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標題: PCB設計值得留意的幾個問題以及PCB打樣報價 [打印本頁]

作者: jlc898 時間: 2012-10-24 16:53
標題: PCB設計值得留意的幾個問題以及PCB打樣報價

PCB發展趨勢

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1）推動PCB技術發展的主要動力，在于集成電路（IC）等元件的集成度發展迅速，促使PCB向高密度化發展。PCB生產技術的發展與進步一直圍繞著“孔”、“線” 、“層” 、和“面”等而發展著。

2） PCB產品經過了三個發展和進階段：導通孔插裝技術（THT）用PCB產品－> 表面安裝技術（SMT）用PCB產品－>芯片級封裝（CSP）用PCB產品

3）導線尺寸精細化，導通孔尺寸微小化，盲埋孔高密度互連的出現，板面平整度要求高，焊盤平面性重要性高，孔/線/層/面,等全面走向高密度化。

4）高頻信號和高速數字化信號的傳輸，提高了對PCB的要求。包括特性阻抗值控制，以及PCB在制板加工過程引起CAF問題等，走向集成元件多層板是下一步出路。

5）連接（焊）盤表面涂覆技術與發展，及CCL（覆銅板）材料技術與發展。

6）高密多層、柔性PCB成為亮點，為了順應電子產品的多功能化、小型化、輕量化的發展趨勢，下一代電子系統對PCB的要求是高密度、高集成、封裝化、微細化、多層化。HDI板、柔性板、IC封裝板(BGA、CSP)等PCB品種將成為主要增長點。

PCB工藝難點

1) 導線精細化，通孔微小化，提升了對PCB加工設備和工藝控制水平的要求，同時也是對PCB工廠整體管理能力和員工個人能力的考驗。6/6mil 的線寬/線距制作能力，在當前的設備和物料，以及工藝控制水平之內，沒有太大難度，多數PCB廠商都可以制作。但是從6/6mil提升至5/5mil，則是一個大的跨越，令很多中小規模的廠家望而興嘆。看似簡單，其實這需要工廠擁有較強的技術研發能力和資金實力。受制于曝光機的性能參數，蝕刻線的加工能力，以及整個過程的控制能力等，要做到5/5mil的線路，且保持較高的良率，需要工廠的整體實力予以支持。同理，0.3mm及以下的成品孔徑的制作也是如此(0.3mm以下的孔無法用機器鉆孔，一般都是激光鉆孔)。

2) 過程檢測的有效性保證。PCB作為所有電子元器件的載體，其可靠性非常重要。一根小小的頭發絲，一粒微小的塵埃，都可能導致整塊PCB板報廢，或者導致潛在的失敗隱患。那么品質是如何保證的呢？品質既不是檢驗出來的，也不是制造出來的，而應該說是設計出來的。通常大家都認為，品質應該是制造出來的，其實不然。如果一家PCB工廠從設計之初，包括工廠布局，工藝流程的確定，生產設備的選型，人力配置，原物料的有效評估，管理體制的確定等方面，都能從有效控制品質的角度出發，針對常見品質問題作出相應的調整和控制，及預防，并充分考慮提高生產效率，那么這家工廠將來的品質控制能力和生產能力都將會有很好的基礎和保障。設計的工作做好了，也就是控制好了源頭，打好了基礎，那么接下來的工作是不是好做多了呢？這是控制PCB生產工藝和改良品質的最有效方法。

3) 其他，諸如孔無銅，綠油脫落，沉金板BGA 黑PAD，可焊性等，PCB廠家普遍遇到的問題，應該是仁者見仁，智者見智。然而，PCB板作為一項特殊的工藝產品，集合了機械、電控、自動化、化學、生物、ERP、成本、管理、環保等各項傳統技術和手段，需要管理者發揮大智慧，需要員工發揚大精神，才能力求控制好每一項細節，最大限度的提高其品質控制能力和水平。

可制造性要求：

一：我司按照客戶提供的文件為生產依據（支持99SE,PADS/DXP和gerber）。

二：PCB材料：

（1）基材

FR-4：玻璃布-環氧樹脂覆銅箔板（Tg：130）。

（2）銅箔：99.9%以上的電解銅，成品表面銅箔： 35um（1OZ） 70um（2OZ）。

（3）板厚：0.4mm-2.0mm 板成品公差±10%

三：PCB結構、尺寸和公差

（1）構成PCB的各有關設計要素應在設計圖樣中描述。外形用Mechanical 1-16 layer（優先）或Keep out layer 表示。若在設計文件中同時使用，一般Keep out layer用來禁止布線，不開孔，而用Mechanical 1表示成型。在設計圖樣中表示開長SLOT孔或鏤空，用Mechanical 1 layer 畫出相應的形狀即可。

（2）外形尺寸公差

PCB外形尺寸應符合設計圖樣的規定。當圖樣沒有規定時，外形尺寸公差為±0.2mm。

（3）平面度（翹曲度）0.7%

四：層的概念

（1）單面板以頂層（Top layer）畫線路層（Signal layer），則表示該層線路為正視面。

（2）單面板以底層（Bottom layer）畫線路層（Signal layer），則表示該層線路為透視面。

（3）雙面板我司默認以頂層（Top layer）為正視圖，Topoverlay絲印層字符為正，底層（Bomttom layer）為透視面，Bottomoverlay絲印字符為反。

（4）多層板層壓順序ptolet99se版本以layer stack manager 為準，protel98以下版本需提供標識或以軟件層序為準，PADS系列設計軟件則以層序為準。

五：印制導線和焊盤

（1）布局

印制導線和焊盤的布局、線寬和線距等原則上按設計圖樣的規定。單我司會有以下處理：適當根據工藝要求對線寬、PAD環寬經行補償，單面板一般我司將盡量加大PAD，以加強客戶焊接的可靠行。

當設計線間距達不到工藝要求時（太密可能影響到性能、可制造性時），我司根據制前設計規范適當調整。

原則上建議客戶設計雙、多成板時，導通孔（VIA）內徑設置在0.3mm以上，外徑設置在0.6mm以上，元件PAD為大于孔徑的50%，錫板工藝線寬線距設計在6mil以上。鍍金工藝線寬線距設計為4mil以上，以最大程度的降低生產周期，減少制造難度。錫板依銅箔厚度要求應作以上數據（線寬線距）每半盎司增加1.5mil以上。

最小鉆孔刀具為0.3mm，其成品孔約為0.2mm。

（2）導線寬度公差

印制導線的寬度公差內控標準為±10%

（3）網格的處理

為了避免波峰焊接時銅面起泡和受熱后因熱應力作用PCB板彎曲，大銅面上建議鋪設成網格形式。

其網格間距應在10mil以上（不低于8mil），網格線寬應在10mil以上（不低于8mil）。

（4）隔熱盤（Thermal PAD）的處理

在大面積的接地（電）中，常有元器件的腳與其連接，對連接腳的處理兼顧電氣性能與工藝需要，做成十字花焊盤（隔熱盤），可使在焊接時因截面過分散熱而產生虛焊點的可能性大大減少。

（5）內層走線、銅箔隔離鉆孔應在0.3mm以上。建議元器件接地腳采用隔熱盤。走線、銅箔距離鉆孔應在0.3mm以上，外層走線、銅箔距板邊應在0.2mm以上，金手指位置內層不留銅箔，避免銅皮外露導致短路。

六：孔徑（HOLE）

（1）金屬化（PTH）與非金屬化（NPYH）的界定。

我司默認以下方式為非金屬化：

當客戶在protel99se 高級屬性中（Advanced菜單中將platde項勾去除）設置了安裝孔非金屬化屬性，我司默認為非金屬化孔。

當客戶在設計文件中直接用Keep out layer 或Mechanical 1層圓弧表示打孔（沒有再單獨放置鉆孔），我司默認為非金屬化孔。

當客戶在孔附近放置NPTH字樣，我司默認為此孔非金屬化。

當客戶在定單要求中要求相應的孔徑非金屬化（NPTH），則按客戶要求處理。

除以上情況外的元件孔、安裝孔、導通孔等均應金屬化。

（2）孔徑尺寸及公差

設計圖樣中的PCB元件孔、安裝孔默認為最終的成品孔徑尺寸。其孔徑公差一般為金屬化孔±3mil（0.08mm）、非金屬化孔±2mil（0.05mm）。

導通孔（即VIA孔）我司一般控制為：負公差無要求，正公差控制在+3mil（0.18mm）以內。

（3）厚度

金屬化孔的鍍銅層的平均厚度一般為18-28um。

（5）孔壁粗糙度

PTH孔壁粗糙度一般控制在32um以內。

（6） SLOT HOLE（槽孔）的設計

建議非金屬化SLOT HOLE用Mechanical 1 layer (或Keep out layer)畫出其形狀即可；金屬化SLOT HOLE 用連孔表示，但連孔應大小一致，且孔在同一條水平線上。

我司最小的槽刀為0.8mm。

當開非金屬化SLOT HOLE用來屏蔽，避免高低壓之間爬電時，建議其直徑大小在1.0mm以上，以方便加工。

七：阻焊層

（1）涂敷部位

除焊盤、MARK點、測試點、金手指（開通窗）等之外的PCB表面，均涂敷阻焊層。

惹客戶用FILL或TRACK表示的焊盤，則必須在阻焊層（Solder mask）層畫出相應大小的圖形，以表示該處上錫（我司強烈建議設計前不用非PAD形式表示焊盤）。

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