Transcript PCB设计注意事项
深圳市普林电路有限公司 目的：优化资源，节约成本，提高产品生产效率，促进 生产工艺的实现 1 2 PCB产品设计中那些可以合理性优化？ 1.多层板内外层空旷区域的优化 2.导通RING设计的优化 3.独立线路线宽、间距的优化 4.空旷区域PAD / RING之间的优化 5.线路/RING之间的优化 6.油墨覆盖设计的优化 7.表面处理设计的优化 8.拼版工艺处理的优化 3 这些常见的问题在设 计的同时就可以直接 改善吗？ 4 多层板内层设计中可优化的特点 不良现象：空旷区域出现织纹显露，褶皱，以及造成品板弯板翘的现象 不良原因：空旷区域穿透力、结合力不足 改善方案：内层空旷区域填充独立 盘和梅花盘，同时也增加了层间附 着力。 PCB板翘曲度公差(IPC –II) 板的状况 最大翘曲度 PCB板 0.7％ 5 花盘 过孔设计中可优化的特点 孔塞图片 成品能力0.1mm(4mil) 设计要求最小孔径为0.1mm,尽量加大0.05mm,涉及到钻孔精准度与板材的稳定， 不容易烧焦和镀孔时孔塞。 改善方案：将0.25mm以下孔增大0.05mm(尽量避免小孔径设计，即节省成本又 容易工艺的实现) 孔最小为0.1mm， 7 实例：孔与大铜面间距大 ，空旷區域的RING環出現鍍錫不良,原因為RING環太 小。 问题原因：蚀刻线是溶液聚集孔环附近，攻击到锡铅。 改善方案：将独立区域RING 環加大到8mil或以上 8 独立线设计过程中可优化的特点 实例：因线与大铜面间距大,造成图形电镀时线上铜镀的过厚而导致线蚀刻出 现线细或夹膜等异常，造成不良产生。 问题原因：电镀过程实质是铜离子与电子的相互置换的过程，局部设计空旷导 致离子/电子集中分布，致使电子与铜离子的置换过于集中产生不良。 改善方案：1.移线-将线移动至大铜面旁边 2.增加线宽与间距，线宽增大会确保蚀刻是溶液不会过于集中导致线宽过细， 增加间距可以确保蚀刻后的去膜彻底。 3.线两侧添加辅助铜条（但不宜加多，因为电镀时会造成成本浪费） 9 蚀刻后线的理想形状 4mil 4mil+/-20% 4mil线宽min 4mil线宽min 最小间距至少要能适合承受的电压，在布线密度较低时，信 号线的间距可适当地加大，对高、低电平悬殊的信号线应尽 可能地短且加大间距，一般情况下(0.5OZ铜厚)将走线间距建 议设计为4mil或以上。 10 为何走线间距设为4mil或以上？ 工艺生产采用减成法（即在全铜面上去掉不是 电路的部分） 生产前 设计值6mil 《4mil 4mil线宽min 4mil线宽min 2mil 4mil+/-20% 2mil 线路蚀刻时需要提前做预补偿，（化学药水蚀刻）制作出来的线路只要满足 4+/-20%即达到要求， 不可能完全达到理想的 11 布线中网络系统的作用 CPU的数椐线4-6mil,电源线要看载流大小而定，如下： 不同厚度不同宽度的铜箔的载流量见下表:（T为最大温升，单位为摄氏度） 铜皮厚度70um 铜皮厚度35um 铜皮t=10 铜皮t=10 电流A 宽度mm 电流A 宽度mm 6.00 2.50 4.50 2.50 5.10 2.00 4.00 2.00 4.20 1.50 3.20 1.50 3.60 1.20 2.70 1.20 3.20 1.00 2.30 1.00 2.80 0.80 2.00 0.80 2.30 0.60 1.60 0.60 2.00 0.50 1.35 0.50 1.70 0.40 1.10 0.40 1.30 0.30 0.80 0.30 0.90 0.20 0.55 0.20 0.70 0.15 0.20 0.15 注:用铜皮作导线通过大电流时铜箔宽度的载流量应参考表中的数值降额50%去 选择考虑 焊盘与孔环设计中可优化的特点 针对此独立区域单孔径/独立盘设计合理化建议。 独立盘与孔环旁边加 独立盘的功能就是确 保蚀刻的时候把孔环 蚀刻的过于严重而影 响产品的焊接性能。 设计的同时建议加大孔环到8mil以上（单边孔环4mil),或是 到半径为距孔环20mil以外区域直接加上独立盘 13 线路与孔可优化的特点 问题点：线宽/线间距过小 不良现象：夹膜、蚀刻不净等。 产生原因：线宽过细/间距过小（且靠近空旷区域），致使电镀镀铜过厚，蚀 刻不能完整的去膜（夹膜）或者是膜间部分铜（蚀刻不净）。 解决方案：向右平移线，加大线间距。或者是走S型线（不影响功能的情况 下），绕过最小间距位置 若不可移线：削pad：，添加泪滴。确保间距大于4mil或以上 14 加了泪滴 未加泪滴 油墨覆盖 开窗偏小 实例：防焊後綠油IC 问题原因：為IC脚防焊開窗太小。 改善方案：把IC脚防焊開窗加大到5MIL或以上 16 开窗小，油墨上孔环 开窗小，油墨上焊盘 底下无铜设计时，许考虑开窗与焊盘的间距，最少4mil. 17 防焊设计过程中可优化的特点 对位不易 油墨滲透 易短路 易沾墨 改善方案： 1.在确保线宽最小间距的情况下，向中间移动线的设计 2.如果阻抗与叠层允许，绕环外层布线 NG OK 无功能性pad，和孔环用油墨覆盖 19 绿油桥 蚀刻字符 1.IC间用绿油桥（最小6mil，黑色需增大至8mil） 2.蚀刻字用油墨覆盖 20 特点：非圆形孔 工艺要求：设备的优良性，品质的严格管控 设计建议：非特殊要求，尽量避免槽孔的出现，原因有以下几点： 1.成本昂贵， 2.加工周期延长 ， 21 拼版间V-CUT设计的特点 ©} h 保证最小拼版间距控制在30mil 以上，以确保在V-CUT工艺过程 中，避免板边漏铜 b 应用领域：HDI（高密度互连技术）板主要应用于便携式摄像机、 数据通信、汽车电子、手机等领域，其中应用最广泛的领域是手 机行业。 特点：高密度互连，布线密度高，面积小，成本昂贵 工艺要求：设备的优良性，品质的严格管控 设计建议：非特殊要求，尽量避免HDI项目的出现，原因有以下 几点： 1.成本昂贵，6层的HDI板制作成本比10层正常板的成本要高； 2.延长时间，HDI板的生产工艺特殊性决定了工艺加工时间 的延长； 3.良率低，工艺的复杂直接影响的是品质的良率，同时无形 中加大了成本和时间。 4.工艺复杂:增加了压合与测试的工序，无形中提高了生产 企业加工压力。 23 PCB设计注意事项 • 线路层处理:线路蚀刻补偿 • H/H的铜箔 小于等于12mil的线路补偿1.5mil, 大于12mil且小于等于16mil的线路补偿2.5mil 1/1的铜箔小于等于12mil的线路补偿2.5 mil 2/2的铜箔小于等于12mil的线路补偿3.5mil 2. 3. 二. 在成品空旷区域和折断边,要加上网格状的铜箔 主要作用：是分散电流,以免电流集中在成品区內的线路上,造成线路 烧焦。 三. 干膜對于导通孔要泪滴,目的是为防止导通孔孔端和底片沒有对齐,使 导通孔偏出PAN之外,特別是内层有线路的导通孔的PAN一定要加泪 滴,因為内层更容易有偏移的現象 四 对于V_CUT要过的板子,则要将V_CUT的两边的铜箔各內削15mil，要 保证過V_CUT的间距30mil,才会保证过V_CUT之后不会板漏铜. 五、设计钻孔：要求成品孔径一定要比元器件针大0.05mm以上，大家都 知道，由于孔径公差是按照+/-0.075MM管控，可能会孔小。双排插针孔 ，在设计软件中的元件库里有的时候是不对的，和市面上卖的插针脚不符 ，很多都小，所以要确认好。对于金属化孔、 非金属孔、条孔要标注清 楚，这样避免PCB工艺再次确认周期，耽搁交期。 六、线路设计：不要出现断线、连接不实的现象，建议PCB设计完成后， 要用DRC检测，保证连接无问题，自动布线之后很多文件都需要手动微调 ，而我们要求孔的环宽比较大，这样既能保证焊接良好，又能方便PCB加 工生产。如果有一些特殊要求的，需要在说明文件上注明，以免转换文件 时失误，而出现问题，还有一个方面就是，蚀刻字不要太小，建议将蚀刻 字统一做在文字层。 七、防焊层设计：如果有特殊开窗，需要漏锡处理的，要在SOLEDER MASK 层设计，很多设计者在PASTER层设计，可能造成丢开窗现象。如 果贴片比较密集，建议做成过孔盖油或塞孔处理，这样才能保证焊接时不 会出现连焊现象。 八、对于一些非金属化定位孔和外形，建议都设计在机械层，不要设计 在文字层或禁止布线层，因为这两层不是外形层，而在此两层上的内容 很容易漏掉，原则上哪层的部件要做在哪层上，不要变层，这样容易造 成理解上的失误。从而出现PCB制造和设计不符合的问题 深圳市普林电路有限公司 联系人：周军 13683378161 26