PCB设计与制造技术交流

1、高高 精精 特特 快快牧泰莱电路技术有限公司牧泰莱电路技术有限公司 MULTILAYER PCB TECHNOLOGY CO.,LTD.电路板设计与制作的衔接电路板设计与制作的衔接拟拟 定：袁斌定：袁斌日日 期：期：2012-2-22 PCBPCB设计与制造设计与制造 技术交流技术交流高高 精精 特特 快快牧泰莱电路技术有限公司牧泰莱电路技术有限公司 PCB生产流程生产流程 PCB材料选择材料选择 PCB板厚设计板厚设计 层压结构的设计层压结构的设计 黑棕氧化技术的应用推广黑棕氧化技术的应用推广 各层图形及钻孔设计各层图形及钻孔设计 外形及拼版设计外形及拼版设计 阻抗设计阻抗设计 PCB PC

2、B热设计要求热设计要求目 录高高 精精 特特 快快PCBPCB生产流程生产流程牧泰莱电路技术有限公司牧泰莱电路技术有限公司高高 精精 特特 快快单面板工艺流程单面板工艺流程牧泰莱电路技术有限公司牧泰莱电路技术有限公司客户文件客户文件工程处理工程处理开开 料料钻钻 孔孔图形转移图形转移 退退 膜膜 印印 阻阻 焊焊吹吹 锡锡印印 字字 符符外形处理外形处理蚀蚀 刻刻测测 试试最终检验最终检验包包 装装阻焊成像阻焊成像文件审查文件审查高高 精精 特特 快快双面板工艺流程双面板工艺流程牧泰莱电路技术有限公司牧泰莱电路技术有限公司客户文件客户文件文件审查文件审查工程处理工程处理开开 料料钻钻 孔孔沉铜

3、沉铜/板镀板镀外层图形转移外层图形转移 图形电镀铜图形电镀铜/锡锡退退 膜膜蚀蚀 刻刻褪褪 锡锡印印 阻阻 焊焊阻焊成像阻焊成像镀金手指镀金手指印字符印字符有有/无铅喷锡无铅喷锡外形处理外形处理测测 试试最终检验最终检验包包 装装 金手指倒角金手指倒角高高 精精 特特 快快多层板工艺流程多层板工艺流程牧泰莱电路技术有限公司牧泰莱电路技术有限公司客户文件客户文件文件审查文件审查工程处理工程处理内层开料内层开料内内层图形转移层图形转移蚀蚀 刻刻退退 膜膜棕棕 化化层层 压压钻钻 孔孔沉铜沉铜/板镀板镀外层图形转移外层图形转移图形电镀铜锡图形电镀铜锡退退 膜膜蚀蚀 刻刻退退 锡锡印印 阻阻 焊焊阻焊

4、成像阻焊成像印印 字字 符符吹吹 锡锡外形处理外形处理测测 试试最终检验最终检验包包 装装高高 精精 特特 快快PCBPCB材料选择材料选择牧泰莱电路技术有限公司牧泰莱电路技术有限公司我们选用国内最优良的板料供应商我们选用国内最优良的板料供应商生益科技、联茂电子的生益科技、联茂电子的板料，常规板料如下：板料，常规板料如下：同时为满足各类客户的特殊需求，我们同时制造铝基、金属基、PTFT等各类特殊材料的PCB满足各类客户的需求。高高 精精 特特 快快PCBPCB材料选择材料选择a)a)应适当选择应适当选择g g较高的基材较高的基材玻璃化转变温度玻璃化转变温度g g是聚合物特有的性能，是决定材料性

5、能的临界是聚合物特有的性能，是决定材料性能的临界温度，是选择基板的一个关键参数。环氧树脂的温度，是选择基板的一个关键参数。环氧树脂的TgTg在在125140 125140 左右，再流焊温度在左右，再流焊温度在220220左右，左右，远远高于远远高于PCBPCB基板的基板的g g，高温容易造成，高温容易造成PCBPCB的热变的热变形，严重时会损坏元件。形，严重时会损坏元件。 * *TgTg 应高于电路工作温度应高于电路工作温度b) b) 要求要求CTECTE低低由于由于X X、Y Y和厚度方向的热膨胀和厚度方向的热膨胀系数不一致，容易造成系数不一致，容易造成PCBPCB变形，严重时会造成金变形，

6、严重时会造成金属化孔断裂和损坏元件。属化孔断裂和损坏元件。c) c) 要求耐热性高要求耐热性高一般要求一般要求PCBPCB能有能有250/50S250/50S的耐热性。的耐热性。d d）要求平整度好）要求平整度好e) e) 电气性能要求：高频电路时要求选择介电常数电气性能要求：高频电路时要求选择介电常数低、介质损耗小的材料。绝缘电阻，耐电压强度，低、介质损耗小的材料。绝缘电阻，耐电压强度， 抗电弧性能都要满足产品要求。抗电弧性能都要满足产品要求。牧泰莱电路技术有限公司牧泰莱电路技术有限公司高高 精精 特特 快快PCBPCB厚度的设计厚度的设计1、一般贴装机允许的板厚：0.55mm。2、PCB厚

7、度一般在0.52mm范围内。3、只装配集成电路、小功率晶体管、电阻、电容等小功率元器件，在没有较强的负荷振动条件下，使用厚度为16mm、板的尺寸在500mm500mm之内；4、有负荷振动条件下，要根据振动条件采取缩小板的尺寸或加固和增加支撑点的办法，仍可使用1.6mm的板；5、板面较大或无法支撑时，可以考虑将板厚加大，应选择23mm厚的板。6、当层次较高时，必须保证每层介质厚度的满足其他各方面要求（如耐压要求）。7、当PCB尺寸小于最小贴装尺寸时，必须采用拼板方式。牧泰莱电路技术有限公司牧泰莱电路技术有限公司高高 精精 特特 快快层压结构的设计层压结构的设计 在层压结构的设计方面，我们致力于满

8、足客户需求的层压结构进行设计和生产，基础设计原则如下：客户有指定结构时，须按客户要求设计。客户有阻抗要求时，必须使用满足客户的层压结构。客户没有指定结构时，设计原则为：介质层厚度、压合厚度符合客户要求。内层板优先选用厚度较大的芯板；最小介质厚度：0.06mm尽量使用单张PP结构PP选用：优先选用常规类型PP：1080、2116、7628厚铜板PP选用：2oz及以上铜厚靠近铜面PP只可排放1080、2116牧泰莱电路技术有限公司牧泰莱电路技术有限公司高高 精精 特特 快快层压结构的设计层压结构的设计牧泰莱电路技术有限公司牧泰莱电路技术有限公司 同时我们本着节约成本，降低生产难度系数的原则，建议客

9、户对层压结构进行如下优化：1、介质层的厚度在无阻抗要求的情况下，尽量在0.1-0.2mm之间，便于生产过程中厚度均匀性的控制；2、层压结构的设计尽量采取对称原则，有利于PCB焊接时翘曲的控制；3、多层板优选选用厚度较大的芯板设计结构，有利与PCB加工和焊接过程中应力释放造成困扰。4、层压结构中尽量使用同规格材料，减少因加工过程中变形差异，提高产品可靠性。高高 精精 特特 快快软件造成的层压结构误解软件造成的层压结构误解 Protel Protel 系列软系列软件设计的件设计的PCBPCB文件文件中都有一个介质厚中都有一个介质厚度要求的说明，如度要求的说明，如右图，如不做特殊右图，如不做特殊设置

10、得出的层压结设置得出的层压结构是介质均等的。构是介质均等的。则芯板厚度变小，则芯板厚度变小，PPPP数量加大，成本数量加大，成本增加。如无要求建增加。如无要求建议加工要求中说明议加工要求中说明。牧泰莱电路技术有限公司牧泰莱电路技术有限公司高高 精精 特特 快快内层图形设计内层图形设计牧泰莱电路技术有限公司牧泰莱电路技术有限公司各层图形铜尽量分布均匀，防止翘曲。层间图形结构尽量分布较均匀，层排序也考虑对称，如右图 (g代表电地层，s代表信号层）。高高 精精 特特 快快内层图形设计内层图形设计 内层孔到线的距离尽量加大，层次越高，距离越大。（4层板保证在7mil以上，6-8层保证8mil以上） 层

11、次越高，内层孔到铜的距离越大，一般10MIL以上，提高可靠性。 孔密集区域，线尽量布置在两孔的正中间。 板内元素距离板边15mil以上。层次越高，可以考虑加大。 金手指下方铺铜，防止区域偏薄。牧泰莱电路技术有限公司牧泰莱电路技术有限公司高高 精精 特特 快快常见问题常见问题- -内层网络判定不清楚内层网络判定不清楚A)孔与内层图形相切，不能判定其网络。B)孔设计在隔离线上，孔位的PAD设计不完整，无法判定其网络。C）梅花焊盘设计在隔离线上，不能判定其网络。牧泰莱电路技术有限公司牧泰莱电路技术有限公司ABC高高 精精 特特 快快钻孔的设计钻孔的设计牧泰莱电路技术有限公司牧泰莱电路技术有限公司1)

12、 1) 机械安装孔机械安装孔2) 2) 元件孔元件孔 金属化的孔径比引线直径大金属化的孔径比引线直径大0.20.3mm0.20.3mm。这样有利于波峰焊的。这样有利于波峰焊的 焊锡往上爬，同时利于排气，如果孔太小，气体跑不出来，焊锡往上爬，同时利于排气，如果孔太小，气体跑不出来， 会夹杂在焊锡里。孔太大元件偏斜会夹杂在焊锡里。孔太大元件偏斜。（通孔、埋（通孔、埋 孔、盲孔）孔、盲孔）盲埋孔设计时尽量不要交叉盲埋孔设计时尽量不要交叉。高高 精精 特特 快快钻孔的设计钻孔的设计5 5） 采用回流焊工艺时导通孔设置采用回流焊工艺时导通孔设置 A A、一般导通孔直径不小于一般导通孔直径不小于0.3mm

13、0.3mm；最小孔径与板厚度的比不；最小孔径与板厚度的比不 小于小于1 1：8 8，过小的比例在金属化孔时，工艺难度加大成，过小的比例在金属化孔时，工艺难度加大成 本上升。本上升。 B B、不能把导通孔直接设置在焊盘上、焊盘的延长部分和焊不能把导通孔直接设置在焊盘上、焊盘的延长部分和焊 盘角上。盘角上。 C C、导通孔和焊盘之间应有一段涂有阻焊膜的细线相连，细导通孔和焊盘之间应有一段涂有阻焊膜的细线相连，细 线的长度应大于线的长度应大于0.5mm0.5mm，宽度大于，宽度大于0.1mm0.1mm。 牧泰莱电路技术有限公司牧泰莱电路技术有限公司高高 精精 特特 快快钻孔的设计钻孔的设计6) 6)

14、 最小孔径最小孔径0.2MM0.2MM，能使用大孔尽量使用，能使用大孔尽量使用, ,孔孔边边到孔到孔孔边孔边间距大于间距大于1 12 2milmil, ,过孔尽量不要打在需要焊接的焊盘上。过孔尽量不要打在需要焊接的焊盘上。7) 7) 我司孔径公差控制范围：我司孔径公差控制范围：正常孔径公差是按照正常孔径公差是按照IPC IPC 级标准。级标准。压接孔孔径公差可以控制在压接孔孔径公差可以控制在0.05mm0.05mm。PTHPTH可以控制孔径公差可以控制孔径公差0.08mm.0.08mm.NTPHNTPH可以控制孔径公差可以控制孔径公差0.05mm.0.05mm.8) 8) 孔位公差孔位公差0.

15、075mm0.075mm9) 9) 孔铜要求：孔铜要求：IPC IPC 级标准控制级标准控制 孔铜平均孔铜平均25um25um，单点大于，单点大于20um20um。牧泰莱电路技术有限公司牧泰莱电路技术有限公司高高 精精 特特 快快钻孔文件最常见的问题沟通钻孔文件最常见的问题沟通牧泰莱电路技术有限公司牧泰莱电路技术有限公司1、文件孔或槽属性与加工说明要求不同。2、文件孔属性与文件设计不符合。3、孔属性定义为非金属化孔，但是线路层设计有网络连接。4、SMT钻孔。高高 精精 特特 快快外层线路的设计外层线路的设计1、极限线宽间距3/3MIL，通常成品1OZ最小线宽/间距4.5/4.5MIL，成品2O

16、Z最小线宽/间距6/6MIL，后续每增加铜厚1OZ，线宽与间距相应增加1MIL，对应铜厚内层线宽与间距一致。情况允许建议分别加大1MIL。2、线宽在不同温度下的载流量（1OZ）。牧泰莱电路技术有限公司牧泰莱电路技术有限公司高高 精精 特特 快快线宽载流量对比表线宽载流量对比表牧泰莱电路技术有限公司牧泰莱电路技术有限公司. . 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%50%去去选择考虑。选择考虑。. . 在在PCBPCB设计加工中，常用设计加工中，常用OZOZ（盎司）作为铜皮厚度的单位，（盎司）作为铜皮厚度

17、的单位，1 OZ1 OZ铜厚的定义为铜厚的定义为 1 1平方英尺面积内铜箔的重量为一盎，对应的物理厚度为平方英尺面积内铜箔的重量为一盎，对应的物理厚度为35um35um；2OZ2OZ铜厚为铜厚为70um70um。. . 电路工作电压：线间距的设置应考虑其介电强度。电路工作电压：线间距的设置应考虑其介电强度。高高 精精 特特 快快外层线路的设计外层线路的设计3、焊盘走线要添加泪滴，以避免过波峰焊接时将焊盘拉脱。4、 SMD焊盘上不能布过孔，过孔与焊盘应保持0.2mm的间距5、数控铣外层的元素与板边最小安全间距0.25MM，V-CUT安全距离见下表：牧泰莱电路技术有限公司牧泰莱电路技术有限公司高高

18、 精精 特特 快快外层线路的设计外层线路的设计6、线路铺铜： 整个设计布线完毕后，尽量对未布线的空白区域进行铺铜处理，以增加电路的抗干扰力。画出灌铜区域外框，选择灌注方式，将地网络与铜皮相连。但铜皮与焊盘、线最好8MIL以上间距。 外层铜分布均匀可以使得电镀时电流分布均匀，镀层厚度也均匀，方便生产加工，利于产品可靠性。如阻抗板利于阻抗的最终效果。 下图为不建议设计：牧泰莱电路技术有限公司牧泰莱电路技术有限公司高高 精精 特特 快快阻焊设计阻焊设计1 1）过孔处理方式：覆盖过孔处理方式：覆盖 不覆盖不覆盖 覆盖塞孔覆盖塞孔 部分塞孔部分塞孔通常设计时，过孔处理方式为覆盖塞孔，但是最好不要把需要塞

19、通常设计时，过孔处理方式为覆盖塞孔，但是最好不要把需要塞的过孔放置于开窗的焊盘上，为避免冒油，导致可焊性异常，此的过孔放置于开窗的焊盘上，为避免冒油，导致可焊性异常，此类孔作覆盖不塞孔处理。类孔作覆盖不塞孔处理。2 2）绿油桥：绿油桥： 为防止焊料桥接导致短路，为防止焊料桥接导致短路， 通常需要保留绿油桥。当通常需要保留绿油桥。当 ICIC焊盘间距焊盘间距8mil8mil时无法时无法 保留绿油桥。保留绿油桥。 杂色油墨需要保留绿油桥杂色油墨需要保留绿油桥 时时ICIC焊盘间距焊盘间距9mil9mil。 不能保证绿油桥时按照通不能保证绿油桥时按照通 窗处理。窗处理。牧泰莱电路技术有限公司牧泰莱电

20、路技术有限公司高高 精精 特特 快快阻焊设计阻焊设计3）过孔塞孔的最大孔径为0.6mm，建议需要塞孔的过孔孔径设计 在0.6mm以内，最佳为0.3-0.4MM。如为了保证良好的导通可以 同网络多放置几个孔。塞孔是防范过孔发黄的最好方法。4）BGA区的过孔在没有特殊要求的情况下是以塞孔的方式处理， 如需要设计测试点，建议在字符层用位号标识。 沟通中常用术语解释：阻焊开窗（即焊盘露铜）， 开窗露铜/线牧泰莱电路技术有限公司牧泰莱电路技术有限公司高高 精精 特特 快快字符设计字符设计 字符层设计的位号是为了贴装和维修方便。字符层设计的位号是为了贴装和维修方便。 字符线宽与字高的最佳比例是字符线宽与字

21、高的最佳比例是1:1:8 8，最低保证在最低保证在1 1：6 6。我司最我司最小的线宽要求为小的线宽要求为4.54.5milmil，字高建议设计在，字高建议设计在30mil30mil以上以上。 字符框设计时建议距离所示焊盘有字符框设计时建议距离所示焊盘有6mil6mil以上的距离，可以确保以上的距离，可以确保标识清晰准确。标识清晰准确。 字符的字体尽量设计正楷字。字符的字体尽量设计正楷字。 位号不建议设计在焊盘与器件之上，应与焊盘相隔位号不建议设计在焊盘与器件之上，应与焊盘相隔6MIL6MIL以上以上 位号尽量不要设计在走线或铜与基材交接区域，会由于字符油位号尽量不要设计在走线或铜与基材交接区

22、域，会由于字符油墨下油不均导致字符不清墨下油不均导致字符不清牧泰莱电路技术有限公司牧泰莱电路技术有限公司高高 精精 特特 快快PCBPCB外形设计外形设计1 1、形状设计、形状设计 a a、印制板的外形应尽量简单，一般为矩形，长宽比为、印制板的外形应尽量简单，一般为矩形，长宽比为3 3：2 2或或4 4：3 3，其尺，其尺寸应尽量靠标准系列的尺寸，以便简化加工工艺，降低加工成本。寸应尽量靠标准系列的尺寸，以便简化加工工艺，降低加工成本。 b b、板面不要设计得过大，以免在回流焊时引起变形。、板面不要设计得过大，以免在回流焊时引起变形。牧泰莱电路技术有限公司牧泰莱电路技术有限公司以防损坏以防损坏

23、PCB传送带传送带（纤维皮带）（纤维皮带）高高 精精 特特 快快PCBPCB多多pcspcs拼接的设计拼接的设计1 1、当、当PCBPCB尺寸小于最小贴装尺寸（尺寸小于最小贴装尺寸（50mm50mm50mm 50mm ）时必须采用拼板）时必须采用拼板的方式，异形板也需拼板。的方式，异形板也需拼板。2 2、拼板可以提高生产效率，双面全表面贴装，并且不采用波峰焊工、拼板可以提高生产效率，双面全表面贴装，并且不采用波峰焊工艺时，可采用双数拼板、正反面各半、两面图形完全相同的设计艺时，可采用双数拼板、正反面各半、两面图形完全相同的设计，这种设计可以采用同一块模板、节省编程、生产准备时间、提，这种设计可

24、以采用同一块模板、节省编程、生产准备时间、提高生产效率和设备利用率。高生产效率和设备利用率。3 3、拼板设计要求：、拼板设计要求： a a 、拼板的尺寸不可太大，也不可太小，应以制造、装配、和测试、拼板的尺寸不可太大，也不可太小，应以制造、装配、和测试过程中方便为原则，不产生较大变形为宜。根据过程中方便为原则，不产生较大变形为宜。根据PCBPCB厚度确定。厚度确定。(1mm(1mm厚度的厚度的PCBPCB最大拼板尺寸最大拼板尺寸200mm200mm150mm)150mm) b b 、拼板的工艺边一般为、拼板的工艺边一般为5-10mm5-10mm，添加定位孔。添加定位孔。 c c 、MARKMA

25、RK点加在每块小板的对角上，一般为二个（一点也可以）。点加在每块小板的对角上，一般为二个（一点也可以）。 d d 、定位孔加在工艺边上，其距离为距各边、定位孔加在工艺边上，其距离为距各边5mm5mm。 e e 、工艺边上可以添加不对称的、工艺边上可以添加不对称的3-43-4个定位孔。个定位孔。 f f 、拼板中各块、拼板中各块PCBPCB之间的互连方式有之间的互连方式有V-CUTV-CUT和邮票孔连接两种方式和邮票孔连接两种方式。要求既能一定的机械强度，又便于贴装后的分离。要求既能一定的机械强度，又便于贴装后的分离。牧泰莱电路技术有限公司牧泰莱电路技术有限公司高高 精精 特特 快快PCBPCB

26、多多pcspcs拼接的设计拼接的设计 拼板元件布局要求拼板元件布局要求牧泰莱电路技术有限公司牧泰莱电路技术有限公司连接方式连接方式高高 精精 特特 快快邮票孔连接的设计邮票孔连接的设计 工艺边与单元板之间采工艺边与单元板之间采用桥连的方式连接，桥用桥连的方式连接，桥连位置设计邮票孔连位置设计邮票孔 邮票孔最佳为邮票孔最佳为0.5-0.6mm0.5-0.6mm 0.25mm0.25mm邮票孔孔壁间邮票孔孔壁间距距0.4mm,0.4mm,常规按常规按0.3mm0.3mm间距设计。间距设计。 每个桥连上邮票孔数量每个桥连上邮票孔数量至少需要至少需要5 5个个 邮票孔为邮票孔为NPTHNPTH，文件设

27、，文件设计时必须避开邮票孔。计时必须避开邮票孔。牧泰莱电路技术有限公司牧泰莱电路技术有限公司高高 精精 特特 快快V-CUTV-CUT的设计的设计工艺边与单元板之间无间距或工艺边与单元板之间无间距或者桥接的宽度较小，我们采用者桥接的宽度较小，我们采用V-CUTV-CUT处理。处理。V-CUTV-CUT刀有几种：刀有几种： 20 20 30 30 45 45 60 60 最常用的为最常用的为30 30 V-CUTV-CUT余厚余厚: : 板厚板厚1.6MM1.6MM残留厚度残留厚度0.3+/-0.3+/-0.1MM,0.1MM, 板厚板厚1.6MM1.6MM残留厚度残留厚度0.4+/-0.4+/

28、-0.1MM.0.1MM.半孔板半孔板V-CUTV-CUT时为不伤及半孔时为不伤及半孔， V-CUT V-CUT将会往外偏移将会往外偏移0.1mm0.1mm。内层内层V-CUTV-CUT叠边参考外层叠边参考外层V-V-CUTCUT安全间距。安全间距。牧泰莱电路技术有限公司牧泰莱电路技术有限公司高高 精精 特特 快快工艺边的设计工艺边的设计1 1、工艺边上一般设计、工艺边上一般设计3-43-4个大小为个大小为2.0-4.0mm2.0-4.0mm的定位孔，的定位孔，3-43-4个个1.0mm 1.0mm 的光学点，并设计保护环，不对称排布，以方便后续加的光学点，并设计保护环，不对称排布，以方便后续加工和测试。工和测试。 2 2、为保证内层层压均匀，建议工艺边内层填铜。、为保证内层层压均匀，建议工艺边内层填铜。3 3、为方便外层线路加工，平衡电流，建议外层铺铜、为方便外层线路加工，平衡电流，建议外层铺铜4 4、工艺边上填铜可以增加板的刚性，有益与板翘曲度的控制。、工艺边上填铜可以增加板的刚性，有益与板翘曲度的控制。5 5、以上铺铜均避开定位孔和光学点。、以上铺铜均避开定位孔和光学点。牧泰莱电路技术有限公司牧泰莱电路技术有限公司高高 精精 特特 快快阻抗的设计阻抗的