本标准规定了单双面印制电路板可制造性设计的通用技术要求,包括材料、尺寸和公差、印制导线和焊盘、金属化孔、导通孔、安装孔、镀层、涂敷层、字符和标记等.作为印制板设计人员设计单双面板(Single/Doublesidedboard)时参考:
1一般要求
1.1本标准作为PCB设计的通用要求,规范PCB设计和制造,实现CAD与CAM的有效沟通.
1.2我在文件处理时优先以设计图纸和文件作为生产依据.
2PCB材料
2.1基材
PCB的基材一般采用环氧玻璃布覆铜板,即FR4.(含单面板)
2.2铜箔
a)99.9%以上的电解铜;
b)双层板成品表面铜箔厚度≥35µm(1OZ);有特殊要求时,在图样或文件中指明.
3PCB结构、尺寸和公差
3.1结构
a)构成PCB的各有关设计要素应在设计图样中描述.外型应统一用Mechanical1layer(优先)或Keepoutlayer表示.若在设计文件中同时使用,一般keepoutlayer用来屏蔽,不开孔,而用mechanical1表示成形.
b)在设计图样中表示开长SLOT孔或镂空,用Mechanical1layer画出相应的形状即可.
3.2板厚公差
3.3外形尺寸公差
PCB外形尺寸应符合设计图样的规定.当图样没有规定时,外形尺寸公差为±0.2mm.(V-CUT产品除外)
3.4平面度(翘曲度)公差
PCB的平面度应符合设计图样的规定.当图样没有规定时,按以下执行
4印制导线和焊盘
4.1布局
a)印制导线和焊盘的布局、线宽和线距等原则上按设计图样的规定.但我会有以下处理:适当根据工艺要求对线宽、PAD环宽进行补偿,单面板一般我将尽量加大PAD,以加强客户焊接的可靠性.
b)当设计线间距达不到工艺要求时(太密可能影响到性能、可制造性时),我根据制前设计规范适当调整.
c)我原则上建议客户设计单双面板时,导通孔(VIA)内径设置在0.3mm以上,外径设置在0.7mm以上,线间距设计为8mil,线宽设计为8mil以上.以最大程度的降低生产周期,减少制造难度.
d)我最小钻孔刀具为0.3,其成品孔约为0.15mm.最小线间距为6mil.最细线宽为6mil.(但制造周期较长、成本较高)
4.2导线宽度公差
印制导线的宽度公差内控标准为±15%
4.3网格的处理
a)为了避免波峰焊接时铜面起泡和受热后因热应力作用PCB板弯曲,大铜面上建议铺设成网格形式.
b)其网格间距≥10mil(不低于8mil),网格线宽≥10mil(不低于8mil).
4.4隔热盘(Thermalpad)的处理
在大面积的接地(电)中,常有元器件的腿与其连接,对连接腿的处理兼顾电气性能与工艺需要,做成十字花焊盘(隔热盘),可使在焊接时因截面过分散热而产生虚焊点的可能性大大减少.
5孔径(HOLE)
5.1金属化(PHT)与非金属化(NPTH)的界定
a)我默认以下方式为非金属化孔:
当客户在Protel99se高级属性中(Advanced菜单中将plated项勾去除)设置了安装孔非金属化属性,我默认为非金属化孔.
当客户在设计文件中直接用keepoutlayer或mechanical1层圆弧表示打孔(没有再单独放孔),我默认为非金属化孔.
当客户在孔附近放置NPTH字样,我默认为此孔非金属化.
当客户在设计通知单中明确要求相应的孔径非金属化(NPTH),则按客户要求处理.
b)除以上情况外的元件孔、安装孔、导通孔等均应金属化.
5.2孔径尺寸及公差
a)设计图样中的PCB元件孔、安装孔默认为最终的成品孔径尺寸.其孔径公差一般为±3mil(0.08mm);
b)导通孔(即VIA孔)我一般控制为:负公差无要求,正公差控制在+3mil(0.08mm)以内.
5.3厚度
金属化孔的镀铜层的平均厚度一般不小于20µm,最薄处不小于18µm.
5.4孔壁粗糙度
PTH孔壁粗糙度一般控制在≤32um
5.5PIN孔问题
a)我数控铣床定位针最小为0.9mm,且定位的三个PIN孔应呈三角形.
b)当客户无特殊要求,设计文件中孔径均<0.9mm时,我将在板中空白无线路处或大铜面上合适位置加PIN孔.
5.6SLOT孔(槽孔)的设计
a)建议SLOT孔用Mechanical1layer(Keepoutlayer)画出其形状即可;也可以用连孔表示,但连孔应大小一致,且孔中心在同一条水平线上.
b)我最小的槽刀为0.65mm.
c)当开SLOT孔用来屏蔽,避免高低压之间爬电时,建议其直径在1.2mm以上,以方便加工.
6阻焊层
6.1涂敷部位和缺陷
a)除焊盘、MARK点、测试点等之外的PCB表面,均应涂敷阻焊层.
b)若客户用FILL或TRACK表示的盘,则必须在阻焊层(Soldermask)层画出相应大小的图形,以表示该处上锡.(我强烈建议设计前不用非PAD形式表示盘)
c)若需要在大铜皮上散热或在线条上喷锡,则也必须用阻焊层(Soldermask)层画出相应大小的图形,以表示该处上锡.
6.2附着力
阻焊层的附着力按美国IPC-A-600F的2级要求.
6.3厚度
阻焊层的厚度符合下表:
7字符和蚀刻标记
7.1基本要求
a)PCB的字符一般应该按字高30mil、字宽5mil、字符间距4mil以上设计,以免影响文字的可辨性.
b)蚀刻(金属)字符不应与导线桥接,并确保足够的电气间隙.一般设计按字高30mil、字宽7mil以上设计.
c)客户字符无明确要求时,我一般会根据我的工艺要求,对字符的搭配比例作适当调整.
d)当客户无明确规定时,我会在板中丝印层适当位置根据我工艺要求加印我商标、料号及周期.
7.2文字上PADSMT的处理
盘(PAD)上不能有丝印层标识,以避免虚焊.当客户有设计上PADSMT时,我将作适当移动处理,其原则是不影响其标识与器件的对应性.
8层的概念及MARK点的处理
层的设计
8.1双面板我默认以顶层(即Toplayer)为正视面,topoverlay丝印层字符为正.
8.2单面板以顶层(Toplayer)画线路层(Signallayer),则表示该层线路为正视面.
8.3单面板以底层(Toplayer)画线路层(Signallayer),则表示该层线路为透视面.
MARK点的设计
8.4当客户为拼板文件有表面贴片(SMT)需用Mark点定位时,须放好MARK,为圆形直径1.0mm.
1.5mm的圆弧来表示无阻焊剂,以增强可识别性.F8.5当客户无特殊要求时,我在SolderMask层放置一个
8.6当客户为拼板文件有表面贴片有工艺边未放MARK时,我一般在工艺边对角正中位置各加一个MARK点;当客户为拼板文件有表面贴片无工艺边时,一般需与客户沟通是否需要添加MARK.
9关于V-CUT(割V型槽)
9.1V割的拼板板与板相连处不留间隙.但要注意导体与V割中心线的距离.一般情况下V-CUT线两边的导体间距应在0.5mm以上,也就是说单块板中导体距板边应在0.25mm以上.
9.2V-CUT线的表示方法为:一般外形为keepoutlayer(Mech1)层表示,则板中需V割的地方只需用keepoutlayer(Mech1)层画出并最好在板连接处标示V-CUT字样.
9.3如下图,一般V割后残留的深度为1/3板厚,另根据客户的残厚要求可适当调整.
9.4V割产品掰开后由于玻璃纤维丝有被拉松的现象,尺寸会略有超差,个别产品会偏大0.5mm以上.
9.5V-CUT刀只能走直线,不能走曲线和折线;且可拉线板厚一般在0.8mm以上.
10表面处理工艺
当客户无特别要求时,我表面处理默认采用热风整平(HAL)的方式.(即喷锡:63锡/37铅)
以上DFM通用技术要求(单双面板部分)为我客户在设计PCB文件时的参考,并希望能就以上方面达成某种一致,以更好的实现CAD与CAM的沟通,更好的实现可制造性设计(DFM)的共同目标,更好的缩短产品制造周期,降低生产成本.