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印制电路板DFM通用技术要求

2018-11-23 17:00:17  316 DFM CAM
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  本标准规定了单双面印制电路板可制造性设计的通用技术要求,包括材料、尺寸和公差、印制导线和焊盘、金属化孔、导通孔、安装孔、镀层、涂敷层、字符和标记等。作为印制板设计人员设计单双面板(Single/Double sided board)时参考:
1  一般要求
1.1 本标准作为PCB设计的通用要求,规范PCB设计和制造,实现CAD与CAM的有效沟通。
1.2  我司在文件处理时优先以设计图纸和文件作为生产依据。
2   PCB材料
2.1  基材
PCB的基材一般采用环氧玻璃布覆铜板,即FR4。(含单面板)
2.2  铜箔
a)99.9%以上的电解铜;
b)双层板成品表面铜箔厚度≥35μm(1OZ);有特殊要求时,在图样或文件中指明。
3  PCB结构、尺寸和公差
3.1  结构
a) 构成PCB的各有关设计要素应在设计图样中描述。外型应统一用Mechanical 1 layer(优先) 或Keep out layer 表示。若在设计文件中同时使用,一般keep out layer用来屏蔽,不开孔,而用mechanical 1表示成形。
b)在设计图样中表示开长SLOT孔或镂空,用Mechanical 1 layer 画出相应的形状即可。
3.2  板厚公差
成品板厚
0.4~1.0mm
1.1~2.0mm
2.1~3.0mm

公差
±0.13mm
±0.18mm
±0.2mm

3.3  外形尺寸公差
PCB外形尺寸应符合设计图样的规定。当图样没有规定时,外形尺寸公差为±0.2mm。(V-CUT产品除外)
3.4  平面度(翘曲度)公差
PCB的平面度应符合设计图样的规定。当图样没有规定时,按以下执行
成品板厚
0.4~1.0mm
1.0~3.0mm

翘曲度
SMT≤0.7%;无SMT≤1.3%
有SMT≤0.7%;无SMT≤1.0%

4  印制导线和焊盘
4.1  布局
    a)印制导线和焊盘的布局、线宽和线距等原则上按设计图样的规定。但我司会有以下处理:适当根据工艺要求对线宽、PAD环宽进行补偿,单面板一般我司将尽量加大PAD,以加强客户焊接的可靠性。
    b)当设计线间距达不到工艺要求时(太密可能影响到性能、可制造性时),我司根据制前设计规范适当调整。
    c)我司原则上建议客户设计单双面板时,导通孔(VIA)内径设置在0.3mm以上,外径设置在0.7mm以上,线间距设计为8mil,线宽设计为8mil以上。以最大程度的降低生产周期,减少制造难度。
    d)我司最小钻孔刀具为0.3,其成品孔约为0.15mm。最小线间距为6mil。最细线宽为6mil。(但制造周期较长、成本较高)
4.2  导线宽度公差
印制导线的宽度公差内控标准为±15%
4.3  网格的处理
    a)为了避免波峰焊接时铜面起泡和受热后因热应力作用PCB板弯曲,大铜面上建议铺设成网格形式。
    b)其网格间距≥10mil(不低于8mil),网格线宽≥10mil(不低于8mil)。
4.4  隔热盘(Thermal pad)的处理
    在大面积的接地(电)中,常有元器件的腿与其连接,对连接腿的处理兼顾电气性能与工艺需要,做成十字花焊盘(隔热盘),可使在焊接时因截面过分散热而产生虚焊点的可能性大大减少。
5  孔径(HOLE)
5.1  金属化(PHT)与非金属化(NPTH)的界定
a) 我司默认以下方式为非金属化孔:
    当客户在protel99se高级属性中(Advanced菜单中将plated项勾去除)设置了安装孔非金属化属性,我司默认为非金属化孔。
    当客户在设计文件中直接用keep out layer或mechanical 1层圆弧表示打孔(没有再单独放孔),我司默认为非金属化孔。
    当客户在孔附近放置NPTH字样,我司默认为此孔非金属化。
    当客户在设计通知单中明确要求相应的孔径非金属化(NPTH),则按客户要求处理。
    b) 除以上情况外的元件孔、安装孔、导通孔等均应金属化。
5.2  孔径尺寸及公差
    a) 设计图样中的PCB元件孔、安装孔默认为最终的成品孔径尺寸。其孔径公差一般为±3mil(0.08mm);
    b) 导通孔(即VIA 孔)我司一般控制为:负公差无要求,正公差控制在+ 3mil(0.08mm)以内。
5.3  厚度
     金属化孔的镀铜层的平均厚度一般不小于20μm,最薄处不小于18μm。
5.4 孔壁粗糙度
     PTH孔壁粗糙度一般控制在≤ 32um
5.5 PIN孔问题
     a)我司数控铣床定位针最小为0.9mm,且定位的三个PIN孔应呈三角形。
    b)当客户无特殊要求,设计文件中孔径均<0.9mm时,我司将在板中空白无线路处或大铜面上合适位置加PIN孔。
5.6 SLOT孔(槽孔)的设计
     a) 建议SLOT孔用Mechanical 1 layer(Keep out layer)画出其形状即可;也可以用连孔表示,但连孔应大小一致,且孔中心在同一条水平线上。
     b) 我司最小的槽刀为0.65mm。
     c) 当开SLOT孔用来屏蔽,避免高低压之间爬电时,建议其直径在1.2mm以上,以方便加工。
6  阻焊层   
6.1  涂敷部位和缺陷
    a)除焊盘、MARK点、测试点等之外的PCB表面,均应涂敷阻焊层。
    b)若客户用FILL或TRACK表示的盘,则必须在阻焊层(Solder mask)层画出相应大小的图形,以表示该处上锡。(我司强烈建议设计前不用非PAD形式表示盘)
    c)若需要在大铜皮上散热或在线条上喷锡,则也必须用阻焊层(Solder mask)层画出相应大小的图形,以表示该处上锡。
6.2  附着力
阻焊层的附着力按美国IPC-A-600F的2级要求。
6.3  厚度
阻焊层的厚度符合下表:
线路表面
线路拐角
基材表面

≥10μm
≥8μm
20~30μm

7  字符和蚀刻标记
7.1  基本要求
    a) PCB的字符一般应该按字高30mil、字宽5mil 、字符间距4mil以上设计,以免影响文字的可辨性。
    b) 蚀刻(金属)字符不应与导线桥接,并确保足够的电气间隙。一般设计按字高30mil、字宽7mil以上设计。
    c) 客户字符无明确要求时,我司一般会根据我司的工艺要求,对字符的搭配比例作适当调整。
    d) 当客户无明确规定时,我司会在板中丝印层适当位置根据我司工艺要求加印我司商标、料号及周期。
7.2   文字上PAD\SMT的处理
  盘(PAD)上不能有丝印层标识,以避免虚焊。当客户有设计上PAD\SMT时,我司将作适当移动处理,其原则是不影响其标识与器件的对应性。
8  层的概念及MARK点的处理
层的设计
    8.1  双面板我司默认以顶层(即Top layer)为正视面,topoverlay丝印层字符为正。
    8.2  单面板以顶层(Top layer)画线路层(Signal layer),则表示该层线路为正视面。
    8.3  单面板以底层(Top layer)画线路层(Signal layer),则表示该层线路为透视面。
MARK点的设计
    8.4  当客户为拼板文件有表面贴片(SMT)需用Mark点定位时,须放好MARK,为圆形直径1.0mm。
    8.5  当客户无特殊要求时,我司在Solder Mask层放置一个F1.5mm的圆弧来表示无阻焊剂,以增强可识别性。
    8.6  当客户为拼板文件有表面贴片有工艺边未放MARK时,我司一般在工艺边对角正中位置各加一个MARK点;当客户为拼板文件有表面贴片无工艺边时,一般需与客户沟通是否需要添加MARK。
9  关于V-CUT (割V型槽)
    9.1  V割的拼板板与板相连处不留间隙.但要注意导体与V割中心线的距离。一般情况下V-CUT线两边的导体间距应在0.5mm以上,也就是说单块板中导体距板边应在0.25mm以上。
    9.2  V-CUT线的表示方法为:一般外形为keep out layer (Mech 1)层表示,则板中需V割的地方只需用keep out layer(Mech 1) 层画出并最好在板连接处标示V-CUT字样。
    9.3  如下图,一般V割后残留的深度为1/3板厚,另根据客户的残厚要求可适当调整。
    9.4  V割产品掰开后由于玻璃纤维丝有被拉松的现象,尺寸会略有超差,个别产品会偏大0.5mm以上。
    9.5  V-CUT 刀只能走直线,不能走曲线和折线;且可拉线板厚一般在0.8mm以上。
10 表面处理工艺
      当客户无特别要求时,我司表面处理默认采用热风整平(HAL)的方式。(即喷锡:63锡/37铅)
    以上DFM通用技术要求(单双面板部分)为我司客户在设计PCB文件时的参考,并希望能就以上方面达成某种一致,以更好的实现CAD与CAM的沟通,更好的实现可制造性设计(DFM)的共同目标,更好的缩短产品制造周期,降低生产成本。



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