IPC-2221A-2003中文版-印制板设计通用标准 - 第35页
不 超 过6.35mm [ 0.25in ] 网格 上 。 当 熔 融 金属 导线 是 要 留 出不 涂覆 时 、 各 级印制板的设计 中应 规 定 阻焊 材料 交 迭 的 熔 融 金属区应 不 超 过 1.0mm [ 0.0394in ] 。 设计要求可 以规 定在 焊 接 、 清 洗 等过程 中、保 护 导 通孔 不接 触 工 艺 溶 液 。 当 需 要 保护 时 、 导 通孔应用永久 性 阻焊 剂 覆 盖 ( 掩 孔 ) 住 以 …
4.4.9.4 ⾦属芯基材
金属芯印制板基材应符
合表4-6要求。
4.4.10 电⼦元件材料
4.4.10.1 埋⼊式电阻
采用埋入式电阻工艺
比标准多层印制板制作昂贵得多。这是由于需
要购买特殊的铜箔材料、进行额外的图形转移
和蚀刻处理及电阻(欧姆)值验证。
采用埋入式电阻技术的印制板主要特点之一就
是节省元件占用板面空间。一些高密度设计中
不允许分立电阻。在这种情况下、埋入式电阻
是可行的、因为电阻相当小并且在埋入后允许
表面安装器件或线路越过。
环形电阻是一种聚合物电阻、可在空环或“反
焊盘”内形成、围绕板面或线路层的导通孔周
围。环形设计允许电阻以最终电阻值受较少因
素影响的网印方式进行。该类型电阻的主要用
途是替代具有±10%或更大容差的上拉或下拉
电阻。该电阻可以比表面电阻器做得更便宜、
并且不占印制板表面任何空间。大电阻容差和
能替代的电阻类型有限是采用埋入式电阻设计
的主要
限制。
4.4.10.2 埋⼊式电容
分布式电容是一项设
计要素、它将电源面(VCC—电压公共载体)和
接地面直接面对并尽可能靠近。两个面间隔
0.1mm或更小、这样一个夹层结构将为印制板
上有源器件提供低电感、高电容量连接。这种
快速切换和低旁路电流在高速数字应用中特别
有用、其中希望除去表面电容器或EMI是考虑
的关键。大多数设计中、双电源/接地夹层结
构被用来替代印制板上现有的电源和接地面。
多数情况下可以从印制板上去掉0.10F或更小
的旁路电容。
4.5 有机防护涂层
4.5.1 阻焊剂 (阻焊膜) 涂层
涂层和标识应
相容、并与印制板及印制板组装件工艺制作中
其它部件和材料兼容、包括使用前所必需的线
路板预加工/清洗。IPC-SM-840中规定这种兼
容性由线路板生产者和装配者来确定。
阻焊剂涂层应满足IPC-SM-840的要求。有要求
时、3级板应使用IPC-SM-840标准中的H级阻焊
材料。规定要达到UL要求时、印制板生产过程
中应使用UL所准许的涂层材料。
阻焊涂层用作电绝缘体时、涂层的绝缘性能应
足以保证电气完整性。与插件导轨接触的线路
板区域内不宜有阻焊涂层。
如使用或设计有要求、则阻焊膜的最小和或最
大厚度、应在布设总图中规定。最小厚度规格
是满足绝缘电阻的要求、并应按照阻焊膜材料
规范进行计算。最大厚度规格是满足元件组装
工艺的要求、例如焊膏工艺。
在熔融金属表面(焊料、锡铅镀层等)阻焊涂层
的附着力不能保证、因为线路板受热使熔融金
属再分布。熔融金属表面要求覆盖阻焊涂层
时、涂层完全遮盖的导线最大宽度推荐值应为
1.3mm[0.0512in]。
熔融金属导线宽度大于1.3mm[0.0512in]时、
导线的设计中金属到层压基板应有一开口。开
口的面积最小宜有6.25mm
2
[0.001in
2
]、位于
表4-5 铜箔/膜的要求
1
铜的类型 1-3级
最薄起始铜箔-外层 1/8 oz/ft
2
(5μm)[197μin]
最薄起始铜箔-内层
2
¼ oz/ft
2
(9μm)[354μin]
起始铜膜(半加成法)5μm[197μin]
最终铜膜(全加成法) 15-20μm[591-787μin]
1
所有的尺寸值都是标称值、由重量换算。
2
1/8 oz/ft
2
(5μm)可用于埋孔板。
表4-6 ⾦属芯基材
材料 规范合⾦
铝 SAE-AMS-
QQ-A-250
按布设总图的规定
钢 QQ-S-635 按布设总图的规定
铜 ASTM B-152
IPC-4562
按布设总图的规定
铜-镍铁合金-铜
铜-钼-铜
IPC-CF-152 按布设总图的规定
其它 用户确定 按布设总图的规定
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不超过6.35mm[0.25in]网格上。当熔融金属
导线是要留出不涂覆时、 各级印制板的设计
中应规定阻焊材料交迭的熔融金属区应不超过
1.0mm[0.0394in]。
设计要求可以规定在焊接、清洗等过程中、保
护导通孔不接触工艺溶液。当需要保护时、导
通孔应用永久性阻焊剂覆盖(掩孔)住以避免接
触处理液、其它的高分子覆盖材料(非敷形涂
层)或其它的聚合物材料塞孔也可使用。
导通孔保护应从孔的两面进行掩孔或塞孔。
要用导通孔掩孔时、最大成品孔径对1级和2
级设备应为1.0mm[0.0394in]、对3级设备应为
0.65mm[0.0256in]。
对那些超过最大导通孔孔径的印制板、掩孔要
求应由板的用户和供货方协商解决。
在组装件上有焊料球发生时、可能与阻焊剂的
表面状况有关、例如、不光滑、平滑等。
4.5.1.1 阻焊剂的附着⼒和覆盖
对整个规定
的覆盖区域、阻焊剂和层压板以及阻焊剂和金
属箔片之间的附着应该完整。可以使用氧化处
理、两面处理铜箔、防护性化学处理或其它附
着力促进剂。使用附着力促进剂可能需要用户
许可。
线路设计中当含有无开口的铜面积超过625mm
2
[0.9688in
2
]时、建议使用附着力促进剂。
要在非熔融金属(例如铜)上覆盖聚合物涂层
时、除非另有规定、否则应保护未被阻焊剂覆
盖的导体使其不被氧化。
4.5.1.2 阻焊剂隔离
液态网印涂层所需隔离
(一般为0.4-0.5mm[0.016-0.020in])大于光成
像阻焊剂的隔离(一般为0-0.13mm[0-0.00512
in])。可能需要保留空白区作装配对准基准。
数据文件一般包含与焊盘相同的隔离。这样、
为满足布设总图上规定了最小设计间隙、允许
印制板制造者调整隔离使与加工能力相配。
阻焊膜与焊盘的关系应满足布设总图上的规定
的重合度要求。
4.5.2 敷形涂层
当需要时、敷形涂层应符
合IPC-CC-830的技术要求并应在板的布设总图
或组装件的布设总图上加以规定。当执行UL规
范时、印制板生产商所用涂料须经UL许可。设
计人员应认识到兼容性的问题。敷形涂层是一
种电绝缘材料、其外形与线路板及其元器件一
致。使用它是用来增强表面的绝缘性及在恶劣
环境中起保护作用。在无导电体的板面或区域
上不需要使用敷形涂层。线路板边缘上通常不
需要敷形涂层。敷形涂层至多是一种能透气的
阻隔层。
4.5.2.1 敷形涂层类型及厚度
敷形涂层可以
是所列类型中的任何一种。从平整表面上量得
的各种类型敷形涂层厚度如下:
AR型 - 丙烯酸树脂 03-0.13mm
[0.00118in-0.00512in]
ER型-环氧树脂 0.03-0.13mm
[0.00118in-0.00512in]
UR型 - 聚氨酯树脂M 0.03-0.13mm
[0.00118in-0.00512in]
SR型 - 硅树脂 0.05-0.21mm
[0.00197in-0.00828in]
XY型-对苯(撑)二甲基树脂 0.01-0.05mm
[0.000394in-0.00197in]
用作敷形涂料的化学物基本上有三类:硅橡
胶、有机物和聚对苯二甲撑。三种类型材料对
溶剂、湿气、腐蚀、电弧和其它危害裸电路操
作性能的环境因素(见表4-7)有不同的保护作
用。由于导线与焊接点太近、如果不用敷形涂
层、许多表面装配工艺就不能完全实施。
较厚的敷形涂层可用作冲击和震动的缓冲体。
低温过程可能会带来使玻璃和陶瓷密封件产生
机械应力的危险性、可能需要使用到缓冲材
料。直插封装(DIPs)下敷形涂料的大量堆积、
除非采用预防措施、否则会在热循环中产生焊
接点的机械
应力。
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4.5.3 防变⾊涂层
保护性涂层可用在未装配
的线路板的裸铜上、用来保证可焊性或持续
存放期的外观。这些涂层可能在焊接过程中消
失、或者在焊接工序前需要单独的除去步骤。
涂层的技术要求应标注在布设总图上。
4.5.3.1 机可焊性保护(OSP)涂层
OSP涂层专
门用于保护贮存或表面安装元件双重焊接操
作中无镀层铜。表面安装焊盘有平整度要求时
OSP涂层很有用。OSP涂层必须符合可焊性要
求。对于厚度没有特定要求、但经热暴露或环
境暴露后防变色性和焊接牢靠性有要求。使用
OSP涂层时、可焊性的延长、它的使用和贮存
期技术要求标准应在文件中规定。
4.6 标记和字符
当布设总图中有规定时、
印制板及其组装件应使用非导电油墨、标签、
蚀刻字符或其它方法标识。标记宜提供参考代
号、部件或序列号、版本、方向或极性符号、
条形码、静电放电(ESD)状态等等。
标记位置应避免将信息处于元器件下方、装配
或安装后隐蔽部位或导体表面。标记不宜放在
有熔融金属或不透明涂层覆盖的表面。蚀刻标
记会影响电性能、例如电容。
实 际可行时、固定的格式信息、诸如部件序
号、版本、层 数和方向符、宜与照相底图一
致、并在印制板布局设计过程中加以考虑。附
连试样应包括同样信息。可变的格式信息、
例如序列号、制造商信息、日期码等等、宜使
用永久性、非导电、非营养、高反差油墨、标
签、激光雕刻或其它方法、标注于适当位置、
并保证足以承受安装和清洗过程。
标记应大小适中、清晰明确、其所在位置在加
工、检验、存放、安装及印制板的现场修理
或装配过程中应易于辨认。通常符号最小高度
1.5mm[0.059in]线宽0.3mm[0.012in]是比较合
适的。
应最大可能地给标记留出足够位置、建议当按
照8.1确定元器件位置时就留出空间。要避免
标记油墨太靠近要焊接的表面、因为油墨中使
用的树脂可能会降低可焊性。
液态网印标记所需间隙一般是距焊接表面0.4-
0.5mm[0.016-0.020in]。使用液态网印标记应
小心谨慎。它们的可读性受表面高度不均匀性
影响。
ESD或UL要求中可能包含的一些特殊的标记事
项、应作为布设总图的一部分。
表4-7 敷形涂层的功能
类型 优点缺点
硅胶型能耐极限温度循环。
耐间歇溶剂溅射好。
低模量、易清除、可弯曲。
与大多数阻焊剂及免清洗助焊剂相匹配。
易返工。
耐机械磨擦性低。
绝缘强度只有有机物的一半。
涂敷后可焊性降低。
有机物高绝缘强度。
优良的耐机械磨擦性。
优良的耐溶剂性。
优良的耐湿性。
温限仅为125ºC [257ºF]。
难返工。
需要热膨胀系数匹配。
需检查与阻焊剂的相容性。
需检查与焊剂化学相容性。
聚对苯二撑超高绝缘强度。
优良的部件敷形性。
优良的聚合物渗透性。
优良的耐湿耐化学性。
原材料成本高。
需要真空室(批处理)。
阻焊剂密封要求气密性好。
薄膜泄漏难于目视检察。
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