

印阻焊吹錫印字符外形處理蝕刻測(cè)試最終檢驗(yàn)包裝阻焊成像文件審查目前三頁\總數(shù)三十四頁\編于十五點(diǎn)雙面板工藝流程牧泰萊電路技術(shù)有限公司客戶文件文件審查工程處理開料鉆孔沉銅/板鍍外層圖形轉(zhuǎn)移

圖形電鍍銅/錫退膜蝕刻褪錫印阻焊阻焊成像鍍金手指印字符有/無鉛噴錫外形處理測(cè)試最終檢驗(yàn)包裝金手指倒角目前四頁\總數(shù)三十四頁\編于十五點(diǎn)多層板工藝流程牧泰萊電路技術(shù)有限公司客戶文件文件審查工程處理內(nèi)層開料內(nèi)層圖形轉(zhuǎn)移蝕刻退膜棕

化層壓鉆孔沉銅/板鍍外層圖形轉(zhuǎn)移圖形電鍍銅錫退膜蝕刻退錫印阻焊阻焊成像印字符吹錫外形處理測(cè)試最終檢驗(yàn)包裝目前五頁\總數(shù)三十四頁\編于十五點(diǎn)PCB材料選擇牧泰萊電路技術(shù)有限公司產(chǎn)品類別板材型號(hào)粘結(jié)片型號(hào)特性簡要描述Tg(DSC.℃）ConventionalFR-4S1000HS1000HB中TG耐Caf材料150Lead-freeCompatibleFR-4IT180AS1000-2IT180AS1000-2B低CTE高耐熱性高TG板180Halogen-freeLead-freeCompatibleFR-4S1150GS1150GB無鹵素板150我們選用國內(nèi)最優(yōu)良的板料供應(yīng)商—生益科技、聯(lián)茂電子的板料，常規(guī)板料如下：同時(shí)為滿足各類客戶的特殊需求，我們同時(shí)制造鋁基、金屬基、PTFT等各類特殊材料的PCB滿足各類客戶的需求。目前六頁\總數(shù)三十四頁\編于十五點(diǎn)PCB材料選擇a)應(yīng)適當(dāng)選擇Ｔg較高的基材——玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Ｔg是聚合物特有的性能，是決定材料性能的臨界溫度，是選擇基板的一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)。環(huán)氧樹脂的Tg在125~140℃左右，再流焊溫度在220℃左右，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于PCB基板的Ｔg，高溫容易造成PCB的熱變形，嚴(yán)重時(shí)會(huì)損壞元件。*Tg應(yīng)高于電路工作溫度b)要求CTE低——由于X、Y和厚度方向的熱膨脹系數(shù)不一致，容易造成PCB變形，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成金屬化孔斷裂和損壞元件。c)要求耐熱性高——一般要求PCB能有250℃/50S的耐熱性。d）要求平整度好e)電氣性能要求：高頻電路時(shí)要求選擇介電常數(shù)低、介質(zhì)損耗小的材料。絕緣電阻，耐電壓強(qiáng)度，抗電弧性能都要滿足產(chǎn)品要求。牧泰萊電路技術(shù)有限公司目前七頁\總數(shù)三十四頁\編于十五點(diǎn)PCB厚度的設(shè)計(jì)1、一般貼裝機(jī)允許的板厚：0.5~5mm。2、PCB厚度一般在0.5~2mm范圍內(nèi)。3、只裝配集成電路、小功率晶體管、電阻、電容等小功率元器件，在沒有較強(qiáng)的負(fù)荷振動(dòng)條件下，使用厚度為1．6mm、板的尺寸在500mm×500mm之內(nèi)；4、有負(fù)荷振動(dòng)條件下，要根據(jù)振動(dòng)條件采取縮小板的尺寸或加固和增加支撐點(diǎn)的辦法，仍可使用1.6mm的板；5、板面較大或無法支撐時(shí)，可以考慮將板厚加大，應(yīng)選擇2~3mm厚的板。6、當(dāng)層次較高時(shí)，必須保證每層介質(zhì)厚度的滿足其他各方面要求（如耐壓要求）。7、當(dāng)PCB尺寸小于最小貼裝尺寸時(shí)，必須采用拼板方式。牧泰萊電路技術(shù)有限公司目前八頁\總數(shù)三十四頁\編于十五點(diǎn)層壓結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

在層壓結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方面，我們致力于滿足客戶需求的層壓結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)和生產(chǎn)，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)原則如下：客戶有指定結(jié)構(gòu)時(shí)，須按客戶要求設(shè)計(jì)。客戶有阻抗要求時(shí)，必須使用滿足客戶的層壓結(jié)構(gòu)。客戶沒有指定結(jié)構(gòu)時(shí)，設(shè)計(jì)原則為：介質(zhì)層厚度、壓合厚度符合客戶要求。內(nèi)層板優(yōu)先選用厚度較大的芯板；最小介質(zhì)厚度：0.06mm盡量使用單張PP結(jié)構(gòu)PP選用：優(yōu)先選用常規(guī)類型PP：1080、2116、7628厚銅板PP選用：2oz及以上銅厚靠近銅面PP只可排放1080、2116牧泰萊電路技術(shù)有限公司目前九頁\總數(shù)三十四頁\編于十五點(diǎn)層壓結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)牧泰萊電路技術(shù)有限公司

同時(shí)我們本著節(jié)約成本，降低生產(chǎn)難度系數(shù)的原則，建議客戶對(duì)層壓結(jié)構(gòu)進(jìn)行如下優(yōu)化：1、介質(zhì)層的厚度在無阻抗要求的情況下，盡量在0.1-0.2mm之間，便于生產(chǎn)過程中厚度均勻性的控制；2、層壓結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)盡量采取對(duì)稱原則，有利于PCB焊接時(shí)翹曲的控制；3、多層板優(yōu)選選用厚度較大的芯板設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，有利與PCB加工和焊接過程中應(yīng)力釋放造成困擾。4、層壓結(jié)構(gòu)中盡量使用同規(guī)格材料，減少因加工過程中變形差異，提高產(chǎn)品可靠性。目前十頁\總數(shù)三十四頁\編于十五點(diǎn)軟件造成的層壓結(jié)構(gòu)誤解

Protel系列軟件設(shè)計(jì)的PCB文件中都有一個(gè)介質(zhì)厚度要求的說明，如右圖，如不做特殊設(shè)置得出的層壓結(jié)構(gòu)是介質(zhì)均等的。則芯板厚度變小，PP數(shù)量加大，成本增加。如無要求建議加工要求中說明。牧泰萊電路技術(shù)有限公司目前十一頁\總數(shù)三十四頁\編于十五點(diǎn)內(nèi)層圖形設(shè)計(jì)牧泰萊電路技術(shù)有限公司各層圖形銅盡量分布均勻，防止翹曲。層間圖形結(jié)構(gòu)盡量分布較均勻，層排序也考慮對(duì)稱，如右圖

(g代表電地層，s代表信號(hào)層）。目前十二頁\總數(shù)三十四頁\編于十五點(diǎn)內(nèi)層圖形設(shè)計(jì)內(nèi)層孔到線的距離盡量加大，層次越高，距離越大。（4層板保證在7mil以上，6-8層保證8mil以上）層次越高，內(nèi)層孔到銅的距離越大，一般10MIL以上，提高可靠性?？酌芗瘏^(qū)域，線盡量布置在兩孔的正中間。板內(nèi)元素距離板邊15mil以上。層次越高，可以考慮加大。金手指下方鋪銅，防止區(qū)域偏薄。牧泰萊電路技術(shù)有限公司目前十三頁\總數(shù)三十四頁\編于十五點(diǎn)常見問題-內(nèi)層網(wǎng)絡(luò)判定不清楚A)孔與內(nèi)層圖形相切，不能判定其網(wǎng)絡(luò)。B)孔設(shè)計(jì)在隔離線上，孔位的PAD設(shè)計(jì)不完整，無法判定其網(wǎng)絡(luò)。C）梅花焊盤設(shè)計(jì)在隔離線上，不能判定其網(wǎng)絡(luò)。牧泰萊電路技術(shù)有限公司ABC目前十四頁\總數(shù)三十四頁\編于十五點(diǎn)鉆孔的設(shè)計(jì)牧泰萊電路技術(shù)有限公司1)機(jī)械安裝孔

如果不是用于接地,安裝孔內(nèi)壁不允許有電鍍層。如果需要接地，建議在安裝孔周圍設(shè)計(jì)“衛(wèi)兵孔”。2)元件孔

金屬化的孔徑比引線直徑大0.2~0.3mm。這樣有利于波峰焊的

焊錫往上爬，同時(shí)利于排氣，如果孔太小，氣體跑不出來，

會(huì)夾雜在焊錫里?？滋笤薄?)

導(dǎo)通孔（通孔、埋孔、盲孔）

選孔原則：盡量用通孔，

其次用埋孔，最后選盲孔。

盲埋孔設(shè)計(jì)時(shí)盡量不要交叉。目前十五頁\總數(shù)三十四頁\編于十五點(diǎn)鉆孔的設(shè)計(jì)4）厚徑比：孔與板厚比值

優(yōu)選：1:8以下，1：8以上時(shí)加工難度大。5）采用回流焊工藝時(shí)導(dǎo)通孔設(shè)置A、一般導(dǎo)通孔直徑不小于0.3mm；最小孔徑與板厚度的比不

小于1：8，過小的比例在金屬化孔時(shí)，工藝難度加大成

本上升。B、不能把導(dǎo)通孔直接設(shè)置在焊盤上、焊盤的延長部分和焊

盤角上。C、導(dǎo)通孔和焊盤之間應(yīng)有一段涂有阻焊膜的細(xì)線相連，細(xì)

線的長度應(yīng)大于0.5mm，寬度大于0.1mm。

牧泰萊電路技術(shù)有限公司目前十六頁\總數(shù)三十四頁\編于十五點(diǎn)鉆孔的設(shè)計(jì)6)最小孔徑0.2MM，能使用大孔盡量使用,孔邊到孔孔邊間距大于12mil,過孔盡量不要打在需要焊接的焊盤上。7)我司孔徑公差控制范圍：正常孔徑公差是按照IPCⅡ級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。壓接孔孔徑公差可以控制在±0.05mm。PTH可以控制孔徑公差±0.08mm.NTPH可以控制孔徑公差±0.05mm.8)孔位公差±0.075mm9)孔銅要求：IPCⅢ級(jí)標(biāo)準(zhǔn)控制

孔銅平均25um，單點(diǎn)大于20um。牧泰萊電路技術(shù)有限公司目前十七頁\總數(shù)三十四頁\編于十五點(diǎn)鉆孔文件最常見的問題溝通牧泰萊電路技術(shù)有限公司1、文件孔或槽屬性與加工說明要求不同。2、文件孔屬性與文件設(shè)計(jì)不符合。3、孔屬性定義為非金屬化孔，但是線路層設(shè)計(jì)有網(wǎng)絡(luò)連接。4、SMT鉆孔。目前十八頁\總數(shù)三十四頁\編于十五點(diǎn)外層線路的設(shè)計(jì)1、極限線寬間距3/3MIL，通常成品1OZ最小線寬/間距4.5/4.5MIL，成品2OZ最小線寬/間距6/6MIL，后續(xù)每增加銅厚1OZ，線寬與間距相應(yīng)增加1MIL，對(duì)應(yīng)銅厚內(nèi)層線寬與間距一致。情況允許建議分別加大1MIL。2、線寬在不同溫度下的載流量（1OZ）。牧泰萊電路技術(shù)有限公司目前十九頁\總數(shù)三十四頁\編于十五點(diǎn)線寬載流量對(duì)比表銅皮厚度35um銅皮厚度50um銅皮厚度70um銅皮Δt=10℃銅皮Δt=10℃銅皮Δt=10℃寬度(mm)寬度(mil)電流(A)寬度(mm)寬度(mil)電流(A)寬度(mm)寬度(mil)電流(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牧泰萊電路技術(shù)有限公司①.用銅皮作導(dǎo)線通過大電流時(shí)，銅箔寬度的載流量應(yīng)參考表中的數(shù)值降額50%去選擇考慮。②.在PCB設(shè)計(jì)加工中，常用OZ（盎司）作為銅皮厚度的單位，1OZ銅厚的定義為

1平方英尺面積內(nèi)銅箔的重量為一盎，對(duì)應(yīng)的物理厚度為35um；2OZ銅厚為70um。③.電路工作電壓：線間距的設(shè)置應(yīng)考慮其介電強(qiáng)度。目前二十頁\總數(shù)三十四頁\編于十五點(diǎn)外層線路的設(shè)計(jì)3、焊盤走線要添加淚滴，以避免過波峰焊接時(shí)將焊盤拉脫。4、SMD焊盤上不能布過孔，過孔與焊盤應(yīng)保持0.2mm的間距5、數(shù)控銑外層的元素與板邊最小安全間距0.25MM，V-CUT安全距離見下表：牧泰萊電路技術(shù)有限公司目前二十一頁\總數(shù)三十四頁\編于十五點(diǎn)外層線路的設(shè)計(jì)6、線路鋪銅：

整個(gè)設(shè)計(jì)布線完畢后，盡量對(duì)未布線的空白區(qū)域進(jìn)行鋪銅處理，以增加電路的抗干擾力。畫出灌銅區(qū)域外框，選擇灌注方式，將地網(wǎng)絡(luò)與銅皮相連。但銅皮與焊盤、線最好8MIL以上間距。

外層銅分布均勻可以使得電鍍時(shí)電流分布均勻，鍍層厚度也均勻，方便生產(chǎn)加工，利于產(chǎn)品可靠性。如阻抗板利于阻抗的最終效果。

下圖為不建議設(shè)計(jì)：牧泰萊電路技術(shù)有限公司目前二十二頁\總數(shù)三十四頁\編于十五點(diǎn)阻焊設(shè)計(jì)1）過孔處理方式：覆蓋不覆蓋覆蓋塞孔部分塞孔通常設(shè)計(jì)時(shí)，過孔處理方式為覆蓋塞孔，但是最好不要把需要塞的過孔放置于開窗的焊盤上，為避免冒油，導(dǎo)致可焊性異常，此類孔作覆蓋不塞孔處理。2）綠油橋：

為防止焊料橋接導(dǎo)致短路，

通常需要保留綠油橋。當(dāng)

IC焊盤間距＜8mil時(shí)無法

保留綠油橋。

雜色油墨需要保留綠油橋

時(shí)IC焊盤間距≥9mil。

不能保證綠油橋時(shí)按照通

窗處理。牧泰萊電路技術(shù)有限公司目前二十三頁\總數(shù)三十四頁\編于十五點(diǎn)阻焊設(shè)計(jì)3）過孔塞孔的最大孔徑為0.6mm，建議需要塞孔的過孔孔徑設(shè)計(jì)

在0.6mm以內(nèi)，最佳為0.3-0.4MM。如為了保證良好的導(dǎo)通可以

同網(wǎng)絡(luò)多放置幾個(gè)孔。塞孔是防范過孔發(fā)黃的最好方法。4）BGA區(qū)的過孔在沒有特殊要求的情況下是以塞孔的方式處理，

如需要設(shè)計(jì)測(cè)試點(diǎn)，建議在字符層用位號(hào)標(biāo)識(shí)。

溝通中常用術(shù)語解釋：阻焊開窗（即焊盤露銅），

開窗露銅/線牧泰萊電路技術(shù)有限公司目前二十四頁\總數(shù)三十四頁\編于十五點(diǎn)字符設(shè)計(jì)字符層設(shè)計(jì)的位號(hào)是為了貼裝和維修方便。字符線寬與字高的最佳比例是1:8，最低保證在1：6。我司最小的線寬要求為4.5mil，字高建議設(shè)計(jì)在30mil以上。字符框設(shè)計(jì)時(shí)建議距離所示焊盤有6mil以上的距離，可以確保標(biāo)識(shí)清晰準(zhǔn)確。字符的字體盡量設(shè)計(jì)正楷字。位號(hào)不建議設(shè)計(jì)在焊盤與器件之上，應(yīng)與焊盤相隔6MIL以上位號(hào)盡量不要設(shè)計(jì)在走線或銅與基材交接區(qū)域，會(huì)由于字符油墨下油不均導(dǎo)致字符不清牧泰萊電路技術(shù)有限公司目前二十五頁\總數(shù)三十四頁\編于十五點(diǎn)PCB外形設(shè)計(jì)1、形狀設(shè)計(jì)a、印制板的外形應(yīng)盡量簡單，一般為矩形，長寬比為3：2或4：3，其尺寸應(yīng)盡量靠標(biāo)準(zhǔn)系列的尺寸，以便簡化加工工藝，降低加工成本。b、板面不要設(shè)計(jì)得過大，以免在回流焊時(shí)引起變形。2、PCB外形和尺寸是由貼裝機(jī)的PCB傳輸方式、貼裝范圍決定。a、當(dāng)PCB定位在貼裝工作臺(tái)上，通過工作臺(tái)傳輸PCB時(shí)，對(duì)PCB的外形沒有特殊要求；b、當(dāng)直接采用導(dǎo)軌傳輸PCB時(shí)，PCB外形必須是筆直的。如果是異形PCB，必須設(shè)計(jì)工藝邊使PCB的外形成直線。牧泰萊電路技術(shù)有限公司以防損壞PCB傳送帶（纖維皮帶）2mm2mm最好將PCB加工成圓角或45°倒角目前二十六頁\總數(shù)三十四頁\編于十五點(diǎn)PCB多pcs拼接的設(shè)計(jì)1、當(dāng)PCB尺寸小于最小貼裝尺寸（＜50mm×50mm）時(shí)必須采用拼板的方式，異形板也需拼板。2、拼板可以提高生產(chǎn)效率，雙面全表面貼裝，并且不采用波峰焊工藝時(shí)，可采用雙數(shù)拼板、正反面各半、兩面圖形完全相同的設(shè)計(jì)，這種設(shè)計(jì)可以采用同一塊模板、節(jié)省編程、生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間、提高生產(chǎn)效率和設(shè)備利用率。3、拼板設(shè)計(jì)要求：a、拼板的尺寸不可太大，也不可太小，應(yīng)以制造、裝配、和測(cè)試過程中方便為原則，不產(chǎn)生較大變形為宜。根據(jù)PCB厚度確定。(1mm厚度的PCB最大拼板尺寸200mm×150mm)b、拼板的工藝邊一般為5-10mm，添加定位孔。c、MARK點(diǎn)加在每塊小板的對(duì)角上，一般為二個(gè)（一點(diǎn)也可以）。d、定位孔加在工藝邊上，其距離為距各邊5mm。e、工藝邊上可以添加不對(duì)稱的3-4個(gè)定位孔。f、拼板中各塊PCB之間的互連方式有V-CUT和郵票孔連接兩種方式。要求既能一定的機(jī)械強(qiáng)度，又便于貼裝后的分離。牧泰萊電路技術(shù)有限公司目前二十七頁\總數(shù)三十四頁\編于十五點(diǎn)PCB多pcs拼接的設(shè)計(jì)拼板元件布局要求牧泰萊電路技術(shù)有限公司連接方式目前二十八頁\總數(shù)三十四頁\編于十五點(diǎn)郵票孔連接的設(shè)計(jì)工藝邊與單元板之間采用橋連的方式連接，橋連位置設(shè)計(jì)郵票孔郵票孔最佳為0.5-0.6mm0.25mm≤郵票孔孔壁間距≤0.4mm,常規(guī)按0.3mm間距設(shè)計(jì)。每個(gè)橋連上郵票孔數(shù)量至少需要5個(gè)郵票孔為NPTH，文件設(shè)計(jì)時(shí)必須避開郵票孔。牧泰萊電路技術(shù)有限公司目前二十九頁\總數(shù)三十四頁\編于十五點(diǎn)V-CUT的設(shè)計(jì)工藝邊與單元板之間無間距或者橋接的寬度較小，我們采用V-CUT處理。V-CUT刀有幾種：

20°30°45°60°最常用的為30°V-CUT余厚