PCB设计基本工艺要求 1.1 PCB 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。 表3 层压多层板国内制造水平 1.1.2 BUM(积层法多层板)工艺* BUM 板(Build-up multilayer PCB),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 1 BUM 板结构示意图 表4 BUM 板设计准则单位:μm
1.2 尺寸范围* 从生产角度考虑,理想的尺寸范围是“宽(200 mm~250 mm)×长(250 mm~350 mm)”。 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=1 mm~2 mm 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。 (a)工艺拼板示意图(b)允许缺口尺寸 图 2 PCB 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 3.5 mm(138 mil)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≤0.5 mm(20 mil)的QFP 以及中心距≤0.8 mm(31 mil)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。 c)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Ф1 mm(40 mil)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1 mm(40 mil)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/ZX 04.100.3。 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200 mm(784 mil)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。
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