IPC-2221A-2003中文版-印制板设计通用标准 - 第36页
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 O SP 涂 层 专 门 用于保护 贮存 或表面安装 元 件 双…
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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4.6.1 ESD事项
完成的电路卡组装件应按装
配图完全相同进行标识。含有静电放电敏感器
件的电路卡组装件标识应按EIA标准RS-471进
行。
进行标识所使用永久性油墨或标签、应能经得
起装配生产并且在器件维修拆卸前看得见。需
要附加标识时、应在组装件布设总图上标明。
5 机械/物理特性
5.1 制作事项
制作方面预想与考虑见表5-1。
5.1.1 裸板制作
由于印制板生产中所涉及
的设备、为要达到最优生产能力、且使成本最
低、需要考虑一些 限制。另外、还有人员因
素、如强度、作用和控制等、所以大多数印制
板生产厂不能使用全尺寸在制板。
5.2 产品/印制板构造
印制板物理参数宜与
电子系统的机械要求相一致。按第3章和5章中
界定的公差宜进行最优化、使印制板尺寸、形
状、厚度和用于产品安装中机械部件得到最好
匹配。
5.2.1 印制板类型
印制板的类型(单面、双
面、多层、金属芯等)宜在设计过程开始之前
确定、所依据的是组装件的性能要求、热耗、
机械刚度要求、电气性能(屏蔽、阻抗匹配等)
和预期的电路密度(见3.6.2)。
5.2.2 印制板尺⼨
只要有可能、印制板尺寸
宜一致、以使裸印制板和组装件测试夹具容
易、使用夹具最少。图5-1给出了印制板的标
准化范例。为使制作成本最低和每块在制板上
印制板数量最多、印制板大小还宜与标准生产
表5-1 制作事项
制作设计预定条件优点(★),缺点(↓),不符合预定条件的影响(■), 其它(●)
孔径/焊盘⽐:
焊盘尺寸至少比孔尺寸大
0.6mm[0.024in]
1
★大焊盘区可以防止破坏、即孔与焊盘边缘交接(孔环不足)。
↓大焊盘与最小间距可能相抵触。
焊盘与导线连接处做成泪滴盘 ★提供附加区域防止破坏。
★可提高可靠性、振动或热循环下防止焊盘/导线界面裂开。
↓可能与最小间距要求相抵触。
板厚:
一般为0.8mm - 2.4mm
[0.031in到0.0945in](含铜)
■较薄板易翹曲且需要通孔技术元件特别处理。较厚板由于层与层重合
度、合格率低。对厚板某些元件没有足够长的引线。
厚板孔径⽐: 比率≤5:1为好
1
★较小厚径比会使孔内镀层更均匀、孔易于清洁、钻孔少漂移。
★较大孔孔壁不易断裂。
板厚⽅向对称: 上半部是下半部的镜
像、成为平衡结构
■不对称板易翹曲
●接地/电源层的位置、信号线走向和织物编线方向影响板的对称性。
↓宜在整个板内分布大量铜区以使翹曲最小化。
板尺⼨ ★较小板翹曲较小、层与层重合度较好。
↓有小要素的大尺寸在制板要考虑覆铂层压或不定层的叠层。
●在制板利用率决定了成本。
导体间距:
≤0.1mm[≤0.0039in]
■间距小蚀刻液循环流动不畅、会导致金属清除不完全。
电路特性 (导线宽度):
≤0.1mm[≤0.0039in]
■较小线宽在蚀刻时易破损或断开。
1
这些制作事项、虽然有价值、但对于某些导通孔可能还不实用。具有较小连接盘直径的导通孔、其连接盘直径不能比孔大0.6mm
[0.024in]、因为这违反了板厚与电镀孔(厚径比)建议。当几何形状事项要求使用较小连接盘时、厚径比问题变得极为重要且孔
环问题宜作例外处理。
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