FPC焊盘设计及其对SMT制程的影响

FPC焊盘设计及其对SMT制程的影响
FPC焊盘设计及其对SMT制程的影响

关键词:Solder Mask/ WCSP/ SMD/ NSMD/ Offset-mask/SMT制程

目前,柔性线路板(FPC)的焊盘及表面阻焊膜(Solder Mask)制造工艺有两种方法使用较为广泛。一种是采用聚酰亚胺薄膜(PI膜:Polyimide)为材料,在对应焊盘位置进行激光切割,使对应位置的铜箔漏出来后进行表面处理(Surface Finish)而成为焊盘;另外一种则是采用光致涂覆层(PIC:PhotoImageable Cover coat或称PSC:Photo Sensitive Coat),原材料有环氧树脂类,丙烯酸类和聚酰亚胺类,有干膜及液态两种状态。采用曝光显影的原理,使对应焊盘位置的PIC(或PSC)涂覆层去除掉。

无论是采用上述何种方式,根据Solder Mask

“开窗”的方式,FPC的焊盘无外乎两种。一种是

SMD(Solder Mask Defined PAD),即:焊盘的大

小和形状由Solder Mask决定;另外一种是NSMD

(Non Solder Mask DefinedPAD),即:焊盘的大

小和形状不由Solder Mask而由焊盘铜箔(Copper

Foil)自身决定。如下图所示:

从上图可以看出,对于NSMD类型的焊盘,

Solder Mask开窗比焊盘本身的铜箔大;而对于SMD

类型的焊盘,Solder Mask开窗比铜箔小,也就是

说,有一部分被Solder Mask覆盖住。

实验证明,NSMD类焊盘的焊接强度普遍较SMD

类焊盘低。主要原因为SMD焊盘除铜箔与基材的粘

接作用外,Solder Mask同时也起到了加强的作用。

而NSMD类焊盘则主要依靠铜箔与基材的粘接作

用。我们在作元器件的强度测试时,经常发现断裂面出现在铜箔与基材之间而非焊锡处。如下图所示:

而对于WCSP(Wafer Chip Scale Package)封装及其它Fine pitch元器件而言,同样存在上述焊接强度的问题。为改善其焊接强度,提高可靠性,一般情况下需要增加Underfill(底部填充)工艺。

既然NSMD存在这样的问题,为什么还被广泛地采用呢?

答案很简单,因为SMD类焊盘的制作工艺难度较大,且精度要求非常高,大大增加了制造成本。目前能达到的Solder Mask尺寸精度水平维持在±0.1mm,采用PIC(或PSC)工艺后制造精度有所提高。但迫于成本的压力,NSMD越来越受到FPC制造商的青睐。

下图为288PinBGA的局部焊盘图片,就表明了SMD类焊盘的致命弱点:由于Solder Mask“开窗”精度差,致使其将部分甚至大部分焊盘覆盖住,严重时导致SMT工艺无法进行。

事实上,对于FPC制造商而言,采用NSMD类焊盘,他们降低了制作难度,提高了良品率。相反地,却增加了SMT工艺难度。特别是WCSP等Finepitch元器件,由于NSMD是将焊盘整体“开窗”,这样也会将线路曝露在外。

由于线路与焊盘一样具备可焊性,但线路与焊盘间距过小(小于0.1mm)时,极易引起短路缺陷。见下图:

实际试作短路数据如下:

其中,#4ball、#5ball、#7ball与线路短路总数36pcs,占总短路不良的81.8%。说明#6ball 线路由于与相邻的ball间距过小是造成短路不良的直接原因。

为解决WCSP短路不良的问题,可以从两方面着手:一方面,优化FPC电路设计,在保证功能正常的前提下将#6ball去除,这样就可以在很大程度上降低短路不良的发生。如下图所示:另一方面,通过SMT制程内进行改善,即:优化钢网开口设计,采用Offset-mask。Offset-mask 指的是,通过钢网开口人为增加一定的Offset,使印刷后锡膏与线路之间的间距增大,从而减少短路不良的发生。而对于Ball的两边都有线路的情况,则通过改变钢网开口形状进行改善。例如,将正方形的开口改为长方形开口,而开口面积不变(即锡膏量不变)。当然,此时必须注意钢网开口的两个指标(宽厚比及面积比)在合理的范围。如下图所示:

从以上两种钢网开口设计的印刷、焊接效果对比可以看出,采用Offsetmask不会影响WCSP的焊接效果。另外,此种方式可以大大降低WCSP短路不良的发生。通过大批量生产数据,通过采取此种方式后短路不良在500ppm以下。

为进一步验证改变个别WCSP开口形状(由正方行改为长方形)是否对焊点形状和强度造成影响,我们作了微观切片分析,结果如下:

通过微观切片观察,形状改变对锡膏量不存在影响。

各焊点大小及形状一致性良好。作强度测试后的数据也充

分说明了这一点。

因此,对于Fine-pitch封装的元器件,若其FPC上

的焊盘设计为NSMD型时,我们可以通过优化钢网开口设计

来改善其短路缺陷,达到提高SMT制程良率的目的。

综上所述,柔性线路板(FPC)上的焊盘设计可分为

SMD及NSMD两种,其各有利弊。对于WCSP类等Fine-pitch

的元器件,一般采取NSMD的形式。我们可以通过电路设

计变更以及SMT制程工艺参数的优化来达到提高良率的目

的。希望本文能给SMT业界的同行提供借鉴,同时,文中

若有疏漏,还望不吝批评指正!

pcb焊盘设计规范

注:以下设计标准参照了IPC-SM-782A标准和一些日本著名设计制造厂家的设计以及在制造经验中积累的一些较好的设计方案。以供大家参考和使用(焊盘设计总体思想:CHIP件当中尺寸标准的,按照尺寸规格给出一个焊盘设计标准;尺寸不标准的,按照其物料编号给出一个焊盘设计标准。IC、连接器元件按照物料编号或规格归类给出一个设计标准。),以减少设计问题给实际生产带来的诸多困扰。 1、焊盘规范尺寸: 规格(或物料编号) 物料具体参数(mm) 焊盘设计(mm) 印锡钢网设计印胶钢网设计备注01005 / / / / 0201 (0603) a=0.10±0.05 b=0.30±0.05,c=0.60±0.05 / 适用及普通电阻、 电容、电感 0402 (1005) a=0.20±0.10 b=0.50±0.10,c=1.00±0.10 以焊盘中心为中心, 开孔圆形D=0.55mm 开口宽度0.2mm(钢网 厚度T建议厚度为 0.15mm)适用及普通电阻、 电容、电感 0603 (1608) a=0.30±0.20, b=0.80±0.15,c=1.60±0.15 适用及普通电阻、 电容、电感 0805 (2012) a=0.40±0.20 b=1.25±0.15,c=2.00±0.20 适用及普通电阻、 电容、电感 1 / 251 / 25

1206 (3216) a=0.50±0.20 b=1.60±0.15,c=3.20±0.20 适用及普通电阻、 电容、电感 1210 (3225) a=0.50±0.20 b=2.50±0.20,c=3.20±0.20 适用及普通电阻、 电容、电感 1812 (4532) a=0.50±0.20 b=3.20±0.20,c=4.50±0.20 适用及普通电阻、 电容、电感 2010 (5025) a=0.60±0.20 b=2.50±0.20,c=5.00±0.20 适用及普通电阻、 电容、电感 2512 (6432) a=0.60±0.20 b=3.20±0.20,c=6.40±0.20 适用及普通电阻、 电容、电感 5700-250AA2-0300 1:1开口,不避锡珠 2 / 252 / 25

元器件焊盘设计

元器件焊盘设计 PCB的元器件焊盘设计是一个重点,最终产品的质量都在于焊点的质量。因此,焊盘设计是否科学合理,至关重要。 对于同一个元件,凡是对称使用的焊盘(如片状电阻、电容、SOIC、QFP等),设计时应严格保持其全面的对称性,即焊盘图形的形状与尺寸应完全一致。以保证焊料熔融时,作用于元器件上所有焊点的表面张力(也称为润湿力)能保持平衡(即其合力为零),以利于形成理想的焊点。 以下分类讲一下不同类型元器件的焊盘设计要求: 一、片式(Chip)元件焊盘设计应掌握以下关键要素 对称性:两端焊盘必须对称,才能保证熔融焊锡表面张力平衡;对于小尺寸的元件0603、0402、0201等,两端融焊锡表面张力的不平衡,很容易引起元件形成“立碑”的缺陷。 焊盘间距:确保元件端头或引脚与焊盘恰当的搭接尺寸;

焊盘剩余尺寸:搭接后的剩余尺寸必须保证焊点能够形成弯月面; 焊盘宽度:应与元件端头或引脚的宽度基本一致。 A :焊盘宽度 B :焊盘长度 G :焊盘间距 S :焊盘剩余尺寸 在实际生产中,最常见到0402元件焊盘设计不合理,造成缺陷比较多,在这里,给大家一个0402元件的优选焊盘设计方案,这个方案在生产实际中效果比较好,缺陷率极低。 0402优选焊盘各项参数及焊盘图形: A=0.7-0.71 B=0.38 G=0.52 S=0.14 焊盘的两端可以设计成半园形,焊接后的焊点比较饱满。 二、SOP及QFP设计原则: 1、焊盘中心距等于引脚中心距;

2、单个引脚焊盘设计的一般原则 Y=T+b1+b2=1.5~2mm (b1=0.3~1.0mm b2=0.3~0.7mm) X=1~1.2W 3、相对两排焊盘内侧距离按下式计算(单位mm) G=F-K 式中:G—两排焊盘之间距离, F—元器件壳体封装尺寸, K—系数,一般取0.25mm, SOP 包括QFP的焊盘设计中,需要注意的就是上面第2条中的b1和b2两个参数。良好的焊点可以看下面的图,在这个图里,前面称为的焊点的脚趾,后面称为焊点的脚跟,一个合格的焊点,必须包含这两部分,缺一不可,而且焊点的强度也是靠这两个部位来保证的,尤其是脚跟部位。在一些设计不良的案例中,或者是b2太短,或者b1太短,导致的结果就是无法形成合格的焊点。 三、BGA的焊盘设计原则 1、PCB上的每个焊盘的中心与BGA底部相对应的焊球中心相吻合;

PCB-焊盘工艺设计规范

PCB焊盘与孔设计工艺规范 1. 目的 规范产品的PCB焊盘设计工艺,规定PCB焊盘设计工艺的相关参数,使得PCB的设计满足 可生产性、可测试性、安规、EMC、EMI等的技术规范要求,在产品设计过程中构建产品的工艺、技术、质量、成本优势。 2. 适用范围 本规范适用于空调类电子产品的PCB工艺设计,运用于但不限于PCB的设计、PCB批产工艺审查、单板 工艺审查等活动。 本规范之前的相关标准、规范的内容如与本规范的规定相抵触的,以本规范为准 3. 引用/参考标准或资料 TS —S0902010001 << 信息技术设备PCB安规设计规范>> TS —SOE0199001 <<电子设备的强迫风冷热设计规范>> TS —SOE0199002 << 电子设备的自然冷却热设计规范>> IEC60194 <<印制板设计、制造与组装术语与定义>> (Printed Circuit Board design manu facture and assembly-terms and defi niti ons ) IPC —A —600F << 印制板的验收条件>> (Acceptably of printed board ) IEC60950 4. 规范内容 4.1焊盘的定义 通孔焊盘的外层形状通常为圆形、方形或椭圆形。具体尺寸定义详述如下,名词定义如图所示。 1) 孔径尺寸:若实物管脚为圆形:孔径尺寸(直径)=实际管脚直径+0.20s0.30mm (8.0s 12.0MIL)左 右;若实物管脚为方形或矩形:孔径尺寸(直径)=实际管脚对角线的尺寸+0.10s 0.20mm (4.0s 8.0MIL) 左右。 2) 焊盘尺寸:常规焊盘尺寸=孔径尺寸(直径)+0.50mm(20.0 MIL)左右。 、 d 多层板】—伽I 单层檢D=2d 4.2 焊盘相关规范 4.2.1所有焊盘单边最小不小于0.25mm,整个焊盘直径最大不大于元件孔径的3倍。 一般情况下,通孔元件采用圆型焊盘,焊盘直径大小为插孔孔径的 1.8倍以上;单面板焊盘直径不小于2mm ;双面板焊盘尺寸与通孔直径最佳比为 2.5,对于能用于自动插件机的元件,其双面板的焊盘 为其标准孔径+0.5---+0.6mm 4.2.2 应尽量保证两个焊盘边缘的距离大于0.4mm,与过波峰方向垂直的一排焊盘应保证两个焊盘边缘的 距离大于0.5mm (此时这排焊盘可类似看成线组或者插座,两者之间距离太近容易桥连)

PCB的元器件焊盘设计

PCB的元器件焊盘设计 PCB的元器件焊盘设计是一个重点,最终产品的质量都在于焊点的质量。因此,焊盘设计是否科学合理,至关重要。对于同一个元件,凡是对称使用的焊盘(如片状电阻、电容、SOIC、QFP等),设计时应严格保持其全面的对称性,即焊盘图形的形状与尺寸应完全一致。以保证焊料熔融时,作用于元器件上所有焊点的表面张力(也称为润湿力)能保持平衡(即其合力为零),以利于形成理想的焊点。以下分类讲一下不同类型元器件的焊盘设计要求:一、片式(Chip)元件焊盘设计应掌握以下关键要素对称性:两端焊盘必须对称,才能保证熔融焊锡表面张力平衡;对于小尺寸的元件0603、0402、0201等,两端融焊锡表面张力的不平衡,很容易引起元件形成“立碑”的缺陷。焊盘间距:确保元件端头或引脚与焊盘恰当的搭接尺寸;焊盘剩余尺寸:搭接后的剩余尺寸必须保证焊点能够形成弯月面;焊盘宽度:应与元件端头或引脚的宽度基本一致。 A :焊盘宽度 B :焊盘长度G :焊盘间距S :焊盘剩余尺寸 在实际生产中,最常见到0402元件焊盘设计不合理,造成缺陷比较多,在这里,给大家一个0402元件的优选焊盘设计方案,这个方案在生产实际中效果比较好,缺陷率极低。0402优选焊盘各项参数及焊盘图形:A=0.7-0.71B=0.38G=0.52S=0.14 焊盘的两端可以设计成半园形,焊接后的焊点比较饱满。二、SOP及QFP设计原则:1、焊盘中心距等于引脚中心距;2、单个引脚焊盘设计的一般原则Y=T+b1+b2=1.5~2mm (b1=0.3~1.0mm b2=0.3~0.7mm)X=1~1.2W3、相对两排焊盘内侧距离按下式计算(单位mm)G=F-K式中:G—两排焊盘之间距离,F—元器件壳体封装尺寸,K—系数,一般取0.25mm, SOP 包括QFP的焊盘设计中,需要注意的就是上面第2条中的b1和b2两个参数。良好的焊点可以看下面的图,在这个图里,前面称为的焊点的脚趾,后面称为焊点的脚跟,

PCB焊盘与孔设计规范

PCB 焊盘与孔设计工艺规范 1. 目的 规范产品的PCB焊盘设计工艺,规定PCB焊盘设计工艺的相关参数,使得PCB 的设计满足可生 产性、可测试性、安规、EMC、EMI 等的技术规范要求,在产品设计过程中构建产品的工艺、 技术、质量、成本优势。 2. 适用范围 本规范适用于空调类电子产品的PCB 工艺设计,运用于但不限于PCB 的设计、PCB 批产工 艺审查、单板工艺审查等活动。 本规范之前的相关标准、规范的内容如与本规范的规定相抵触的,以本规范为准 3.引用/参考标准或资料 TS—S0902010001 <<信息技术设备PCB 安规设计规范>> TS—SOE0199001 <<电子设备的强迫风冷热设计规范>> TS—SOE0199002 <<电子设备的自然冷却热设计规范>> IEC60194 <<印制板设计、制造与组装术语与定义>> (Printed Circuit Board design manufacture and assembly-terms and definitions) IPC—A—600F <<印制板的验收条件>> (Acceptably of printed board) IEC60950 4.规范内容 4.1焊盘的定义 通孔焊盘的外层形状通常为圆形、方形或椭圆形。具体尺寸定义详述如下,名词定义如图所示。 1)孔径尺寸: 若实物管脚为圆形:孔径尺寸(直径)=实际管脚直径+0.20∽0.30mm(8.0∽12.0MIL)左右; 若实物管脚为方形或矩形:孔径尺寸(直径)=实际管脚对角线的尺寸+0.10∽0.20mm(4.0∽8.0MIL)左右。 2)焊盘尺寸: 常规焊盘尺寸=孔径尺寸(直径)+0.50mm(20.0 MIL)左右。 4.2 焊盘相关规范 4.2.1所有焊盘单边最小不小于0.25mm,整个焊盘直径最大不大于元件孔径的3倍。 一般情况下,通孔元件采用圆型焊盘,焊盘直径大小为插孔孔径的1.8倍以上;单面板焊盘直径不小于

BGA焊盘设计的工艺性要求

BGA焊盘设计的工艺性要求 引言 设计师们在电路组件选用BGA器件时将面对许多问题;印制板焊盘图形,制造成本,可加工性与最终产品的可靠性。组装工程师们也会面对许多棘手问题是;有些精细间距BGA器件甚至至今尚未标准化,却已经得到普遍应用。本文将要阐述是使用BGA器件时,与SMT组装工艺一些直接相关的主要问题(特别当球引脚阵列间距从1.27mm减小到0.4mm),这些是设计师们必须清楚知道。 使用BGA封装技术取代周边引脚表贴器件,出自于为满足电路组件的组装空间与功能的要求。例如周边引脚器件QFP,引脚从器件封装实体4条周边向外伸展。这些引脚提供器件与PCB间的电路及机械的连接。BGA器件的互连是通过器件封装底部的球状引脚实现的(如图1所示)。球引脚可由共晶Pb/Sn合 金或含90%Pb的高熔点材料制成。 图 1 从QFP至WS-CSP封装演变,芯片与封装尺寸越来越小。 一般BGA器件的球引脚间距为1.27mm(0.050″)―1.0mm(0.040″)。小于1.0mm(0.040″) 精细间距, 0.4mm(0.016″)紧密封装器件已经应用。这个尺寸表示封装体的尺寸已缩小到接近被封装的芯片大小。封装体与芯片的面积比为1.2:1。此项技术就是众所周知的芯片级封装(CSP)或称之为精细间距BGA (F BGA)。芯片级封装的最新发展是晶圆规模的芯片级封装(WS-CSP),CSP的封装尺寸与芯片尺寸相同。 BGA封装的缺点是器件组装后无法对每个焊点进行检查,个别焊点缺陷不能进行返修。有些问题在设计阶段已经显露出来。随着封装尺寸的减少,制造过程的工艺窗口也随之缩小。 周边引脚器件封装已实现标准化,而BGA球引脚间距不断缩小,现行的技术规范受到了.限制,且没有完全实现标准化。尤其精细间距BGA器件,使得在PCB布局布线设计方面明显受到更多的制约。综上所述,设计师们必须保证所选用的器件封装形式能够SMT组装的工艺性要求相适应。 通常,制造商会对某些专用器件提供BGA印制板焊盘设计参数,于是设计师只能照搬,使用没有完全成熟的技术。当BGA器件尺寸与间距减小,产品的成本趋于增高,这是加工与产品制造技术高成本的结果。设计师必须对制造成本,可加工性与可靠性进行巧妙处理。 为了支持BGA器件的基本物理结构,必须采用先进的PCB设计与制造技术。信号线布线原先是从器件周边走线,现应改为从器件底部下面PCB的空闲部分走线,这球引脚间距大的BGA器件并不是难题,球引脚阵列的行列间有足够的信号线布线空间。但对球引脚间距小的BGA器件,球引脚间内部信号只能使用更窄的导线布线(图2)。

PCB工艺设计规范要点

PCB板设计规范 文件编号:QI-22-2006A 版本号:A/0 编写部门:工程部 编写:职位:日期: 审核:职位:日期: 批准:职位:日期:

目录 一、PCB版本号升级准则 (1) 二、PCB板材要求 (2) 三、PCB安规文字标注要求 (3) 四、PCB零件脚距、孔径及焊盘设计要求 (15) 五、热设计要求 (16) 六、PCB基本布局要求 (18) 七、拼板规则 (19) 八、测试点要求 (20) 九、安规设计规范 (22) 十、A/I工艺要求 (24)

一、PCB版本号升级准则: 1.PCB板设计需要有产品名称,版本号,设计日期及商标。 2.产品名称,需要通过标准化室拟定,如果是工厂的品牌,那么可以采用红光厂注册商标( )商标需要统一字符大小,或者同比例缩放字符。不能标注商标的,则可以简单字符冠名,即用红光汉语拼音几个首字母,例如,HG 或HGP冠于产品名称前。 3.版本的序列号,可以用以下标识REV0,0~9, 以及0.0,1.0,等,微小改动用.A、.B、.C等区分。具体要求如下: ①如果PCB板中线条、元件器结构进行更换,一定要变更主序号,即从 1.0 向 2.0等跃迁。 ②如果仅仅极小改动,例如,部分焊盘大小;线条粗细、走向移动;插件孔 径,插件位置不变则主级次数可以不改,升级版只需在后一位数加上A、 B、C和D,五次以上改动,直接升级进主位。 ③考虑国人的需要,常规用法,不使用4.0序号。 ④如果改变控制IC,原来的IC引脚不通用,请改变型号或名称。 ⑤PCB版本定型,技术确认BOM单下发之后,工艺再改文件,请在原技术 责任工程师确认的版本号后加入字符(-G)。工艺部门多次改动也可参照技术部门数字序号命名,例如,G1,G2向上升级…等。 4.PCB板日期,可以用以下方案标明。XX-YY-ZZ,或者,XX/YY/ZZ。 XX表示年,YY表示月,ZZ表示日。例如:11-08-08,也可以11-8-8,或者,11/8/8。PCB板设计一定要放日期标记。 二、PCB 板材要求 确定PCB 所选用的板材,板材类型见表1,若选用高TG 值的板材,应在文件中注明厚度公差。 注1:1、CEM-1: 纸芯环氧玻璃布复合覆铜箔板,保持了优异的介电性能、机械性能、和耐热性;且允许冲孔加工,其冲孔特性较玻璃环氧基材FR-4更优越,模具寿命更长;高温时翘曲变形很小。 2、FR-4:基板是铜箔基板中最高等级,用环氧树脂、八层玻璃纤维布和电渡铜箔含浸、压覆而成。有优秀的介电性能、机械强度;耐热性好、吸湿小。 3、FR-1:纸基材酚醛树脂基板,弯曲度、扭曲度好,耐热、耐湿差。注2:由于无铅焊料的熔点比传统的Sn-Pb高30℃-40℃,因此无铅化的实施对PCB材质、电子元器件的耐温性、助焊剂的性能、无铅焊料的性能、无铅组装设备的性能提出了更高的要求。对于PCB材质,需要采用热膨胀系数比较小而且玻璃化转变温度Tg值比较大的材料,才能够满足无铅焊接工艺的要求。

PCB焊盘设计规范标准

pcb焊盘设计规范标准 主要内容 一:DFM DFR DFX介绍 二:DFM与DRC的区别 三:传统设计方法与现代设计方法的区别 四:DFM的优点 五:DFM的具体内容 一:DFM DFR DFX介绍 DFM: Design for Manufacturing 可制造性设计 DFT:Design for Test 可测试性设计DFD:Design for Diagnosibility 可分析性设计DFA:Design for Aseembly 可装配性设计DFE:Design for Enviroment 环保设计 DFS: Design for Sourcing 可周转性设计DFR:Design for Reliability 可靠性设计DFF: Design for Fabrication of the PCB PCB可制造性设计

作为一种科学的方法,DFX将不同团队的资源组织在一起,共同参与产品设计和制造过程,通过发挥团队的共同作用,缩短产品开发周期,提高产品质量、可靠性和客户满意度,最终缩短从概念到客户手中的整个时间周期。 二、DFM与DRC的区别 DFM规则往往由生产工艺人员参与制定,而DRC规则由每个设计师自己制定 DFM是检查规则设置,一般只与生产能力有关,与具体的产品关系不大。而DRC是因产品不同而规则不同 DFM是后检查,而DRC是在线检查 DFM更注重如何确保产品能顺利生产加工出来,而DRC更多关注电气规则 DFM要考虑的方面比DRC多、周全 DRC的错误是一定要改的,而DFM却不一定 DFM-是标准化及整合厂之间的流程,透过DFM达到与设计单位同步的工程,并由PE Team 成为连接研发和制造的桥梁,为使量产顺利与确保机种移转其品质及作业之一致性。 三、传统的设计方法与现代设计方法的区别 传统的设计方法

pcb焊盘设计大全

PCB工艺设计规范 1. 目的 规范产品的PCB工艺设计,规定PCB工艺设计的相关参数,使得PCB的设计满足可生产性、可测试性、安规、EMC、EMI等的技术规范要求,在产品设计过程中构建产品的工艺、技术、质量、成本优势。 2. 适用范围 本规范适用于所有电了产品的PCB工艺设计,运用于但不限于PCB的设计、PCB投板工艺审查、单板工艺审查等活动。 本规范之前的相关标准、规范的内容如与本规范的规定相抵触的,以本规范为准。 3. 定义 导通孔(via):一种用于内层连接的金属化孔,但其中并不用于插入元件引线或其它增强材料。 盲孔(Blind via):从印制板内仅延展到一个表层的导通孔。 埋孔(Buried via):未延伸到印制板表面的一种导通孔。 过孔(Through via):从印制板的一个表层延展到另一个表层的导通孔。 元件孔(Component hole):用于元件端子固定于印制板及导电图形电气联接的孔。 Stand off:表面贴器件的本体底部到引脚底部的垂直距离。 4. 引用/参考标准或资料 TS—S0902010001 <<信息技术设备PCB安规设计规范>> TS—SOE0199001 <<电子设备的强迫风冷热设计规范>> TS—SOE0199002 <<电子设备的自然冷却热设计规范>> IEC60194 <<印制板设计、制造与组装术语与定义>> (Printed Circuit Board design manufacture and assembly-terms and definitions) IPC—A—600F <<印制板的验收条件>> (Acceptably of printed board) IEC60950 5. 规范内容 5.1 PCB板材要求 5.1.1确定PCB使用板材以及TG值 确定PCB所选用的板材,例如FR—4、铝基板、陶瓷基板、纸芯板等,若选用高TG值的板材,应在文件中注明厚度公差。 5.1.2确定PCB的表面处理镀层 确定PCB铜箔的表面处理镀层,例如镀锡、镀镍金或OSP等,并在文件中注明。

FPC PCB焊盘元件封装设计规范

焊盘设计规范 1、对于0201 C&R : 焊盘开窗方式如右图示:并要求焊盘设计尺寸如下: L=0.8~0.9mm W=0.3~0.35mm Z=0.15~0.22mm 2、对于0201无引脚二极管: 焊盘开窗方式如右图示:并要求焊盘设计尺寸如下: Z=C; W=B+0.1mm; L=A+0.25mm 3、对于0402无引脚二极管: 焊盘开窗方式如右图示:并要求焊盘设计尺寸如下: Z=C; W=B+0.1mm; L=A+0.3mm 4、对于0402有引脚二极管 焊盘开窗方式如右图示:并要求焊盘设计尺寸如下: Z=A-0.2mm; Y=B+0.2mm; L =A+0.7mm 零件 物料

5、对于0402 C&R 焊盘开窗方式如右图示:并要求焊盘设计尺寸如下 Z=0.25~0.3mm L=1.3~1.65mm W=0.55~0.7mm 6.对于0603 C&R 焊盘开窗方式如右图示: Z=0.7~0.8mm X=0.8~1.0mm Y=0.9~1.0mm 6.对于0603二极管 焊盘开窗方式如右图示: Z=A-0.2mm; Y=B+0.2mm; L=A+0.7mm 6.对于0805 C&R 焊盘开窗方式如右图示: Z=0.8~1.0mm X=1.2~1.45mm Y=1.35~1.5mm

7、LED 焊盘设计如右图示: 8、QFN 焊盘设计如右图示: 并要求焊盘设计尺寸如下 X=B+0.6mm; W=A ~A+0.05mm 9、CN 焊盘设计如右图示: L=A+0.6mm; W=B +0.4mm 0.05~0.08mm 物料

PCB贴片元件焊盘尺寸规范

在PCB中画元器件封装时,经常遇到焊盘的大小尺寸不好把握的问题,因为我们查阅的资料给出的是元器件本身的大小,如引脚宽度,间距等,但是在PCB板上相应的焊盘大小应该比引脚的尺寸要稍大,否则焊接的可靠性将不能保证。下面将主要讲述焊盘尺寸的规范问题。 为了确保贴片元件(SMT)焊接质量,在设计SMT印制板时,除印制板应留出3mm-8mm的工艺边外,应按有关规范设计好各种元器件的焊盘图形和尺寸,布排好元器件的位向和相邻元器件之间的间距等以外,我们认为还应特别注意以下几点: (1)印制板上,凡位于阻焊膜下面的导电图形(如互连线、接地线、互导孔盘等)和所需留用的铜箔之处,均应为裸铜箔。即绝不允许涂镀熔点低于焊接温度的金属涂层,如锡铅合金等,以避免引发位于涂镀层处的阻焊膜破裂或起皱,以保证PCB板的焊接以及外观质量。 (2)查选或调用焊盘图形尺寸资料时,应与自己所选用的元器件的封装外形、焊端、引脚等与焊接有关的尺寸相匹配。必须克服不加分析或对照就随意抄用或调用所见到的资料J 或软件库中焊盘图形尺寸的不良习惯。设计、查选或调用焊盘图形尺寸时,还应分清自己所选的元器件,其代码(如片状电阻、电容)和与焊接有关的尺寸(如SOIC,QFP等)。 (3)表面贴装元器件的焊接可靠性,主要取决于焊盘的长度而不是宽度。 (a)如图1所示,焊盘的长度B等于焊端(或引脚)的长度T,加上焊端(或引脚)内侧(焊盘)的延 伸长度b1,再加上焊端(或引脚)外侧(焊盘)的延伸长度b2,即B=T+b1+b2。其中b1的长度(约为0.05mm—0.6mm),不仅应有利于焊料熔融时能形成良好的弯月形轮廓的焊点,还得避免焊料产生桥接现象及兼顾元器件的贴装偏差为宜;b2的长度(约为 0.25mm—1.5mm),主要以保证能形成最佳的弯月形轮廓的焊点为宜(对于SOIC、QFP等 器件还应兼顾其焊盘抗剥离的能力)。 (b)焊盘的宽度应等于或稍大(或稍小)于焊端(或引脚)的宽度。 常见贴装元器件焊盘设计图解,如图2所示。

PCB焊盘介绍

1. 目的和作用 1.1 规范设计作业,提高生产效率和改善产品的质量。 2. 适用范围 1.1 XXX公司开发部的VCD、超级VCD、DVD、音响等产品。 3. 责任 3.1 XXX开发部的所有电子工程师、技术员及电脑绘图员等。 4. 资历和培训 4.1 有电子技术基础; 4.2 有电脑基本操作常识; 4.3 熟悉利用电脑PCB绘图软件. 5. 工作指导(所有长度单位为MM) 5.1 铜箔最小线宽:单面板0.3MM,双面板0.2MM,边缘铜箔最小要1.0MM 5.2 铜箔最小间隙:单面板:0.3MM,双面板:0.2MM. 5.3 铜箔与板边最小距离为0.5MM,元件与板边最小距离为5.0MM,焊盘与板边最小距离为4.0MM。 5.4 一般通孔安装元件的焊盘的大小(直径)为孔径的两倍,双面板最小为1.5MM,单面板最小为2.0MM,建议(2.5MM)。如果不能用圆形焊盘,可用腰圆形焊盘,大小如下图所示(如有标准元件库,则以标准元件库为准): 焊盘长边、短边与孔的关系为: a B c 0.6 2.8 1.27 0.7 2.8 1.52 0.8 2.8 1.65 0.9 2.8 1.74 1.0 2.8 1.84 1.1 2.8 1.94 5.5 电解电容不可触及发热元件,如大功率电阻,热敏电阻,变压器,散热器等.电解电容与散热 器的间隔最小为10.0MM,其它元件到散热器的间隔最小为2.0MM. 5.6 大型元器件(如:变压器、直径15.0MM以上的电解电容、大电流的插座等)加大铜箔及上锡面积如下图;阴影部分面积肥最小要与焊盘面积相等。

5.7 螺丝孔半径5.0MM内不能有铜箔(除要求接地外)及元件.(或按结构图要求). 5.8 上锡位不能有丝印油. 5.9 焊盘中心距小于2.5MM的,该相邻的焊盘周边要有丝印油包裹,丝印油宽度为0.2MM(建议 0.5MM). 5.10 跳线不要放在IC下面或马达、电位器以及其它大体积金属外壳的元件下. 5.11 在大面积PCB设计中(大约超过500CM2以上),为防止过锡炉时PCB板弯曲,应在PCB板中间留一条5至10MM宽的空隙不放元器件(可走线),以用来在过锡炉时加上防止PCB板弯曲的压条,如下图的阴影区: 5.12 每一粒三极管必须在丝印上标出e,c,b脚. 5.13 需要过锡炉后才焊的元件,焊盘要开走锡位,方向与过锡方向相反,宽度视孔的大小为 0.5MM到1.0MM。如下图: 5.14 设计双面板时要注意,金属外壳的元件,插件时外壳与印制板接触的,顶层的焊盘不可开,一定要用绿油或丝印油盖住(例如两脚的晶振)。 5.15 为减少焊点短路,所有的双面印制板,过孔都不开绿油窗。 5.16 每一块PCB上都必须用实心箭头标出过锡炉的方向:

PCB板焊盘及通孔的设计规范

PCB设计工艺规范 1.概述与范围 本规范规定了印制板设计应遵循的基本工艺规范,适合于公司的印制电路板设计。 2.性能等级(Class) 在有关的IPC标准中建立了三个通用的产品等级(class),以反映PCB在复杂程度、功能性能和测试/检验方面的要求。设计要求决定等级。在设计时应根据产品等级要求进行设计和选择材料。 第一等级通用电子产品包括消费产品、某些计算机和计算机外围设备、以及适合于那些可靠性要求不高,外观不重要的电子产品。 第二等级专用服务电子产品包括那些要求高性能和长寿命的通信设备、复杂的商业机器、仪器和军用设备,并且对这些设备希望不间断服务,但允许偶尔的故障。 第三等级高可靠性电子产品包括那些关键的商业与军事产品设备。设备要求高可靠性,因故障停机是不允许的。 2.1组装形式 PCB的工艺设计首先应该确定的就是组装形式,即SMD与THC在PCB正反两面上的布局,不同的组装形式对应不同的工艺流程。设计者设计印制板应考虑是否能最大限度的减少流程问题,这样不但可以降低生产成本,而且能提高产品质量。因此,必须慎重考虑。针对公司实际情况,应该优选表1所列形式之一。

II、双面全SMD 双面装有SMD III、单面混装 单面既有SMD又有THC IV、A面混装 B面仅贴简 单SMD 一面混装,另一面仅装简单SMD V、A面插件 B面仅贴简单SMD 一面装THC,另一面仅装简单SMD 3. PCB材料 3.1 PCB基材:PCB基材的选用主要根据其性能要求选用,推荐选用FR-4环

氧树脂玻璃纤维基板。选择时应考虑材料的玻璃转化温度、热膨胀系数(CTE)、热传导性、介电常数、表面电阻率、吸湿性等因素。 3.2 印制板厚度范围为0.5mm~6.4mm,常用 0.5mm,0.8mm,1mm,1.6mm,2.4mm,3.2mm几种。 3.3 铜箔厚度:厚度种类有18u,35u,50u,70u。通常用18u、35u。 3.4 最大面积:X*Y=460mm×350mm 最小面积:X*Y=50mm×50mm 3.5 在印刷板的上下两表面印刷上所需要的标志图案和文字代号等,例如元件标号和标称值、元件外廓形状和厂家标志、生产日期等等。丝印字符要有 1.5~ 2.0mm的高度。字符不得被元件挡住或侵入了焊盘区域。丝印字符笔划的宽度一般设置为10Mil。 3.6 常用印制板设计数据:普通电路板:板厚为1.6mm,对四层板,内层板厚用0.71mm,内层铜箔厚度为35u。对六层板,内层厚度用0.36mm,内层铜箔厚度用35u。外层铜箔厚度选用18u,特殊的板子可用35u,70u(如电源板)。后板:板厚用3.2mm,铜箔厚度用18u或35u. 对于四层板,内层板厚用2.4mm,内层铜箔用35u。 3.7 PCB允许变形弯曲量应小于0.5%,即在长为100mm的PCB范围内最大变形量不超过0.5mm。 3.8设计中钻孔孔径种类不要用的太多。应适当选用几种规格孔径。 4.布线密度设计 4.1在组装密度许可的情况下,尽量选用低密度布线设计,以提高可制造性。推荐采用以下三种密度布线: 4.11一级密度布线,适用于组装密度低的印制板。特征: 组装通孔和测试焊盘设立在2.54mm的网络上,最小布线宽度和线间隔为0.25mm。 ,通孔之间可有两条布线。 4.12二级密度布线,适用于表面贴装器件多的印制板。特征: 组装通孔和测试焊盘设立在1.27mm的网络上。最小布线宽度和线间隔为0.2mm。在表面贴装器件引线焊盘1.27mm的中心距之间可有一条0.2mm的布线。

屏蔽罩及其焊盘设计(结构设计)

屏蔽罩及其焊盘设计(结构设计) SMT 屏蔽罩是造成主板SMT 不良的最主要的因素之一,为了降低与其有关的制造成本增加,SMT 屏蔽罩的数量/大小/复杂程度等需要满足以下要求并最终得到各相关部门(硬件,工艺,品质,采购等)的确认。 1.屏蔽罩设计的单边最大尺寸为30mm,并要求形状尽量方正,避免因拐角引起过大的缝隙; 2. 屏蔽罩在平面中心部位要保留有用于真空吸附自动拾取的位置,该位置要求平整,无开孔,直径不小于6mm,且该中心要求尽量靠近屏蔽罩的几何中心,并便于识别。 3. 屏蔽罩上表面应留有3个定位孔用于精确定位,定位孔要求位于对角或边界位置,建议直径1.2mm (孔大小尺寸为1mm到1.5mm),且距离屏蔽罩侧壁和任一开孔距离不小于 2mm(如下图)。定位孔的建议公差不大于+/-0.13mm(基于屏蔽罩的壁厚)。 4. 对于面积较大的屏蔽罩,其(真空吸附)自动拾取点距离定位孔不超过15mm,以方便定位识别。Ф 5. 屏蔽罩上面需要设计一些通孔以方便在回流焊后目视检查和分析被屏蔽的器件,这些孔也利于在回流炉中各器件获得更均衡的温度。建议开孔直径1.2mm,孔间中心距8.0mm,屏蔽罩的设计必需经硬件,工艺部门确认。 6. 建议屏蔽盖材料:厚度0.2mm,洋白铜Cu-C7521 1/2H; 若是两件式,则屏蔽盖的屏蔽框用0.20mm厚的Cu-C75211/2H,屏蔽盖的顶盖用0.15mm厚的SUS304 。 7. 屏蔽罩平面度小于0.1mm。 8. 屏蔽罩侧壁不能有折弯焊脚的设计,以避免影响平整度和回流焊质量; 9. 屏蔽盖的大小尺寸不能超过35mm*35mm,最大边长度不能超过35mm。 10. 对于MTK平台和一般功能模块,屏蔽罩侧壁采用城墙式设计,缺口高度最大不能超过0.3mm(若表层有RF阻抗线穿过屏蔽盖,则此缺口高度为0.4mm,其他仍为0.3mm),侧壁最高不超过3mm,拐角处缝隙为0.1mm。如下图所示,若屏蔽盖较小,不能满足6~10mm 的长度要求,可适当减小此长度,但必须保证每条边一个缺口。

Altium Designer PCB 敷铜技巧,焊盘设计、焊盘加固

1、敷铜 通常的PCB 电路板设计中,为了提高电路板的抗干扰能力,将电路板上没有布线的空白区间铺满铜膜。一般将所铺的铜膜接地,以便于电路板能更好地抵抗外部信号的干扰。 1 .敷铜的方法 从主菜单执行命令Place/Polygon Pour …(P+G),也可以用元件放置工具栏中的Place Polygon Pour 按钮。 进入敷铜的状态后,系统将会弹出 Polygon Pour (敷铜属性)设置对话框, 如【图9】所示。 【图9】敷铜属性设置对话框 在敷铜属性设置对话框中,有如下几项设置: ·Surround Pads With 复选项:用于设置敷铜环绕焊盘的方式。有两种方式可供选择:Arcs (圆周环绕)方式和Octagons (八角形环绕)方式。两种环绕方式分别如【图10】和【图11】所示。

【图10】 圆周环绕方式 【图11】 八角形环绕方式 ·Grid Size :用于设置敷铜使用的网格的宽度。 ·Track Width :用于设置敷铜使用的导线的宽度。 ·Hatching Style 复选项:用于设置敷铜时所用导线的走线方式。可以选择 None (不敷铜)、 90 ° 敷铜、 45 ° 敷铜、水平敷铜和垂直敷铜几种。几种敷铜导线走线方式分别如【图12】 、 【图13】、 【图14】 、【图15】、 【图16】 所示。当导线宽度大于网格宽度时,效果如【图17】 【图12】 None 敷铜 【图13】 90 ° 敷铜 【图14】 45 ° 敷铜 【图15】水平敷铜 【图16】 垂直敷铜 【图17】 实心敷铜 ·Layer 下拉列表:用于设置敷铜所在的布线层。 ·Min Prim Length 文本框:用于设置最小敷铜线的距离。 ·Lock Primitives 复选项:是否将敷铜线锁定,系统默认为锁定。 ·Connect to Net 下拉列表:用于设置敷铜所连接到的网络,一般设计总将敷铜连接到信号地上。 ·Pour Over Same Net 复选项:用于设置当敷铜所连接的网络和相同网络的导线相遇时,是否敷铜导线覆盖铜膜导线。 ·Remove Dead Coper 复选项:用于设置是否在无法连接到指定网络的区域进行敷铜。 2 .放置敷铜 设置好敷铜的属性后,鼠标变成十字光标表状,将鼠标移动到合适的位置,单击鼠标确定放置敷铜的起始位置。再移动鼠标到合适位置单击,确定所选敷铜范围的各个端点。 必须保证的是,敷铜的区域必须为封闭的多边形状,比如电路板设计采用的是长方形电路板,是敷铜区域最好沿长方形的四个顶角选择敷铜区域,即选中整个电路板。 敷铜区域选择好后,右击鼠标退出放置敷铜状态,系统自动运行敷铜并显示敷铜结果

焊盘设计规范

焊盘设计、布线技术规范 通用贴片元件焊盘设计,原则应参照元、器件规格书推荐要求,应使用标准元件库封装。包括:贴片电容器、贴片电感器、贴片电阻器、贴片二极管、贴片三极管、场效应管。专用元件焊盘设计可自行设计,例如:IC。 通用插件焊盘设计,应遵循标准元件库封装。包括:晶体振荡器、电解电容器、固定电感器、声表面滤波器。专用元件焊盘设计可自行设计。 回流焊焊盘设计在L (长度)方向每侧富裕焊盘宽度应不得小于0.2mm; 在W(宽度)方向焊盘宽度原则应不小于元件宽度W; 当L≥2.0mm时,焊盘内侧间距应在元件长度L的(1/2~3/5)范围内。 一. 1.1005(0402) 2.1608(0603)

3.2012(0805) 4.3216(1206) 二.二极管 1.SOD523 2.SOD323 三.三极管 1.SOT-23

四.场效应管 1.SOT343 2.SOT363 3.SOT143 五.插装元件 1.插装元件的焊盘直径D应不得小于1.2 mm,焊环宽度W应不得小于0.3mm; 插装元件的焊盘与孔径比:单面板应满足至少2:1,双面板应满足至少1.8:1

2.孔径D原则上比插装元件线径H(或对角线长)大0.2~0.3mm即可, D =H +(0.2~0.3)mm 实际插装元件的孔径单面板应不得小于0.7 mm,双面及多层板应不得小于0.6 mm 双面板金属过孔孔径应不得小于0.4mm,环径应不得小于0.7mm 3.据生产工艺的特殊需要,插装元件焊盘可设计成椭圆形(偏心焊盘) 4.方形引脚的长宽比接近2:1时,其通孔应依据引脚外形作成异形开孔(长宽比 为4:3以上时开孔可以作成圆孔),最大限度的保证焊盘焊接面积;开孔比引脚至少大0.3mm 六.相临焊盘位置关系 1.电气不可相连的贴片焊盘:焊盘边缘间距应不得小于0.4mm; 2.电气可相连的贴片焊盘:焊盘边缘间距应不得小于0.3mm;

PCB_焊盘工艺设计规范1.doc

PCB_焊盘工艺设计规范1 PCB 焊盘与孔设计工艺规范 1. 目的 规范产品的PCB焊盘设计工艺,规定PCB焊盘设计工艺的相关参数,使得PCB 的设计满足 可生产性、可测试性、安规、EMC、EMI 等的技术规范要求,在产品设计过程中构建产品的 工艺、技术、质量、成本优势。 2. 适用范围 本规范适用于通讯类电子产品的PCB 工艺设计,运用于但不限于PCB 的设计、PCB 批产工艺审查、单板工艺审查等活动。 本规范之前的相关标准、规范的内容如与本规范的规定相抵触的,以本规范为准 3.引用/参考标准或资料 IPC—A—600F > (Acceptably of printed board) 4.规范内容 4.1焊盘的定义 通孔焊盘的外层形状通常为圆形、方形或椭圆形。具体尺寸定义详述如下,名词定义如图所示。

1)孔径尺寸:若实物管脚为圆形:孔径尺寸(直径)=实际管脚直径+0.20∽0.30mm(8.0∽12.0MIL)左 右;若实物管脚为方形或矩形:孔径尺寸(直径)=实际管脚对角线的尺寸+0.10∽0.20mm(4.0∽8.0MIL)左右。 2)焊盘尺寸:常规焊盘尺寸=孔径尺寸(直径)+0.50mm(20.0 MIL)左右。 4.2 焊盘相关规范 4.2.1所有焊盘单边最小不小于0.25mm,整个焊盘直径最大不大于元件孔径的3倍。 一般情况下,通孔元件采用圆型焊盘,焊盘直径大小为插孔孔径的1.8倍以上;单面板焊盘直径不小于2mm;双面板焊盘尺寸与通孔直径最佳比为2.5,对于能用于自动插件机的元件,其双面板的焊盘为其标准孔径+0.5---+0.6mm 4.2.2 应尽量保证两个焊盘边缘的距离大于0.4mm,与过波峰方向垂直的一排焊盘应保证两个焊盘边缘的 距离大于0.5mm(此时这排焊盘可类似看成线组或者插座,两者之间距离太近容易桥连) 在布线较密的情况下,推荐采用椭圆形与长圆形连接盘。单面板焊盘的直径或最小宽度为 1.6mm或保证单面板单边焊环0.3,双面板0.2;焊盘过大容易引起无必要的连焊。在布线高度密集的情况下,推荐采用圆形与长圆形焊盘。焊盘的直径一般为1.4mm,甚至更小。

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