PCB-Neuigkeiten - Sieben Fragen, die beim PCB-Leiterplattendesign berücksichtigt werden müssen

Sieben Fragen, die beim PCB-Leiterplattendesign berücksichtigt werden müssen

Sieben Fragen müssen berücksichtigt werden. Leiterplattendesign! Zur Erleichterung des Ausdrucks, Analyse aus sieben Aspekten: Schneiden, Bohren, Verkabelung, Lötmaske, Zeichen, surface treatment and forming:
1. Schneidematerialien berücksichtigen hauptsächlich das Problem der Plattendicke und Kupferdicke:

Die Standardserie von Platten mit einer Dicke von mehr als 0.8MM sind: 1.0 1.2 1.6 2.0 3.2 MM, und die Dicke einer Platte kleiner als 0.8MM wird nicht als Standardserie betrachtet. Die Dicke kann nach Bedarf bestimmt werden, aber die allgemein verwendeten Stärken sind: 0.1 0.15 0.2 0.3 0.4 0.6MM, dieses Material wird hauptsächlich für die innere Schicht von mehrschichtigen Brettern verwendet.

Bei der Gestaltung der äußeren Schicht, Achten Sie auf die Dicke der Platte. Die Produktion und Verarbeitung müssen die Dicke der Kupferbeschichtung erhöhen, Dicke der Lötmaske, surface treatment (tin spraying, Vergoldung, etc.) thickness, Zeichen, Kohlenstofföl und andere Dicken. Die tatsächliche Produktion von Blech wird dicker als 0 sein.05-0.1MM, Die Blechplatte wird dicker als 0 sein.075-0.15mm. Zum Beispiel, wenn das fertige Produkt eine Dicke von 2 erfordert.0 mm während des Entwurfs, wenn die 2.0mm Blatt wird normalerweise zum Schneiden ausgewählt, die Dicke des fertigen Blechs erreicht 2.1-2.3mm, unter Berücksichtigung der Toleranz des Bogens und der Verarbeitungstoleranz. In der Zwischenzeit, wenn das Design erfordert, dass die Dicke der fertigen Platte nicht größer als 2 sein sollte.0mm, Die Platte sollte aus 1 bestehen.9mm unkonventionelles Plattenmaterial. Die PCB-Verarbeitung Anlage muss vorübergehend beim Plattenhersteller bestellt werden, und der Lieferzyklus wird sehr lang.

Wenn die innere Schicht hergestellt wird, kann die Dicke nach der Laminierung durch die Dicke und Strukturkonfiguration des Prepregs (PP) eingestellt werden. Der Auswahlbereich der Kernplatte kann flexibel sein. Zum Beispiel ist die Dicke der fertigen Platte erforderlich, um 1.6mm zu sein, und die Wahl der Platte (Kernplatte) kann 1.2 MM auch 1.0MM sein, solange die Dicke der laminierten Platte innerhalb eines bestimmten Bereichs gesteuert wird, kann die Dicke der fertigen Platte erfüllt werden.

Die andere ist die Plattendickentoleranz. PCB-Designer müssen die Leiterplattendicke Toleranz nach PCB-Verarbeitung unter Berücksichtigung der Montagetoleranz. Es gibt drei Hauptaspekte, die die Toleranz des Endprodukts beeinflussen, einschließlich der eingehenden Materialtoleranz, Laminiertoleranz und äußere Verdickungstoleranz. Several conventional sheet tolerances are now provided for reference: (0.8-1.0)±0.1 (1.2-1.6)±0.13 2.0±0.18 3.0±0.23 Laminating tolerances are controlled within ±(0.05-0.1) according to different layers and thicknesses MM. Especially for boards with board edge connectors (such as printed plugs), Die Dicke und Toleranz der Platine müssen entsprechend den Anforderungen der Übereinstimmung mit dem Stecker bestimmt werden.

Das Oberflächenkupferdickenproblem, da das Lochkupfer durch chemische Kupferplattierung und Kupfergalvanik vervollständigt werden muss, wenn keine spezielle Behandlung durchgeführt wird, ist die Oberflächenkupferdicke dicker, wenn das Lochkupfer verdickt wird. Entsprechend dem IPC-A-600G Standard ist die minimale Kupferbeschichtungsdicke 20um für Niveau 1, 2 und 25um für Niveau 3. Daher, wenn die Kupferdicke erforderlich ist, 1OZ (Minimum 30.9um) zu sein, wenn die Kupferdicke während der Leiterplattenproduktion erforderlich ist, kann der Schnitt manchmal HOZ (Minimum 15.4um) Schneidmaterial entsprechend der Linienbreite/Linienabstand wählen, Entfernen Sie die zulässige Toleranz von 2-3um, das kleinste kann 33.4um erreichen, wenn Sie 1OZ-Ausschnitt wählen, wird die minimale Dicke des fertigen Kupfers 47.9um erreichen. Andere Kupferdickenberechnungen sind verfügbar und so weiter.

2. Bohren berücksichtigt hauptsächlich die Lochgrößentoleranz, die Vorvergrößerung des Lochs, die Verarbeitung des Lochs bis zum Rand der Platte, das nicht metallisierte Loch und das Design des Positionierlochs:

Gegenwärtig ist der kleinste Bearbeitungsbohrer für das mechanische Bohren 0.2mm, aber aufgrund der Kupferdicke der Lochwand und der Dicke der Schutzschicht muss die Entwurfsöffnung während der Produktion vergrößert werden, und die Sprühzinnplatte muss um 0.15mm erhöht werden. Die Goldplatte muss um 0,1mm erhöht werden. Die Schlüsselfrage hier ist, ob, wenn der Durchmesser des Lochs vergrößert wird, der Abstand zwischen dem Loch und der Schaltung und der Kupferhaut die Verarbeitungsanforderungen erfüllt? Reicht der Lötring des ursprünglich entworfenen Schaltungspads aus? Zum Beispiel ist der Durchmesser des Durchgangslochs 0.2mm, der Durchmesser des Pads ist 0.35mm. Die theoretische Berechnung zeigt, dass 0.075mm auf einer Seite des Schweißrings vollständig verarbeitet werden kann, aber nachdem der Bohrer entsprechend der Zinnplatte vergrößert ist, gibt es keinen Schweißring. Wenn die Pads von den CAM-Ingenieuren aufgrund des Abstandsproblems nicht vergrößert werden können, kann die Platine nicht bearbeitet und hergestellt werden.

Öffnungstoleranzproblem: Derzeit werden die meisten Bohrtoleranzen von inländischen Bohrgeräten bei ±0.05mm, plus die Toleranz der Plattierungsdicke im Loch, die Toleranz der metallisierten Löcher bei ±0.075mm kontrolliert, und die Toleranz der nicht metallisierten Löcher wird bei ±0.05mm kontrolliert.

Ein weiteres Problem, das leicht zu ignorieren ist, ist der Isolationsabstand zwischen dem Bohrloch und der inneren Kupferschicht der Mehrschichtplatte. Da die Lochpositionstoleranz ±0.075mm ist, gibt es eine Toleranzänderung von ±0.1mm für die Ausdehnung und Kontraktion des inneren Laminats während der Laminierung. Daher ist im Entwurf der Abstand von der Kante des Lochs zur Linie oder der Kupferhaut garantiert, über 0.15mm für die 4-Lagenplatte zu sein, und die Isolierung der 6-Lagen- oder 8-Lagenplatte ist garantiert, über 0.2mm zu sein, um die Produktion zu erleichtern.

Es gibt drei gängige Möglichkeiten, nicht metallisierte Löcher, Trockenfilmdichtungen oder Gummipartikelstopfungen herzustellen, so dass das im Loch überzogene Kupfer nicht durch Korrosionsbeständigkeit geschützt ist und die Kupferschicht auf der Lochwand während des Ätzes entfernt werden kann. Achten Sie auf die trockene Filmdichtung, sollte der Lochdurchmesser nicht größer als 6.0mm sein, und das Gummistopfenloch sollte nicht kleiner als 11.5mm sein. Darüber hinaus wird Sekundärbohrung verwendet, um nicht metallisierte Löcher zu machen. Unabhängig davon, welche Methode gewählt wird, muss das nicht metallisierte Loch im Bereich von 0.2mm kupferfrei sein.

Das Design von Positionierlöchern ist oft ein Problem, das leicht zu übersehen ist. Im Prozess der Leiterplatte Verarbeitung, Prüfung, Formstanzen oder elektrisches Fräsen müssen alle Löcher größer als 1 verwenden.5mm als Positionierlöcher für das Board. Bei der Gestaltung, Es ist notwendig, so viel wie möglich zu berücksichtigen, die Löcher an den drei Ecken des Leiterplatte in Dreieckform.

Drittens betrachtet die Linienproduktion hauptsächlich die Auswirkungen des Linienätzes

Aufgrund des Einflusses der Seitenkorrosion werden Kupferdicke und verschiedene Verarbeitungstechniken während der Produktion und Verarbeitung berücksichtigt, und eine gewisse Vorrauheit der Linie ist erforderlich. Herkömmliche Kompensation für HOZ-Kupfer zum Sprühen von Zinn und Goldplatte ist 0.025mm, und herkömmliche Kompensation für 1OZ-Kupferdicke ist 0.05-0.075mm, Linienbreite/Linienabstand Produktion und Verarbeitungskapazität ist konventionell 0.075/0.075mm. Daher ist es beim Entwurf der meisten Leitungsbreite/Leitungsabstand Verdrahtung notwendig, das Kompensationsproblem während der Produktion zu berücksichtigen.

Die vergoldete Platine muss die vergoldete Schicht auf der Schaltung nach dem Ätzen nicht entfernen, und die Linienbreite wird nicht reduziert, so dass keine Kompensation erforderlich ist. Es sollte jedoch beachtet werden, dass die Breite der Kupferhaut unter der Goldschicht kleiner als die Breite der Goldschicht ist, da Seitenätzungen noch vorhanden sind. Wenn die Kupferdicke zu dick oder das Ätzen zu groß ist, bricht die Goldoberfläche leicht zusammen, was zu schlechtem Löten führt.

Für Schaltungen mit charakteristischen Impedanzanforderungen sind die Anforderungen an die Leitungsbreite/den Leitungsabstand strenger.

Viertens ist der problematischere Teil der Lötmaskenproduktion die Lötmaskenbehandlungsmethode auf den Durchkontaktierungen:

Neben der leitfähigen Funktion des Via entwerfen viele Leiterplattendesigner es nach der Montage der Komponenten als Online-Testpunkt für das fertige Produkt, und selbst eine sehr kleine Anzahl von ihnen ist auch als Komponenten-Stecklöcher ausgelegt. Im konventionellen Via-Design wird es, um ein Tönen des Lötens zu verhindern, als Abdecköl ausgeführt. Handelt es sich um einen Prüfpunkt oder ein Steckloch, muss das Fenster geöffnet werden.

Das Durchgangslochdeckelöl der zinnbesprühten Leiterplatte ist jedoch sehr einfach, die Zinnperlen in das Loch einzubetten, so dass ein beträchtlicher Teil der Produkte als Durchgangslochstopfenöl ausgelegt ist, und die Position des BGA wird auch als Stopföl behandelt, um die BGA bequem zu verpacken. Aber wenn der Lochdurchmesser größer als 0.6mm ist, erhöht es die Schwierigkeit, Öl zu stopfen (der Stecker ist nicht voll). Daher ist die Sprühzinnplatte auch als halb-offenes Fenster mit einem größeren als der Lochdurchmesser von 0.065mm auf einer Seite entworfen, und die Lochwand und Lochkante sind innerhalb des Bereichs von 0.065mm. Sprühdose.

Fünftens berücksichtigt die Zeichenverarbeitung hauptsächlich das Hinzufügen von Pads und verwandten Markierungen auf den Zeichen.

Da das Bauteillayout dichter wird und es notwendig ist, zu berücksichtigen, dass das Pad nicht platziert werden kann, wenn die Zeichen gedruckt werden, stellen Sie zumindest sicher, dass der Abstand zwischen den Zeichen und dem Pad mehr als 0,15mm beträgt, manchmal können der Bauteilrahmen und die Bauteilsymbole nicht vollständig auf der Leiterplatte verteilt werden. Glücklicherweise ist es jetzt eingefügt. Der größte Teil der Folie wird von der Maschine fertiggestellt. Wenn es also wirklich unmöglich ist, das Design anzupassen, können Sie erwägen, nur den Zeichenrahmen anstelle des Bauteilsymbols zu drucken.

Häufig hinzugefügte Inhalte der Marke umfassen Lieferantenkennzeichnung, UL-Demonstrationszeichen, Flammschutzart, antistatische Kennzeichnung, Produktionszyklus, kundenspezifische Kennzeichnung usw. Die Bedeutung jedes Zeichens muss geklärt werden, und es ist am besten, es beiseite zu lassen und anzugeben, wo es platziert werden soll.

Sechstens, der Einfluss der Oberflächenbeschichtung (Beschichtung) Schicht der Leiterplatte auf das Design:

Zur Zeit, Zu den am häufigsten verwendeten konventionellen Oberflächenbehandlungsmethoden gehört die OSP-Vergoldung, Tauchgold, und Zinnsprühen.
Wir können die Vor- und Nachteile jedes einzelnen in Bezug auf die Kosten vergleichen, Schweißbarkeit, Verschleißfestigkeit, Oxidationsbeständigkeit, unterschiedliche Produktionsprozesse, Bohren und Schaltungsänderungen.

OSP-Prozess: niedrige Kosten, gute Leitfähigkeit und Ebenheit, aber schlechter Oxidationswiderstand, der der Lagerung nicht förderlich ist. Die Bohrkompensation wird konventionell durch 0.1mm gemacht, und die HOZ Kupferdickenkompensation ist 0.025mm. Da es sehr einfach oxidiert und mit Staub kontaminiert werden kann, wird der OSP-Prozess nach der Umformung und Reinigung abgeschlossen. Wenn die Größe des einzelnen Chips kleiner als 80MM ist, muss die Spleißform als Lieferung betrachtet werden.

Nickel-Gold Galvanisierungsverfahren: gute Oxidationsbeständigkeit und Verschleißfestigkeit. Bei Verwendung in Steckern oder Kontaktpunkten ist die Dicke der Goldschicht größer oder gleich 1,3um. Die Dicke der Goldschicht, die zum Schweißen verwendet wird, ist normalerweise 0.05-0.1um, aber die relative Lötbarkeit schlecht. Die Bohrkompensation wird gemäß 0.1mm gemacht, und die Linienbreite wird nicht kompensiert. Beachten Sie, dass, wenn die Kupferdicke mehr als 1OZ ist, die Kupferschicht unter der Oberflächengoldschicht wahrscheinlich zu übermäßigem Ätzen und Kollaps führt, was zu Problemen mit der Lötbarkeit führt. Die Vergoldung erfordert aktuelle Unterstützung. Das Vergoldungsverfahren wird vor dem Ätzen entworfen. Die komplette Oberflächenbehandlung spielt auch eine Rolle der Korrosionsbeständigkeit. Nach dem Ätzen wird der Prozess der Entfernung der Korrosionsbeständigkeit reduziert, weshalb die Linienbreite nicht kompensiert wird.

Elektroloser Vernickelungsprozess (Immersionsgold): gute Oxidationsbeständigkeit, gute Zähigkeit, glatte Beschichtung ist in SMT-Platten weit verbreitet, Bohrkompensation wird bei 0.15mm gemacht, und HOZ-Kupferdickenkompensation ist 0.025mm, weil der Immersionsgoldprozess entworfen ist Nach der Lötmaske müssen Sie Korrosionsbeständigkeitsschutz vor dem Ätzen verwenden. Nach dem Ätzen müssen Sie die Korrosionsbeständigkeit entfernen. Daher ist die Linienbreitenkompensation mehr als die der vergoldeten Platine. Bei großflächigen kupferplattierten Brettern ist die Menge an Goldsalz, die von Tauchgoldplatten verbraucht wird, deutlich geringer als die von vergoldeten Brettern.

Spritzzinnplatte (63 Zinn/37 Blei) Prozess: relativ beste Oxidationsbeständigkeit, Zähigkeit, schlechte Ebenheit, Bohrkompensation wird bei 0.15mm gemacht, HOZ Kupferdickenlinien Breitenkompensation ist 0.025mm, der Prozess ist im Grunde derselbe wie der des sinkenden Goldes Konsistent, es ist derzeit die häufigste Oberflächenbehandlungsmethode.

Wie die EU die ROHS-Richtlinie vorgelegt hat, sie verweigerte die Verwendung von sechs bleihaltigen gefährlichen Stoffen, Quecksilber, Cadmium, sechswertiges Chrom, polybrominated diphenyl ethers (PBDE) and polybrominated biphenyls (PBB). The surface treatment introduced pure tin (tin copper• Sprühen von reinem Zinn (Zinn-Silber-Kupfer), Eintauchsilber und Eintauchsinn usw., um den Blei-Zinn-Spritzprozess zu ersetzen.

7. Puzzle- und Formenbau sind auch schwierig, umfassend beim Entwerfen zu berücksichtigen:

Zunächst einmal sollte die einfache Verarbeitung berücksichtigt werden, wenn die Platine montiert wird. Der Zeitabstand der elektrischen Fräsform sollte entsprechend einem Fräserdurchmesser (herkömmlich 1.6 1.2 1.0 0.8) montiert werden. Achten Sie beim Stanzen der Brettform darauf, ob der Abstand von Loch und Linie zur Kante der Platte größer ist als eine Brettdicke. Die minimale Stanzgröße muss größer als 0.8mm sein. Wenn die V-CUT-Verbindung verwendet wird, müssen die Kante der Platine und das Kupfer 0,3mm von der Mitte des V-CUT entfernt sein.

Zweitens müssen wir das Problem der Auslastung großer Materialien betrachten. Da die Spezifikationen großer Materialien relativ fest sind, sind die allgemein verwendeten Blechmaterialien 930X1245, 1040X1245, 1090X1245 und andere Spezifikationen. Wenn die Liefereinheit unzumutbar montiert ist, kann es leicht zu Abfall von Blechen kommen.