PCB板设计与制作的可靠性研究

PCB工程资料的可制作性处置

内容择要择要：跟着社会跟科技的不时开展，PCB的布线规划也更趋势于精细化，这就对消费有了更高的请求，对消费的牢靠性有了更高的请求。本文经过对触及到论述计划对制作消费进程中的牢靠性的妨碍。要害词：PCB;牢靠性;计划;消费PCB板可制作性方面的剖析，来印制电路板可制作性计划是指在现有装备跟工艺制作才干范畴内计划印制电路板。其目标是保障终端产物的品质、功用及牢靠性的同时浪费制作时刻跟本钱。非常多情况下这些请求在印制电路板计划中相互制约。文将剖析可制作性计划的各个方面以及它们对印制电路板制作的妨碍。进程中应用可制作性计划的好处包含：进步良率、延长交货期、落低本钱、进步品质、牢靠性。本文提要紧从产前考核、良率与本钱、加工进程中重点工程等进展论述。在计划一、计划规那么反省(DRC)是CAM软件顶用以反省全体计划是否契合制作才干的有效东西。但这时的反省在计划进程中不免为时已晚。年夜少数触及制作本钱的因素在排版跟天生曾经被决议了。因而线路板公司工程处置时需求对可制作性咨询题进展产前思索。GERBER文件前就反省客户计划中存在的咨询题及不契合可制作性的咨询题，与客户进展相同并进展调剂。同时需求为消费供给钻铣数据、消费用线路、阻焊、字符胶卷，AOI数据，测试数据，图形电镀面积等。在工程处置进程中，触及到工艺、装备、原资料等方面任务，从工程处置到消费到终极测验，都必需思索到工艺品质跟消费品质的监测跟操纵。为此，作为工程职员必需对工艺请求及消费加工的参数做到成竹在胸，工艺的全体兼顾，将咨询题及难点处置在消费往常。做到对1.1资料检察工艺检察是针对客户所供给的原始资料(包含图纸、邮件、附件、光盘、样板等)，依照有关的"设

计规范"及有关规范，联合本司消费实践，进展工艺性检察。工艺检察的要点有以下多少个方面：1计划资料是否完好〔包含：原始幅员、履行的技巧规范等〕；如：断线、短路、孔径过错等咨询题。对客户咨询题与客户进展相同，须要时需求客户重发幅员或发确认文件。是否存在分明计划咨询题。例2，客户请求是否合适公司加工。详细状况见下表：类不点检工程公司参数操纵办法工序客1.电子幅员资料是否完全询咨询客户或请求客户供给必需完全2.是抄板消费依然参还是板转样板转消费请求客户确认宴客户供给确认的数据供资料消费数据笔迹明晰,数据完好不清晰要咨询客户3.有有数据跟阐明文件4.客户供给图纸跟数据1.板材范例电子版文件与资料分歧,不分歧提出咨询客户FR-4﹑CEM3﹑CEM1等按客户指定范例消费。如无指定询咨询客户，能否改用我公司现有范例板材替代应用板材国际、生益﹑南亚﹑建涛等如客户无指定的厂家板材,询咨询客户能否用我公司承认的板材替代。2.有无指定板材供货商3.有ROHS请求特别板材客户指定请求不向客户确认询咨询客户能否改用我公司现有板材应用别的厚度板材需提早定制,4.板材厚度0.4﹑0.6﹑0.8﹑1.0、1.2﹑1.6﹑2.0﹑2.5、3.0mm5.铜箔厚度1.板层数0.5OZ﹑1OZ﹑2OZ咨询客户确认,客户有无铜厚请求客户工单面﹑双面﹑三层﹑四层﹑六层﹑八层八层以上提交多功用小组评审超越我公司消费才干与客户相同超越我公司制能与客户相同孔铜厚＞25um提出,2.板厚请求3.制品铜厚4.孔铜请求5.阻焊色彩最小0.4mm,最年夜3.0mm最小基体铜铜厚18um,最年夜70um最小孔铜厚:18um,最年夜25um不,那么提出告诉市场部跟技巧部,司理绿色(常用)﹑玄色﹑蓝色﹑白色、白色确认

艺要求普通板用两种或两种以上的色彩油提出司理确认6.阻焊油墨型号绿油厚度＞提出,司理确认,或知会客户7.阻焊厚度基材上30-40um，线条跟拐角处≧10um8.客户指定阻焊型号告诉物控部,流程部,无那么告诉客户与客户确认,.9.字符色彩白色﹑玄色特定色不,那么告诉物控部跟流程部,司理确认10.字符油墨型号11.字符油厚度请求两种或两种以上提出司理主管确认请求的提出,告诉品质部3.客户详细请求需求满意可制作性请求，假如不契合，提出并进展多部分小组评审。详细请求见下表：项目参数畸形加工阐明4.5Mil的线。〔如BGA器件跟插件内走线〕需评审不克不及加工内/外层最小线宽5/6同意各不器件内有极限4.5mil低于4mil(Mil)内/外层最小间距5/6同意少数线与线、盘与盘有5Mil的间距。极限4.5mil低于4mil低于5mil(Mil)7Mil以上余环是指孔边到焊环最外边的单边间隔。极限5mil内/外层器件孔最小焊环(Mil)8Mil以上12mil内层断绝环最小孔边与断绝环边的单边间隔(如不克不及到达极限8mil低于8mil不克不及调剂5mil以下10MIL间距但削铜后可到达亦可承受.)内层无焊盘孔/线距7mil5mil离最小最小孔板厚<0.2mm厚径比是指，板厚:钻孔孔径≤80.2mm0.2mm以下厚径比＞10径2.0mm厚径比＞8板厚≥2.0mm单、双面板厚径比≤103.0mm超越6：1特不规评审(厚径比:板厚:钻孔孔径超越6：12.0mm下厚径比＞10评审特不规评审板厚＞3.0mm最年夜板厚详细思索事先所备物料状况多层板5.0mm详细思索事先所备物料状况详细思索事先所备物料状况超越4mm评审应做评审最小板厚单、双面板0.2mm≤0.6mm应做评审8层≥≤0.2mm多层板4层:0.６mm；6层:0.8mm；8层:1.２mm；10层:1.5mm；超越畸形加工值应做评审最年夜尺寸单、双面板超越此尺寸应做评审评审480x590mm410x560mm多层板超越此尺寸应做评审超越457*610mm

二、良品率与本钱良品率可说是消费本钱中最高的一项。良品率低招致制品板价钱举高用以补偿不良板形成的损掉。电路板精细庞杂水平跟良品率成正比，一旦跌破可制作性底线，良品率将直线下滑(参图表4)。图表4良品率与电路板庞杂水平曲线计划规格表白应用请求。假如线路散布在规范限度内，那么存在可制作性。假如计划规格(请求)超越制作才干范畴，其后果确实是良率低下。另一个方面可制作性计划可经过限度那些濒临制作才干边沿的线路板特点数目宋保tiE,总体良晶率。总体良品率即是各部分良晶率的乘积。比方：100个制程或线路板特点良率分不为99％，那么总体良品率只要36.6％(0.99100=0.366)。因而，在到达计划目标的条件下应尽能够把线路板特点操纵在规范制作才干气氛内。跟计划相同是均衡应用请求跟进步尖端技巧本钱操纵的要害。三、加工本钱加工本钱指在精细庞杂水平跟数目上投入的本钱。计划庞杂水平越高，消费所需的装备跟工艺就越贵；线路板特点量越多，本钱就越高。加工最要紧的本钱跟钻孔相干。次序层压工艺可添加密度，但因工序跟加工次数单一使本钱分明回升。镭射微孔计划也会进一步添加本钱，但是据差别的计划跟封装，它也能增加必定线路板层数。

规范多层板通孔钻孔本钱综合孔数、孔径、孔径品种、每次钻孔板数多少个因素。孔数多那么占用机台时刻长，消耗钻头多。孔小那么钻孔难度跟镀孔难度加年夜。孔径品种多那么机台换钻头时刻加长。最具落低本钱潜力的消费步调之一确实是添加每次钻孔板数。外表处置也是另一妨碍本钱的因素。当2种差别的外表处置同时应用时，本钱最高。应用哪些外表处置的组合也妨碍到本钱形成。最经济的有OSP、浸银、HASL：浸金跟镀金价钱比拟适中；镍金混杂价钱最贵。浸锡常用于背板，但不实用零碎或子板。四、线路板特点制作才干可制作性计划最主要的构成部分为：在制作才干范畴内计划线路板特点。以下将谈到多少个线路板的要紧特点与零碎板技巧水准消费商的制作才干。本文说起的零碎板要紧指12层以上，每片原资料切割板可用面积仅够排1到2个板，各制程的良品率请求分外高才干到达总体良品率请求，在可用面积内只需呈现一个小小掉误就会招致全部报废。镀层厚径比为板厚与孔径之比(参图表5)。导孔孔径年夜概比孔垫少0.254mm。据差别的外表处理跟厚径比，通孔元件孔孔径约比制品板孔(FHS)年夜0.127-0.152mm。某些压插件孔径比普通FHS年夜0.102mm。图表5厚径比界说厚径比越高，镀孔越难度越年夜。北美抢先零碎板厂商制作才干见图表6。

环宽制作才干取决于资料以及是否坚持制程一向性。有些资料伸缩性较年夜，较薄的中心资料伸缩性分明年夜于较厚的。多层板层数越多，各层间孔位重合越艰苦(参图表7)。图表7内层孔环宽界说定位才干跟制品环宽规格决议镀孔环严惩小。以下数据(参图表8)假定为制品环宽尺寸，IPC2级规范同意毁坏不年夜于90度，3级规范请求内层环严惩于0.025mm。90度毁坏年夜概毁坏0.025-0.05mm，因而按2级规范以下数据减去0.025mm，按3级规范那么加上0.0251mm。图表8零碎板内层孔不宽制作才干比拟计划进程中衡量厚径比、环宽、板厚跟阻抗请求时有须要联络制作厂商，应用可制作性计划技巧来规范这些线路板特点将对良品率起到决议性感化。计划者应了解内、外层导线宽跟导线间距制作才干。内层的粗年夜导线比外层或镀层上的轻易制作些。铜箔越薄，线路板精度越高(参图表9)。图表9零碎板线宽/线距制作才干比拟

外层制作精细度年夜部分取决于厚径比。盲孔板次序层压请求线宽跟线距稍年夜于图表应在镀层无铜地区预留分流阴极从而使镀层平均，如此可增加镀层厚度偏差跟导线偏移。9中所列。五、外表处置浸银、OSP、化学镀镍／浸金(ENIG)、HASL、镀镍／镀金是多少种主流外表处置范例。也有浸锡，绝年夜部分用于背板。其余外表处置方法应用不广泛，供给才干单薄，价钱较高。最经济的印制线路板外表处置方法平日是OSP、浸银、HASL。HASL的应用量在过来多少年中逐步增加。六、阻焊膜阻焊膜简直是制板最初一道工序。之前一切的制程以经范围定位才干，外层定位孔决议阻焊膜是否能与孔跟导体瞄准，目标是不让阻焊膜打仗到孔跟可焊导体(参图表10)。图表10LPI阻焊膜对外层外表组装导体定位才干阻焊膜定位才干决议导线与外层可焊部分的间隔远近，平日阻焊膜掩盖的导线与外露可焊导体间隔年夜于0.13mm。机器因素请求地位跟尺寸有必定公役。要保障在计划出的线路板上元件组装正确无误，必需了解制作才干范畴有多年夜。制板进程中，钻孔分两次。镀覆孔在第一次钻，普通孔在第二次钻。假如镀覆孔定位请求严厉，一些小的普通孔也可在第一次钻。机器才干依附装备，不更换新装备的话普通非常难进步。同时零碎板普通较年夜，孔位散布全部版面(而不是部分)，规范机器能力如下(假定是整版，不是部分)：一次孔到一次孔：0.15mmDTP二次孔到二次孔：0.15mmDTP一次孔到二次孔：0.36mmDTP非镀边到非镀边(铣切后)：+/-0.13mm

一次孔到非镀边：+/-0.10mm制品板孔径公役：普通孔(规范)：+/-0.051mm镀覆孔(压插件孔)：+/-0.05mm镀覆孔(规范)：+/-0.076mm非镀边到表里层铜：+/-0.25mm普通孔(进步)：+/-0.038mm濒临钻头直径其余机器工序包含磨边、开V槽、扩孔、钻笃志孔、削边等。计划以上各线路板因素前须联络制作商。孔径年夜于6.35mm的应以铣割替代钻孔，直径公役能够添加至+/-0.13mm。导电性年夜多经连通性测试(断路跟短路测