緊密(mì)間(jiān)距的(dí)PCB設計(jì)注意(yì)事項(xiàng)
印(yìn)刷(shuā)電路(lù)板（PCB）繼(jì)續萎縮(suō)。 隨(suí)著每(měi)一(yī)代微(wēi)型元(yuán)件(jiàn)的出(chū)現，電路板(bǎn)設計師(shī)發(fā)現(xiàn)他們能夠在(zài)更(gēng)小的PCB尺(chǐ)寸(cùn)內工作。 雖然這對消費者(zhě)來(lái)說是(shì)一個(gè)好(hǎo)消(xiāo)息(xī)（將1994年便(biàn)攜式電話(huà)的(dí)尺(chǐ)寸(cùn)與(yǔ)今(jīn)天的(dí)一款(kuǎn)產品進(jìn)行比較(jiào)），但這(zhè)對製造商來說卻(què)是困(kùn)難(nán)的。
設(shè)備投資
隨著(zhuó)PCB布局(jú)密度(dù)的每(měi)次(cì)增加 ，有必(bì)要投資能夠滿足鑽孔，成像，蝕刻和圖例印(yìn)刷日益困難的要求(qiú)的新設備。 設(shè)計首(shǒu)先(xiān)變(biàn)得(dé)更(gēng)加密集(jí)，製造(zào)商（沒(méi)有無限資金(jīn)）能夠以可(kě)接(jiē)受的成(chéng)本(běn)和可接受的(dí)廢(fèi)品率追上製造電路板(bǎn)所需的(dí)新設備和方(fāng)法(fǎ)之(zhī)間(jiān)經(jīng)常有一(yī)段時間。
設計(jì)師可以(yǐ)通過關(guān)注(zhù)一些挑戰並調(tiáo)整(zhěng)緊(jǐn)密(mì)間(jiān)隔設(shè)計的(dí)非(fēi)關鍵元素(sù)來(lái)提(tí)高成功機(jī)會。 更大的製造(zào)加工(gōng)窗口使(shǐ)每(měi)個人都受(shòu)益。
了解PCB設(shè)計要(yào)求(qiú)
首先需(xū)要了解哪(nǎ)些(xiē)設計(jì)要(yào)求(qiú)會造成問(wèn)題(tí)。 對於(yú)初(chū)學者來(lái)說(shuō)，熟悉標準設計規則是最有用(yòng)的。 除了(liǎo)基本的PCB設(shè)計(jì)規(guī)則(zé)之外(wài)，它(tā)還有助於理(lǐ)解製造商如(rú)何在(zài)極限(xiàn)情況下(xià)處理(lǐ)加(jiā)工。
一(yī)個普遍的問題是鑽孔(kǒng)越(yuè)來越小(xiǎo)，但機(jī)械鑽孔的(dí)局限(xiàn)性仍(réng)然與大多(duō)數(shù)製(zhì)造(zào)商無(wú)法(fǎ)通(tōng)過0.062英寸厚的PCB可(kě)靠(kào)鑽(zuān)孔和鍍(dù)覆小(xiǎo)於(yú)2.0mm（.0079“）的(dí)任何(hé)製造(zào)商(shāng)相同(tóng)。
激(jī)光(guāng)微(wēi)孔是(shì)一(yī)種選擇（有(yǒu)時(shí)是(shì)不可避免的(dí)必(bì)要條(tiáo)件(jiàn)），但(dàn)除了(liǎo)成(chéng)本高昂的(dí)過程本(běn)身之外，激光鑽孔往往帶來昂(áng)貴的(dí)順(shùn)序層(céng)壓的必(bì)要(yào)性。
激(jī)光過孔(kǒng)也(yě)限製(zhì)了(liǎo)電介質厚度的選擇，因為有必要觀察(chá)大(dà)約(yuē)1.25：1（分離(lí)厚度(dù)與(yǔ)孔直(zhí)徑）的高(gāo)寬比(bǐ)，超過該(gāi)高寬比(bǐ)將導致無(wú)法鍍製(zhì)孔(kǒng)。
因(yīn)此(cǐ)，最(zuì)好在(zài)實(shí)際情(qíng)況下(xià)避免激光(guāng)鑽孔(kǒng)。
設計更薄的電路板
一種方(fāng)法是使(shǐ)PCB更(gēng)薄。 雖(suī)然(rán).0079“通常(cháng)是為1.5mm / .062”厚(hòu)板提(tí)供的最小鑽(zuān)孔(kǒng)，但(dàn)一(yī)些(xiē)製造商能夠在高達(dá)約1.0mm / .039“厚(hòu)的板(bǎn)上鑽穿(chuān)0.0059”通(tōng)孔(kǒng)。
與較(jiào)薄(báo)的(dí)部分(fēn)相(xiāng)比(bǐ)，標準厚度板的鑽頭(tóu)斷(duàn)裂少(shǎo)。 更重(zhòng)要的(dí)是(shì)縱橫比的減小(xiǎo)，這使得電(diàn)鍍液(yè)可(kě)以暢通無阻(zǔ)地穿過(guò)較淺(qiǎn)的(dí)孔，從(cóng)而(ér)獲(huò)得更一(yī)致的電鍍覆蓋(gài)率和更(gēng)可靠的(dí)孔。
淚(lèi)滴(dī)最小(xiǎo)的(dí)通(tōng)路(lù)
您(nín)還(huán)可以(yǐ)最(zuì)小化與(yǔ)通孔(kǒng)相(xiāng)關的焊盤尺寸。 與元件孔不(bù)同，過孔隻(zhī)需要比鑽孔大0.006“的焊(hàn)盤。 盡管(guǎn)這(zhè)似(sì)乎違(wéi)反(fǎn)了IPC-2221A + B + 2C公式以(yǐ)滿足(zú)圓環(huán)要(yào)求，但隻要(yào)您(nín)將淚(lèi)珠(zhū)添(tiān)加(jiā)到焊(hàn)盤(pán)到(dào)跡綫(xiàn)結（環(huán)形圈(quān)對於(yú)可靠性(xìng)至(zhì)關重要(yào)）並(bìng)且長(cháng)因為您將公(gōng)差表示(shì)為.008“（或(huò).006”）+.000 / - （孔直徑(jìng)）。
該公差告(gào)訴(sù)製造商(shāng)他們可(kě)以(yǐ)使用通孔直徑(jìng)作為(wéi)實際鑽頭尺(chǐ)寸（不是成品孔尺(chǐ)寸(cùn)加上電(diàn)鍍餘量(liáng)，正(zhèng)如(rú)組件孔(kǒng)一樣），並且(qiě)孔的(dí)最(zuì)終尺寸並不重(zhòng)要，因為隻(zhī)要孔內至少有(yǒu)可接受(shòu)的最小電鍍量即可。
無論(lùn)如何，絕(jué)大(dà)多數通孔(kǒng)都不能在最終檢測時(shí)測(cè)量(liáng)，因為(wéi)它們(mén)幾乎總是(shì)至少(shǎo)部分(fēn)地被阻(zǔ)焊劑(jì)填充，所以隻要滿足(zú)安培(péi)容量和(hé)連接性要(yào)求(qiú)，完成(chéng)的孔(kǒng)尺寸(cùn)（FHS）並(bìng)不重要。
銅對銅間(jiān)距
在(zài)設計階段對銅 - 銅間(jiān)距值(zhí)進(jìn)行(háng)局部調(tiáo)整可以(yǐ)改善工(gōng)藝(yì)窗(chuāng)口，使其(qí)不(bù)會比(bǐ)需(xū)要的更(gēng)緊密。 銅特征之間的間(jiān)距越大(dà)，製造(zào)者(zhě)就越容易準(zhǔn)確地(dì)對電(diàn)路進(jìn)行(háng)成像(xiàng)和蝕刻(kè)。 發現製作(zuò)前(qián)製(zhì)作CAM藝術作品的最後一步是增加(jiā)所有(yǒu)銅製(zhì)特征的尺(chǐ)寸(cùn)，這有(yǒu)效地減少了(liǎo)間(jiān)距(jù)，這看(kàn)起(qǐ)來可(kě)能是(shì)違(wéi)反直(zhí)覺的(dí)。 這可能看(kàn)起(qǐ)來像是未經(jīng)授權的設計(jì)更改(gǎi)，也是一個糟糕的主(zhǔ)意(yì)，但實(shí)際上(shàng)並非(fēi)如此(cǐ)。
出於(yú)充(chōng)分(fēn)的理由(yóu)，製造商可以根(gēn)據(jù)圖層上(shàng)所有銅質特(tè)征的(dí)尺(chǐ)寸進行這些(xiē)調(tiáo)整。 實(shí)際的增(zēng)加量基於統計過程(chéng)數據，這(zhè)表明在(zài)平均輸送(sòng)綫速(sù)度下(xià)蝕刻時預(yù)計(jì)會(huì)損(sǔn)失(shī)多(duō)少銅(tóng)特(tè)征尺(chǐ)寸。
這個數字通(tōng)常在(zài)0.001“每(měi)盎司表麵(miàn)銅(tóng)附(fù)近。 “蝕刻調(tiáo)整”不(bù)是真正的(dí)設(shè)計(jì)更(gēng)改的(dí)原因是(shì)它隻(zhī)是暫(zàn)時(shí)的 - 目(mù)標是讓所有功能恢(huī)復到(dào)原始(shǐ)設計(jì)的(dí)特(tè)征(zhēng)尺寸。
盡管(guǎn)如(rú)此(cǐ)，還是有一個(gè)加(jiā)工缺陷(xiàn)。 隨著(zhuó)間距(jù)減小(xiǎo)，銅(tóng)特征之間的膜粘附開始受到(dào)影(yǐng)響，在(zài)特定(dìng)點以(yǐ)下(xià)，膜實際上(shàng)可能(néng)從(cóng)表麵(miàn)抬起並折疊到(dào)相鄰(lín)的銅特(tè)征(zhēng)上，造成短(duǎn)路(lù)。 即(jí)使不(bù)存(cún)在薄(báo)膜附著(zhuó)問題(tí)，從兩個銅特(tè)征（特(tè)別(bié)是(shì)長期(qī)平行(háng)行程）之間蝕(shí)刻(kè)銅也(yě)很困難，任(rèn)何(hé)不(bù)完全(quán)蝕刻的點都會(huì)導(dǎo)致短路。
雖然進行中(zhōng)的自(zì)動光(guāng)學檢測(cè)應(yīng)識(shí)別並(bìng)標記這(zhè)些(xiē)缺陷，但它們不能(néng)始(shǐ)終(zhōng)進行(háng)修復，因(yīn)此您(nín)的(dí)訂單(dān)最終(zhōng)可(kě)能需要部分重新(xīn)啟動(dòng)才能防(fáng)止(zhǐ)短期裝運。 為(wéi)了減(jiǎn)少這(zhè)種(zhǒng)負(fù)麵結(jié)果的可(kě)能性(xìng)，在最(zuì)小值不是(shì)絕對必(bì)要的情(qíng)況下，調(tiáo)整您的(dí)設(shè)計(jì)以(yǐ)使用(yòng)超過最小(xiǎo)的(dí)銅到銅的(dí)間(jiān)距值是(shì)有(yǒu)幫助的。
倒得(dé)太近(jìn)了(liǎo)
一(yī)個改進的機會(huì)是在(zài)銅澆(jiāo)注和(hé)相鄰(lín)的跡綫或焊(hàn)盤之間使用(yòng)更大的(dí)保(bǎo)留(liú)值(zhí)。 大多數CAD布(bù)局(jú)程(chéng)序將(jiāng)允(yǔn)許(xǔ)您選(xuǎn)擇不(bù)同於(yú)基本(běn)電(diàn)路(lù)布綫設(shè)計(jì)規則(zé)的(dí)傾注保留值; 我(wǒ)們建(jiàn)議使用(yòng)此功能(néng)非常值(zhí)得(dé)。
例(lì)如，在使用.004“跡綫/空(kōng)間設計規(guī)則的(dí)設(shè)計中，增(zēng)加從任何周(zhōu)圍(wéi)澆(jiāo)築(zhù)到(dào)較大值的(dí)距(jù)離(lí) - 如果(guǒ)可(kě)能(néng)的(dí)話至少(shǎo)為設(shè)計間距的(dí)2倍(bèi)。 這不僅可以(yǐ)減(jiǎn)少(shǎo)跡(jì)綫(xiàn)和(hé)平(píng)麵(miàn)之間蝕刻(kè)不足(zú)造(zào)成的(dí)不(bù)必要短(duǎn)路的(dí)可能(néng)性， 還可(kě)以消除(chú)可能影響(xiǎng)受控(kòng)阻抗(kàng)跡綫(xiàn)性能的共(gòng)麵相互作(zuò)用。
結論
這些隻是一(yī)些(xiē)有助(zhù)於提(tí)高間距較(jiào)小(xiǎo)的PCB產(chǎn)量的建議(yì)。 為(wéi)了更深入的了(liǎo)解，我(wǒ)們的電(diàn)子(zǐ)書“十(shí)大(dà)電(diàn)路(lù)板設(shè)計(jì)檢查(chá)”中包(bāo)含(hán)一些與(yǔ)Gerber輸(shū)出(chū)分辨率，BGA阻(zǔ)焊層設置和內部直(zhí)通連(lián)接(jiē)有關(guān)的附加(jiā)提(tí)示(shì)，這(zhè)些提示專門針對緊(jǐn)密間隔(gé)的電(diàn)路(lù)板設計。
深圳市銘華航(háng)電SMT貼片加工:它(tā)還包含更多(duō)有(yǒu)關(guān)PCB設計(jì)考慮因素和改(gǎi)進(jìn)的一(yī)般(bān)技巧，這些技(jì)巧(qiǎo)很容易(yì)被忽(hū)略(lüè)，但實(shí)施後可以幫助(zhù)您的原型(xíng)訂單運(yùn)行(háng)幹淨，並且您的生(shēng)產訂單可(kě)以更頻(pín)繁(fán)地運(yùn)行(háng)。