L'actualité PCB - Sept questions à considérer dans la conception de carte PCB

Sept questions à considérer dans la conception de carte PCB

Sept questions à considérer pour la conception de carte PCB! Pour faciliter l'expression, l'analyse a été effectuée à partir de sept aspects: coupe, perçage, câblage, soudage par résistance, caractères, traitement de surface et moulage: 1. Le matériau de coupe considère principalement la question de l'épaisseur de la plaque et de l'épaisseur du cuivre:

La série standard de plaques d'une épaisseur supérieure à 0,8 mm est: 1,0 1,2 1,6 2,0 3,2 mm et les plaques d'une épaisseur inférieure à 0,8 mm ne sont pas considérées comme une série standard. L'épaisseur peut être déterminée selon les besoins, mais les épaisseurs couramment utilisées sont: 0,1 0,15 0,2 0,3 0,4 0,6 mm, ce matériau est principalement utilisé pour les couches internes de panneaux multicouches.

Lors de la conception de la couche extérieure, faites attention à l'épaisseur de la plaque. Le traitement de la production nécessite une augmentation de l'épaisseur du placage de cuivre, de l'épaisseur du soudage par résistance, de l'épaisseur du traitement de surface (étain pulvérisé, dorure, etc.), des caractères, de l'huile de carbone, etc. L'épaisseur de production réelle de la tôle sera supérieure à 0,05 - 0,1 mm, l'épaisseur de la tôle étamée sera supérieure à 0075 - 0,15 MM. Par exemple, lorsque le produit fini a besoin d'une épaisseur de 2,0 mm dans le processus de conception, lorsque la tôle de 2,0 mm est généralement choisie pour la coupe, L'épaisseur de la tôle finie atteindra 2,1 - 2,3 mm, en tenant compte des tolérances de la tôle et des tolérances de traitement. Dans le même temps, si la conception exige que l'épaisseur de la feuille finie ne soit pas supérieure à 2,0 mm, la feuille doit utiliser une feuille non conventionnelle de 1,9 MM. Les usines de traitement de PCB doivent commander temporairement auprès des fabricants de plaques et les délais de livraison deviennent longs.

Lors de la réalisation de la couche interne, l'épaisseur après laminage peut être ajustée par l'épaisseur et la configuration structurelle de l'ébauche préimprégnée (PP). La gamme de choix du panneau de noyau peut être flexible. Par exemple, l'exigence d'épaisseur de la plaque finie est de 1,6 mm, le choix de la plaque (panneau de noyau) peut être de 1,2 mm ou de 1,0 mm, il suffit de contrôler l'épaisseur du stratifié dans une certaine plage pour répondre aux exigences de la plaque finie.

L'autre est la tolérance d'épaisseur de la plaque. Les concepteurs de PCB doivent tenir compte des tolérances d'épaisseur de la plaque après l'usinage du PCB lorsqu'ils considèrent les tolérances d'assemblage du produit. Il y a trois principaux aspects qui affectent la tolérance du produit fini, y compris la tolérance des matériaux entrants, la tolérance du laminage et la tolérance de l'épaississement externe. Plusieurs tolérances de tôle traditionnelles sont maintenant disponibles pour référence: (0,8 - 1,0) ± 0,1 (1,2 - 1,6) ± 0,13 2,0 ± 0,18 3,0 ± 0,23 les tolérances de laminage sont contrôlées à ± (0,05 - 0,1) près selon les différentes couches et épaisseurs MM. En particulier pour les tôles avec des connecteurs de bord de tôle tels que des fiches imprimées, L'épaisseur et les tolérances de la plaque doivent être déterminées en fonction des exigences qui correspondent au connecteur.

Problème d'épaisseur de cuivre de surface, parce que le cuivre de trou doit être fini par le cuivre plaqué chimiquement et le cuivre plaqué galvaniquement, si aucun traitement spécial n'est effectué, l'épaisseur de cuivre de surface sera plus épaisse lorsque le cuivre de trou est épaissi. Selon la norme IPC - a - 600g, l'épaisseur minimale de placage de cuivre pour les classes 1, 2 et 3 est respectivement de 20 µm et 25 µm. Par conséquent, si l'épaisseur de cuivre est requise pour 1oz (Min 30,9µm) Lorsque l'épaisseur de cuivre est requise pendant la production de la carte, la coupe peut parfois choisir le matériau de coupe Hoz (Min 15,4µm) en fonction de la largeur de ligne / distance de ligne, en supprimant la tolérance admissible de 2 - 3µm, jusqu'à un minimum de 33,4µm, si la coupe 1oz est choisie, L'épaisseur minimale du cuivre fini atteindra 47,9 um. D'autres calculs d'épaisseur de cuivre peuvent être effectués, etc.

2. Le forage tient compte principalement de la tolérance dimensionnelle du trou, du pré - agrandissement du trou, du traitement du trou au bord de la plaque, de la conception du trou non métallisé et du trou de positionnement:

Actuellement, le foret d'usinage minimum pour le forage mécanique est de 0,2 mm, mais en raison de l'épaisseur de cuivre de la paroi du trou et de l'épaisseur de la couche de protection, il est nécessaire d'élargir l'ouverture de conception dans le processus de production, la plaque de pulvérisation d'étain doit être augmentée de 0,15 MM. La plaque plaquée or doit être augmentée de 0,1 mm. Si le diamètre du trou est élargi, la distance entre le trou et le circuit et la peau de cuivre répond - elle aux exigences d'usinage? Les anneaux de soudage des plots de circuit initialement conçus sont - ils suffisants? Par exemple, le diamètre du perçage est de 0,2 mm et le diamètre du plot est de 0,35 MM. Les calculs théoriques montrent que 0075 mm d'un côté de la bague de soudage peut être entièrement usiné, mais après avoir agrandi le foret selon la plaque étamée, il n'y a plus de bague de soudage. Si un ingénieur Cam ne peut pas agrandir les Plots en raison de problèmes d'espacement, il ne peut pas traiter et produire la carte.

Problème de tolérance de trou: actuellement, les tolérances de forage des foreuses domestiques sont principalement contrôlées à ± 0,05 mm, plus les tolérances sur l'épaisseur du revêtement à l'intérieur du trou, à ± 0075 mm pour les trous métallisés et à ± 0,05 mm pour les trous non métallisés.

Un autre problème qui passe facilement inaperçu est la distance d'isolation entre le perçage et la couche interne de cuivre de la plaque multicouche. Comme la tolérance de positionnement des trous est de ± 0075 mm, il y a une variation de tolérance de ± 0,1 mm pour l'expansion et la contraction du stratifié interne pendant le laminage. Ainsi, dans la conception, la distance du bord du trou à la ligne ou à la peau de cuivre est garantie au - dessus de 0,15 mm pour les panneaux à 4 couches et au - dessus de 0,2 mm pour les panneaux à 6 ou 8 couches afin de faciliter la production.

Il existe trois méthodes couramment utilisées pour réaliser des trous non métallisés, un scellement par film sec ou un bouchage par des particules de caoutchouc, de sorte que le cuivre plaqué dans les trous ne soit pas protégé contre la résistance à la corrosion et que la couche de cuivre sur les parois des trous puisse être retirée lors de la gravure. Faites attention à l'étanchéité du film sec, le diamètre du trou ne doit pas être supérieur à 6,0 mm, le trou du bouchon en caoutchouc ne doit pas être inférieur à 11,5 mm. En outre, des trous non métallisés sont réalisés avec des trous de perçage secondaires. Quelle que soit la méthode utilisée, les trous non métallisés doivent être exempts de cuivre dans la gamme de 0,2 mm.

La conception des trous de positionnement est souvent un problème facile à ignorer. Lors de l'usinage de la carte, les essais, le poinçonnage ou le fraisage électrique nécessitent tous l'utilisation de trous de plus de 1,5 mm comme trous de positionnement de la carte. Lors de la conception, il est nécessaire de penser autant que possible à répartir les trous dans les trois coins de la carte en triangles.

Troisièmement, la production de ligne considère principalement l'impact de la gravure de ligne

En raison de l'influence de la corrosion latérale, l'épaisseur du cuivre et les différents processus de traitement sont pris en compte dans la production et le traitement, ce qui nécessite une certaine pré - rugosité de la ligne. La compensation conventionnelle de cuivre Hoz pour la pulvérisation d'étain et le placage d'or est de 0025 mm, la compensation conventionnelle d'épaisseur de cuivre 1oz est de 0,05 à 0075 mm, la largeur de ligne / espacement des lignes de production et de capacité de traitement est de 0075 / 0075 MM. Par conséquent, lors de la conception du câblage d'espacement de ligne / largeur de ligne maximale, il est nécessaire de prendre en compte les problèmes de compensation dans le processus de production.

La plaque plaquée or n'a pas besoin d'enlever la couche plaquée or sur le circuit après gravure et la largeur de ligne n'est pas réduite, donc aucune compensation n'est nécessaire. On notera cependant que la largeur de la peau de cuivre sous la couche d'or sera inférieure à celle de la couche d'or car la gravure latérale est toujours présente. Si l'épaisseur du cuivre est trop épaisse ou trop gravée, la surface d'or peut facilement s'effondrer, ce qui entraîne une mauvaise soudure.

Pour les circuits avec des exigences d'impédance caractéristique, les exigences de largeur de ligne / espacement de ligne seront plus strictes.

Quatrièmement, la partie la plus gênante de la production du masque de soudage est la méthode de traitement du masque de soudage sur les trous:

En plus de la fonction de conductivité sur - perforée, de nombreux ingénieurs de conception de cartes PCB conçoivent des composants après les avoir assemblés comme des points de test en ligne pour les produits finis, et même très peu sont conçus comme des prises de composants. Dans la conception poreuse traditionnelle, il sera conçu pour couvrir l'huile afin d'empêcher la soudure d'être colorée. S'il s'agit d'un point de test ou d'une prise, la fenêtre doit être ouverte.

Cependant, l'huile de bouchon de trou traversant de la carte de circuit imprimé étain est très susceptible de provoquer l'incrustation de billes d'étain dans les trous, de sorte qu'une partie importante du produit est conçue comme de l'huile de bouchon de trou traversant, et pour faciliter l'encapsulation BGA, l'emplacement du BGA est également traité comme de l'huile de bouchon. Mais lorsque le diamètre du trou est supérieur à 0,6 mm, il augmente la difficulté de bloquer l'huile (la tête de blocage n'est pas pleine). Par conséquent, la plaque de pulvérisation est également conçue comme une fenêtre semi - ouverte, avec une ouverture supérieure à 0065 mm d'un côté et une paroi et un bord de trou de 0065 MM.

V. le traitement des caractères considère principalement l'ajout de Pads et de marques connexes sur les caractères.

En raison de la disposition de plus en plus dense des éléments et de la nécessité de tenir compte du fait que les Plots ne peuvent pas être placés lors de l'impression de caractères, assurez - vous au moins que la distance entre les caractères et les Plots est supérieure à 0,15 mm, parfois le cadre des éléments et les symboles des éléments ne peuvent pas être entièrement répartis sur la carte. Heureusement, il est maintenant collé. La plupart des pellicules sont faites par des machines, donc si vous ne pouvez vraiment pas ajuster la conception, vous pouvez envisager d'imprimer uniquement des boîtes de caractères plutôt que des symboles de composants.

Ce que les logos ajoutent généralement, c'est le logo du fournisseur, le logo de démonstration UL, la classe ignifuge, le logo antistatique, le cycle de production, le logo spécifié par le client, etc. la signification de chaque logo doit être claire, de préférence mise de côté, et l'endroit où il doit être placé est spécifié.

Sixièmement, l'impact du revêtement de surface de la carte PCB (placage) sur la conception:

À l'heure actuelle, les méthodes de traitement de surface conventionnelles les plus largement appliquées comprennent le placage d'or OSP, le trempage d'or et la pulvérisation d'étain. Nous pouvons comparer les avantages et les inconvénients de chaque méthode en termes de coût, de soudabilité, de résistance à l'usure, de résistance à l'oxydation, de processus de production différents, de perçage et de modification de circuit, etc.

Processus OSP: faible coût, bonne conductivité et planéité, mais mauvaise résistance à l'oxydation, mauvais pour le stockage. La compensation de perçage est généralement de 0,1 mm et la compensation d'épaisseur de cuivre Hoz est de 0025 MM. Étant donné qu'il est extrêmement sensible à l'oxydation et à la pollution par la poussière, le processus OSP est terminé après moulage et nettoyage. Lorsque la taille d'une seule puce est inférieure à 80mm, la livraison sous forme d'épissure doit être prise en compte.

Processus de placage nickel - or: avec une bonne résistance à l'oxydation et à l'abrasion. L'épaisseur de la couche d'or est supérieure ou égale à 1,3 micron lorsqu'elle est utilisée sur des fiches ou des points de contact. L'épaisseur de la couche d'or utilisée pour le soudage est généralement de 0,05 à 0,1 micron, mais elle est relativement peu soudable. La compensation de perçage est effectuée à 0,1 mm, la largeur de ligne n'est pas compensée. Il est à noter que lorsque l'épaisseur de cuivre est supérieure à 1 OZ, la couche de cuivre sous la couche d'or superficielle peut provoquer une gravure excessive et un effondrement, ce qui peut entraîner des problèmes de soudabilité. La dorure nécessite une assistance galvanique. Le processus de dorure est conçu avant la gravure. Le traitement de surface complet joue également un rôle de résistance à la corrosion. Après la gravure, le processus d'élimination de la résistance à la corrosion est réduit, c'est pourquoi la largeur de ligne n'est pas compensée.

Nickelage chimique - processus de placage d'or (trempage d'or): bonne résistance à l'oxydation, bonne ténacité, placage lisse largement utilisé pour les plaques de montage de surface, compensation de perçage de 0,15 mm, compensation d'épaisseur de cuivre Hoz de 0025 mm, car le processus de trempage d'or est conçu après le masque de soudure, de sorte que la protection contre la corrosion doit être utilisée avant la gravure. Après la gravure, la résistance à la corrosion doit être retirée. La compensation de largeur de ligne est donc plus importante que celle de la plaque plaquée or. Pour les plaques de cuivre recouvertes de grandes surfaces, la quantité de sel d'or consommée par les plaques trempées d'or est nettement inférieure à celle consommée par les plaques plaquées or.

Tôle d'étain enduite par pulvérisation (63 étain / 37 plomb) processus: résistance à l'oxydation relativement meilleure, bonne ténacité, mauvaise planéité, compensation de perçage de 0,15 mm, compensation de largeur de ligne d'épaisseur de cuivre Hoz de 0025 mm, le processus est fondamentalement le même que le dépôt d'or et est la méthode de traitement de surface la plus courante à l'heure actuelle.

Lorsque l'UE a proposé la Directive RoHS, elle a rejeté l'utilisation de six substances dangereuses, notamment le plomb, le mercure, le cadmium, le chrome hexavalent, les PBDE et les PBB. Le traitement de surface a introduit des processus tels que l'étain pur (étain - cuivre), la pulvérisation d'étain pur (étain - argent - cuivre), le trempage d'argent et le trempage d'étain, remplaçant le processus de pulvérisation plomb - étain.

7. Les puzzles et la fabrication de formes sont également difficiles à considérer ensemble lors de la conception:

Tout d'abord, la facilité d'usinage doit être prise en compte lors de l'assemblage de la carte. La distance de temps de la forme de fraisage électrique doit être Assemblée en fonction du diamètre de la fraise (traditionnel 1,6 1,2 1,0 0,8). Lors de l'estampage de la forme de la feuille, faites attention si les trous et les lignes sont plus éloignés du bord de la feuille que l'épaisseur de la feuille. La taille minimale du poinçon doit être supérieure à 0,8 MM. Si une connexion V - cut est utilisée, les bords de la plaque et du cuivre doivent être à 0,3 mm du Centre de la v - cut.

Deuxièmement, nous devons tenir compte de la question de l'utilisation des grands matériaux. En raison des spécifications relativement fixes des grands matériaux, les plaques couramment utilisées ont des spécifications telles que 930x1245, 1040x1245, 1090x1245, etc. Si l'assemblage du dispositif de transport n'est pas raisonnable, il est facile de provoquer un gaspillage de feuilles.