隨著pcb行業的蓬勃發展,越來越多的工程---加入pcb的設計和制造中來,但由于pcb制造涉及的領域較多,且相當一部分pcb設計工程人員layout人員沒有從事或參與過pcb的生產制造過程,導致在設計過程中偏重考慮電氣性能及產品功能等方面的內容,但下游pcb加工廠在接到訂單,實際生產過程中,有很多問題由于設計沒有考慮造成產品加工困難,加工周期延長或存在產品---,現就此類不利于加工生產的問題做出以下幾點分析,供pcb設計和制作工程人員參考:
為便于表達,從開料、鉆孔、線路、阻焊、字符、表面處理及成形七個方面分析:
一.
開料主要考慮板厚及銅厚問題:
板料厚度大于0.8mm的板,標準系列為:1.0 1.2
1.6 2.0
3.2 mm,板料厚度小于0.8mm不算標準系列,厚度可以根據需要而定,但經常用到的厚度有:0.1
0.15
0.2 0.3
0.4 0.6mm,陶瓷加熱片阻值,這此材料主要用于多層板的內層。
外層設計時板厚選擇注意,生產加工需要增加鍍銅厚度、阻焊厚度、表面處理噴錫,鍍金等厚度及字符、碳油等厚度,實際生產板金板將偏厚0.05-0.1mm,錫板將偏厚0.075-0.15mm。例如設計時成品要求板厚2.0 mm時,正常選用2.0mm板料開料時,考慮到板材公差及加工公差,陶瓷加熱片廠家,成品板厚將達到2.1-2.3mm之間,如果設計一定要求成品板厚不可大于2.0mm時,板材應選擇為1.9mm非常規板料制作,pcb加工廠需要從板材生產商臨時訂購,交貨周期就會變得很長。
內層制作時,可以通過半固化片pp的厚度及結構配置調整層壓后的厚度,楊浦區陶瓷加熱片,芯板的選擇范圍可靈活一些,例如成品板厚要求1.6mm,板材芯板的選擇可以是1.2mm也可以是1.0mm,只要層壓出來的板厚控制在一定范圍內,即可滿足成品板厚要求。
另外就是板厚公差問題,pcb設計人員在考慮產品裝配公差的同時要考慮pcb加工后板厚公差,影響成品公差主要是三個方面,板材來料公差、層壓公差及外層加厚公差。現提供幾種常規板材公差供參考:(0.8-1.0)±0.1
(1.2-1.6)±0.13
2.0±0.18 3.0±0.23 層壓公差根據不同層數及板厚,公差控制在±0.05-0.1mm 之間。---是有板邊緣連接器的板如印制插頭,需要根據與連接器匹配的要求確定板的厚度和公差。
表面銅厚問題,由于孔銅需要通過化學沉銅及電鍍銅完成,如果不做特殊處理,在加厚孔銅時表面銅厚會隨著一起加厚。根據ipc-a-600g標準,銅鍍層厚度,1、2級為20um ,3級為25um。因此在線路板制作時,如果銅厚要求1oz30.9um銅厚時,開料有時會根據線寬/線距選擇hoz15.4um開料,厚膜陶瓷加熱片,除去2-3um的允許公差,可達33.4um,如果選擇1oz開料,成品銅厚將達到47.9um。其它銅厚計算可依次類推。
二.
鉆孔主要考慮孔徑大小公差、鉆孔的預大,孔到板邊線邊、非金屬化孔的處理問題及定位孔的設計:
目前機械鉆孔的加工鉆嘴為0.2mm,但由于孔壁銅厚及保護層厚,生產時需要將設計孔徑加大制作,噴錫板需要加大0.15mm
金板需要加大0.1mm,這里的關鍵問題是,如果孔徑加大以后,此類孔到線路、銅皮的距離是否達到加工要求?本來設計的線路焊盤的焊環夠不夠?例如,設計時過孔孔徑為0.2mm,焊盤直徑為0.35mm,理論計算可知,焊環單邊有0.075mm是完全可以加工的,但按錫板加大鉆嘴后生產,就已經沒有焊環了。如果焊盤由于間距問題,cam工程人員無法再加大的話,此板就無法加工生產。
孔徑公差問題:目前國內鉆機大部分鉆孔公差控制在±0.05mm,再加上孔內鍍層厚度的公差,金屬化孔公差控制在±0.075mm,非金屬化孔公差控制在±0.05mm。
另外容易忽略的一個問題是鉆孔到多層板內層銅皮或線的隔離距離,由于鉆孔定位公差為±0.075mm,層壓時內層壓板后圖形伸縮變形有±0.1mm的公差變化。因此設計時孔邊到線或銅皮的距離4層板---在0.15mm以上,6層或8層板---在0.2mm以上的隔離才可方便于生產。
非金屬化孔制作常見有以下三種方式,干膜封孔或膠粒塞孔,使孔內鍍上的銅因為無蝕阻保護,可在蝕刻時除去孔壁銅層。注意干膜封孔,孔徑不可大于6.0mm,膠粒塞孔不可小于11.5mm。另外就是采用二次鉆孔制作非金屬化孔。不管采取何種方式制作,非金屬化孔周圍必須---0.2mm范圍內無銅皮。
定位孔的設計往往也是容易忽略的一個問題,線路板加工過程中,測試,外形沖板或電銑均需要使用大于1.5mm的孔做為板固定的定位孔。設計時需考慮盡量成三角形將孔分布于線路板三個角上。