IPC-2221A-2003中文版-印制板设计通用标准 - 第38页
IPC-2221a-5-01 图5-1 印制板尺⼨ 化 标准⽰例 、mm[in] IPC-2221A 2003年5月 28
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。
2003年5月 IPC-2221A
27
IPC-2221a-5-01
图5-1 印制板尺⼨化标准⽰例、mm[in]
IPC-2221A 2003年5月
28
在制板大小相匹配。这也可以帮助简化裸板测
试(见IPC-D-322)。
5.2.3 印制板⼏何形状 (尺⼨和形状)
5.2.3.1 材料尺⼨
印制板制作板的最大尺
寸根据市场上常用整张板的经济利用来定(见
IPC-D-322)。
推荐在制板尺寸小于整张板料尺寸的最大约
数。常见的一种在制板尺寸是460mm×610mm
[18.110in×24.02in]。其次、标准在制板尺
寸宜为整张板料尺寸的约数。
建议设计人员了解印制板商生产的在制板尺
寸、这样可以优化印制板-在制板的产率及成
本。按单位面积最终产品加工印制板的劳动力
成本计算、使用较大的在制板尺寸是最有效
的。但是使用大尺寸在制板、因基材收缩增
大、会给精细导线制作和要素定位准确度造成
困难。
5.2.4 ⼸曲和扭曲
线路板的合适设计、平衡
分布线路和安排元器件、对于减少印制板的
弓曲和扭曲程度是非常重要的。另外截面的布
局、包括芯板厚度、介质层厚度、内层面和单
独的铜层厚度、也应尽可能地保持板中心对
称。
除非布设总图另有规定、采用表面安装元件的
板、最大的弓曲和扭曲应为0.75%、对其它所
有的板为1.5%。对于含多块印制板的在制板且
以在制板形式组装然后分开的、在制板
也应符
合这样的弓曲和扭曲要求。
如果对称结构和公差较窄都不能满足关键装配
或性能要求、可能需要增强板或其它支撑物。
弓曲与扭曲值按IPC-TM-650中方法2.4.22进行
测量。
5.2.5 结构强度
当结构性能重要时、设计
人员对综合分析不同可用材料和树脂负有责
任。层压板的结构性能因受环境条件的影响基
材叠层和组成等变化而异。不同温度和负载条
件下板的物理性能和电性能变化范围很大。对
设计人员而言、印制板作为一结构单元、因而
印制板材料的最终性能要刚好可用。设计所关
心的满足电性能的要求、受印制板的形变和拉
伸长的影响、确定结构上需要时、宜考虑材料
的最终强度比技术资料中的值较低的值。
5.2.6 复合(夹芯)板
当结构、热或电气要求
规定使用夹芯板时、应使用与标准刚性板类似
设计的一致性试样进行物理性能性质评价。夹
芯板附连板应包括芯板材料。不管是针对热性
质还是为约束特性、板的结构可以是对称的、
也可以是不对称的。不对称设计有一些优点、
可以将电气性能或功能与机械或散热功能分离
(见图5-2)。
不对称设计的缺点是由于印制板与芯材的热膨
胀系数不同、做成的板在组装件焊接回流焊操
作过程中或在系统使用中、由于温度的变化可
能会产生变形。这可以在互连产品背面附加一
铜箔层进行一些补偿。附加的铜箔层使膨胀系
数略微增大、而正面效应是增加了导热性。
更好的结构是对称芯板(见图5-3A及5-3B)。图
5-3A给出了两个夹芯压入多层板、提供一部分
电气功能、在图中是电源和接地。图5-3B中的
中间芯结构有一单个较厚的夹芯、通常仅具有
散热面和限制作用。要在可用范围内完成限制
IPC-2221a-5-02
图5-2 典型的不对称夹芯结构
2003年5月 IPC-2221A
29