IPC-2221A-2003中文版-印制板设计通用标准 - 第15页
设计特征 电⽓性能 (EP) 机械性能 (MP) 可靠性 (R) 制造能⼒/产量 (M/Y)分类 性能参数 如果设计的特征值增加的影响 性能参数是 导致的性能 或可靠性结果 增加 减少 增强 减弱 导线厚度 EP 水平 串扰 XX R信 号 线 完整 性 XX 导线 垂 直 间距 EP 垂 直 串扰 XX PCB 的 Z o和 器 件 Z o的 比较 EP 反 射X X 导 通孔孔 壁 间的距 离 R 电气绝缘 XX 孔 环( 孔 口 …
ASTM-B-579
电镀铅锡合金(镀焊锡)标准
规范
2.5 安全检测实验室
6
UL-746E
聚合材料及印制线路板用材料
2.6 IEEE
7
IEEE 1149.1
标准测试接口和边界扫描体系
结构
2.7 ANSI
8
ANSI/EIA471
静电敏感器件的符号和标签
3 通⽤要求
本章描述了在设计前及设计期间应考虑的通用
参数。印制线路板的物理特性设计和材料的选
择包括均衡考虑电气、机械和热性能以及板的
可靠性、制造工艺、成本等各方面。表3-1标
识了每一种物理特性和材质改变可能造成的结
果。要考虑此表中的参数对改变物理性能和材
质的变化是否必须。上述参数以及表5-1的参
数、均会影响成本。
如何看表3-1： 例如、表的第一行表明如果至
接地层的介质层厚度增加、 则水平串扰也增
加且导致PCB的性能降低(因为水平串扰是一种
不被希望的性能)。
3.1 信息层次
3.1.1 优先顺序
当在设计开发中发生冲突
时,应采用下面的优先顺序：
1. 采购合同；
2. 布设总图或组装图(适用时、附有批准的偏
离许可清单)；
3. 本标准；
4. 其它适用文件。
表3-1 PWB设计/性能权衡考虑表
设计特征
电⽓性能 (EP)
机械性能 (MP)
可靠性 (R)
制造能⼒/产量
(M/Y)分类 性能参数
如果设计的特征值增加的影响
性能参数是
导致的性能
或可靠性结果
增加 减少 增强 减弱
至接地层介质厚度 EP 水平串扰 XX
EP 垂直串扰 XX
EP 特性阻抗 X 设计驱动
MP 物理尺寸/重量 XX
导线间距 EP 水平串扰 XX
EP 垂直串扰 XX
MP 物理尺寸/重量 XX
M/Y 电气绝缘 XX
耦合线长度EP水平串扰 XX
EP 垂直串扰 XX
导线宽度EP水平串扰 XX
EP 垂直串扰 XX
EP 特性阻抗 X 设计驱动
MP 物理尺寸/重量 X 设计驱动
R信号线完整性 XX
M/Y 电气连续性 XX
6. www.ul.com
7. www.ieee.org
8. www.ansi.org
IPC-2221A 2003年5月
4
设计特征
电⽓性能 (EP)
机械性能 (MP)
可靠性 (R)
制造能⼒/产量
(M/Y)分类 性能参数
如果设计的特征值增加的影响
性能参数是
导致的性能
或可靠性结果
增加 减少 增强 减弱
导线厚度 EP 水平串扰 XX
R信号线完整性 XX
导线垂直间距 EP 垂直串扰 XX
PCB 的Zo和器件 Zo的比较 EP 反射XX
导通孔孔壁间的距离 R 电气绝缘 XX
孔环(孔口连接盘及孔底连接盘对导通孔) M/Y 可生产性 XX
信号层数 MP 物理尺寸/重量 XX
M/Y 层间重合度 XX
器件I/0节距板厚度 MP 物理尺寸/重量 XX
R导通孔完整性 XX
M/Y 导通孔镀层厚度 XX
铜镀层厚度 R 导通孔完整性 XX
厚径比 R导通孔完整性 XX
M/Y 可生产性 XX
外电镀（仅镍-Kevlar纤维板） R导通孔完整性 XX
导通孔直径 M/Y 导通孔镀层厚度 XX
R导通孔完整性 XX
层压板厚度（芯板） EP 水平串扰 XX
EP 垂直串扰 XX
EP 特性阻抗 X 设计驱动
MP 物理尺寸/重量 XX
R导通孔完整性 XX
MP 平整度稳定性 XX
预浸材料厚度（芯板） EP 水平串扰 XX
EP 垂直串扰 XX
EP 特性阻抗 X 设计驱动
MP 物理尺寸/重量 XX
R导通孔完整性 XX
介电常数 EP 反射XX
EP 特性阻抗 X 设计驱动
EP 信号速度 X 设计驱动
CET（层间的） R导通孔完整性 XX
CET（层内的） R 焊接点完整性 XX
R信号线完整性 XX
树脂的T
g
R导通孔完整性 XX
R 焊接点完整性 XX
铜延展性R导通孔完整性 XX
R信号线完整性 XX
铜的抗剥离强度 R 元件焊盘对介质层的附着力X X
尺寸稳定性 M/Y 层间重合度 XX
树脂流动度 M/Y PWB树脂空洞 XX
刚性 MP 弯曲模量 X 设计驱动
挥发物含量 M/Y PWB树脂空洞 XX
2003年5月 IPC-2221A
5
3.2 布设设计
布设设计过程宜包含公司内
部尽可能多的有关部门(包括制造、装配和测
试)对布设细节的正式设计评审。有关部门代
表对布设的批准将确保这些与产品相联系的因
素已被考虑在设计中。
互连结构设计的成功或失败取决于许多相应的
关联因素的考虑。从成品使用的角度出发、下
列对设计有影响的典型参数均宜进行考虑：
• 设备环境条件、例如环境温度、器件产生的
热、散热、撞击、震动；
•如果组装件是可维护和修复、则必须考虑元
件/电路的密度、印制板/敷形涂层材料的选
择、器件组装的可行性；
• 安装界面对安装孔的大小与位置、连接器定
位、引线突出部分的限制、部件布局、支架
及其它硬件布局产生的影响；
• 可能影响器件布局、布线、连接器装配等的
测试、故障定位要求；
• 工艺容差、例如导线宽度、间距、焊盘制作
等的蚀刻系数补偿(见第5章和第9章)；
• 制造工艺的限制,例如最小的蚀刻要素、最
薄镀层厚度、板外形和尺寸等；
• 涂层和标识的要求；
• 使用的组装技术、例如表面安装、通孔安
装、和混合技术；
• 板的性能等级(见1.6.2)；
• 材料选择(见第4章)；
•受限于制造设备限制的印制板组装件的可生
产性；
–挠性(弯折性)要求；
–电气/电子性能；
–性能要求；
• ESD 敏感度考虑。
3.2.1 成品要求
在设计开始前应明确成品
要求。在设计过程中应重点考虑维护、服务性
要求。通常这些因素、会影响布设和布线。
3.2.2 密度评估
在上个世纪的后半叶,已经
使用过各种各样的材料和工艺去制造电子用基
材,从由树脂(例如,环氧树脂),增强材料(例如
玻璃布或纸),及金属箔(例如,铜)等制成的传
统印制板,到由各种薄膜和厚膜技术镀金属制
成的陶瓷板。然而、他们都共有一个属性：即
他们必须沿着导体布设信号线。
这同时又有每种技术能容纳多少布线的极限的
问题。表明一种基材布线能力极限的因素有：
• 基材上导通孔或孔之间的节距/间距；
• 导通孔之间能布设的导线数；
• 所要求的信号层数。
另外、制作盲埋孔的方法有利于通过有选择性
地占用布线通道来布线。被布设于完全通过印
制板的导通孔排除了在所有导体层上为布线使
用间距的需要。
这些因素结合起来能得到一个确定一种技术的
布线能力的等式。在过去、大多数元件曾经沿
着两侧或多侧的外围有端点。然而、平面阵
列元件 节约空间且允许使用较低I/O节距(见
图3-1)。
3.3 原理图/逻辑图
原理图/逻辑图描述电气
功能和互连性、为印制板设计和装配提供信
息。适用时、原理图宜确定关键电路布设区
域、屏蔽要求、电源/接地层分布的要求、测
试点的位置以及输入/输出连接器的定位。原
理图的信息可以硬拷贝或由人工或自动生成的
计算机数据。
3.4 部件表
部件表是在组装印制板时所使
用部件和材料的列表。制造流程中最终使用的
部件和材料应在部件表或原理图中定义。制造
工艺中所用材料的可以除外、但可以包括相应
的参考信息、例如、组装件制造的有关规范及
有关原理逻辑图。
组装图中指定的所有机械部件的编号和部件列
表中指定的编号应吻合。
IPC-2221A 2003年5月
6