高速pcb設(shè)計(jì)指南之2

1、高速PCB設(shè)計(jì)指南1高速高速PCB設(shè)計(jì)指南之二設(shè)計(jì)指南之二第一篇第一篇高密度高密度(HD)電路的設(shè)計(jì)電路的設(shè)計(jì)本文介紹，許多人把芯片規(guī)模的ＢＧＡ封裝看作是由便攜式電子產(chǎn)品所需的空間限制的一個(gè)可行的解決方案，它同時(shí)滿足這些產(chǎn)品更高功能與性能的要求。為便攜式產(chǎn)品的高密度電路設(shè)計(jì)應(yīng)該為裝配工藝著想。當(dāng)為今天價(jià)值推動(dòng)的市場(chǎng)開(kāi)發(fā)電子產(chǎn)品時(shí)，性能與可靠性是最優(yōu)先考慮的。為了在這個(gè)市場(chǎng)上競(jìng)爭(zhēng)，開(kāi)發(fā)者還必須注重裝配的效率，因?yàn)檫@樣可以控制制造成本。電子

2、產(chǎn)品的技術(shù)進(jìn)步和不斷增長(zhǎng)的復(fù)雜性正產(chǎn)生對(duì)更高密度電路制造方法的需求。當(dāng)設(shè)計(jì)要求表面貼裝、密間距和向量封裝的集成電路ＩＣ時(shí)，可能要求具有較細(xì)的線寬和較密間隔的更高密度電路板?？墒?，展望未來(lái)，一些已經(jīng)在供應(yīng)微型旁路孔、序列組裝電路板的公司正大量投資來(lái)擴(kuò)大能力。這些公司認(rèn)識(shí)到便攜式電子產(chǎn)品對(duì)更小封裝的目前趨勢(shì)。單是通信與個(gè)人計(jì)算產(chǎn)品工業(yè)就足以領(lǐng)導(dǎo)全球的市場(chǎng)。高密度電子產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)者越來(lái)越受到幾個(gè)因素的挑戰(zhàn)：物理復(fù)雜元件上更密的引腳間隔、

3、財(cái)力貼裝必須很精密、和環(huán)境許多塑料封裝吸潮，造成裝配處理期間的破裂。物理因素也包括安裝工藝的復(fù)雜性與最終產(chǎn)品的可靠性。進(jìn)一步的財(cái)政決定必須考慮產(chǎn)品將如何制造和裝配設(shè)備效率。較脆弱的引腳元件，如０５０與０４０ｍｍ００２０″與００１６″引腳間距的ＳＱＦＰｓｈｒｉｎｋｑｕａｄｆｌａｔｐａｃｋ，可能在維護(hù)一個(gè)持續(xù)的裝配工藝合格率方面向裝配專家提出一個(gè)挑戰(zhàn)。最成功的開(kāi)發(fā)計(jì)劃是那些已經(jīng)實(shí)行工藝認(rèn)證的電路板設(shè)計(jì)指引和工藝認(rèn)證的焊盤幾何

4、形狀。在環(huán)境上，焊盤幾何形狀可能不同，它基于所用的安裝電子零件的焊接類型?？赡艿臅r(shí)候，焊盤形狀應(yīng)該以一種對(duì)使用的安裝工藝透明的方式來(lái)定義。不管零件是安裝在板的一面或兩面、經(jīng)受波峰、回流或其它焊接，焊盤與零件尺寸應(yīng)該優(yōu)化，以保證適當(dāng)?shù)暮附狱c(diǎn)與檢查標(biāo)準(zhǔn)。雖然焊盤圖案是在尺寸上定義的，并且因?yàn)樗怯≈瓢咫娐穾缀涡螤畹囊徊糠?，它們受到可生產(chǎn)性水平和與電鍍、腐蝕、裝配或其它條件有關(guān)的公差的限制。生產(chǎn)性方面也與阻焊層的使用和在阻焊與導(dǎo)體圖案之間的對(duì)

5、齊定位有關(guān)。1、焊盤的要求、焊盤的要求國(guó)際電子技術(shù)委員會(huì)ＩＥＣＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＥｌｅｔｒｏｔｅｃｈｎｉｃａｌＣｏｍｍｉｓｓｉｏｎ的６１１８８標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)識(shí)到對(duì)焊接圓角或焊盤凸起條件的不同目標(biāo)的需要。這個(gè)新的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)確認(rèn)兩個(gè)為開(kāi)發(fā)焊盤形狀提供信息的基本方法：１)基于工業(yè)元件規(guī)格、電路板制造和元件貼裝精度能力的準(zhǔn)確資料。這些焊盤形狀局限于一個(gè)特定的元件，有一個(gè)標(biāo)識(shí)焊盤形狀的編號(hào)。２)一些方程式可用來(lái)改變給定的信息，以達(dá)到一個(gè)更穩(wěn)健

6、的焊接連接，這是用于一些特殊的情況，在這些情況中用于貼裝或安裝設(shè)備比在決定焊盤細(xì)節(jié)時(shí)所假設(shè)的精度有或多或少的差別。該標(biāo)準(zhǔn)為用于貼裝各種引腳或元件端子的焊盤定義了最大、中等和最小材料情況。除非另外標(biāo)明，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)將所有三中“希望目標(biāo)”標(biāo)記為一級(jí)、二級(jí)或三級(jí)。高速PCB設(shè)計(jì)指南3表二、平帶L形與翅形引腳(大于0.625mm的間距)(單位:mm)如果這些焊盤的用戶希望對(duì)貼裝和焊接設(shè)備有一個(gè)更穩(wěn)健的工藝條件，那么分析中的個(gè)別元素可以改變到新的所希

7、望的尺寸條件。這包括元件、板或貼裝精度的擴(kuò)散，以及最小的焊接點(diǎn)或焊盤突出的期望（表３，４，５和６）。用于焊盤的輪廓公差方法的方式與元件的類似。所有焊盤公差都是要對(duì)每一個(gè)焊盤以最大尺寸提供一個(gè)預(yù)計(jì)的焊盤圖形。單向公差是要減小焊盤尺寸，因此得當(dāng)焊接點(diǎn)形成的較小區(qū)域。為了使開(kāi)孔的尺寸標(biāo)注系統(tǒng)容易，焊盤是跨過(guò)內(nèi)外極限標(biāo)注尺寸的。在這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中，尺寸標(biāo)注概念使用極限尺寸和幾何公差來(lái)描述焊盤允許的最大與最小尺寸。當(dāng)焊盤在其最大尺寸時(shí)，結(jié)果可能是最小可

8、接受的焊盤之間的間隔；相反，當(dāng)焊盤在其最小尺寸時(shí)，結(jié)果可能是最小的可接受焊盤，需要達(dá)到可靠的焊接點(diǎn)。這些極限允許判斷焊盤通過(guò)／不通過(guò)的條件。假設(shè)焊盤幾何形狀是正確的，并且電路結(jié)構(gòu)的最終都滿足所有規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，焊接缺陷應(yīng)該可以減少；盡管如此，焊接缺陷還可能由于材料與工藝變量而發(fā)生。為密間距ｆｉｎｅｐｉｔｃｈ開(kāi)發(fā)焊盤的設(shè)計(jì)者必須建立一個(gè)可靠的焊接連接所要求的最小腳尖與腳跟，以及在元件封裝特征上允許最大與最?、熁蛑辽佗煹牟牧蠗l件。表三、J形引

9、腳(單位:mm)焊盤特性最大一級(jí)中等二級(jí)最小三級(jí)腳趾焊盤突出0.20.20.2腳跟焊盤突出0.80.60.4側(cè)面焊盤突出0.10.050.0開(kāi)井余量1.50.80.2圓整因素最近0.5最近0.05最近0.05表四、圓柱形端子（MELF）(單位:mm)焊盤特性最大一級(jí)中等二級(jí)最小三級(jí)腳趾焊盤突出1.00.40.2腳跟焊盤突出0.20.10.0側(cè)面焊盤突出0.20.10.0開(kāi)井余量0.20.250.25圓整因素最近0.5最近0.05最近0.