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PCBブログ
PCBボード設計における問題点
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PCBボード設計における問題点

PCBボード設計における問題点

2022-02-22
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Author:pcb

…の活発な発展で PCBボード 工業, ますます多くのエンジニアや技術者が設計と製造に参加している PCBボードs. しかし, 多くの分野が関与しているので PCBボード 製造, そしてかなりの数の PCBボード design engineers (Layout staff) I have not engaged in or participated in the production and manufacturing process of PCBボードs, 設計プロセスにおける電気的性能と製品機能に重点をおいた, 下流側 PCBボード 加工工場は注文を受け取る. 実際の製造工程で, 製品加工の難しさを考慮しない設計上の問題点が多い, 長期的な処理サイクルまたは製品の隠れた危険性の存在, このような問題に対しては、加工や生産には至らない, 表現の便宜のために, 切断の7つの側面から, ドリル, 配線, 半田マスク, 登場人物, surface treatment and forming analyze:

PCBボード

1. The material opening mainly considers the plate thickness and copper thickness:
For plates with a thickness greater than 0.8 mm, 標準シリーズは1です.0 1.2 1.6.0 3.2 mm, 板厚は0以下である.8 mmは標準シリーズとは見なされない. 0.4.6 mm, この材料は主に多層基板の内部層に使用される. 外層の厚さを選ぶとき, 銅めっきの厚さに注意, はんだマスク厚さ, surface treatment (tin spraying, 金めっき, etc.) and thickness of characters and carbon oil., 錫板は0より厚くなる.075 - 0.15 mm. 例えば, 完成品が2の厚さを必要とするとき.0 mm, ときに2.0 mmのシートは通常、切断のために選択される, 耐シート性と加工耐性の考察, 完成したシートの厚さは2に達する.1 - 2.3 mm. 設計が完成した製品の厚さが2より大きいべきでないことを要求するならば.0 mm, 板は1でなければならない.9 mm型破りの板材. The PCBボード 製造工場はボードメーカーから一時的に注文する必要がある, そして、配達サイクルは非常に長くなるでしょう. 内層が作られるとき, the thickness after lamination can be adjusted by the thickness and structural configuration of the prepreg (PP), そして、コアボードの選択範囲は、柔軟でありえます. mmも1にすることができます.0 mm, 積層板の厚さがある範囲内で制御される限り, 完成品の厚さ要件を満たすことができる. 加えて, 板厚公差の問題がある. 製品組立公差を考慮する場合, PCBボード また、設計者は板厚の許容度を考慮すべきである PCBボード 処理. 完成品の許容範囲に影響する3つの主要な側面がある, シート材の公差, 積層耐性と外層厚化. 許容. Several conventional sheet tolerances are now provided for reference: (0.8 - 1.0)±0.1 (1.2 - 1.6)±0.13.0.18 3.0.23 Lamination tolerances are controlled within ±(0.0.05 - 0.1) according to different layers and thicknesses between MM. Especially for boards with board edge connectors (such as printed plugs), 基板の厚さ及び許容範囲は、コネクタとの嵌合の要求に応じて決定する必要がある. 表面銅厚み問題, なぜなら、銅は化学浸漬銅と電気メッキ銅によって完成する必要があるからです, 特別な処置がないならば, 銅が厚くなると、表面の銅の厚さが厚くなる. IPC - 600 G規格によると, 銅めっきの厚さは等級1および2に対して20μmである, グレード3用25 um. したがって, 回路基板製造時, if the copper thickness requires 1OZ (30.9 um) copper thickness, 材料は時々ワイヤーによって切られる. Select HOZ (15.4 um) for width/線間隔, 2‐3 umの許容許容範囲を除く, 33にも達する.4um. カットのために1 ozを選ぶならば, 完成した銅の厚さは47に達する.9um. 他の銅の厚さの計算も可能である.

2. 穴あけは主に穴寸法公差を考慮する, プレラージホールサイズ, 板の穴に対する穴の加工問題, the non-metallized hole and the design of the positioning hole:
現在, 機械加工の機械加工チップは0である.2 mm, しかし、穴壁の銅の厚みおよび保護層の厚みのため, 設計開口は生産中に増加する必要がある, そして、ブリキのスプレープレートは0で増加する必要があります.15 mm, そして、金のプレートは0で増加する必要があります.1 mm. ここで重要な質問は, 穴直径が増加するならば, 穴から回路と銅板への距離は処理要件を満たしますか? もともと設計された回路パッドのはんだリングは十分ですか? 例えば, ビアホールの直径は0である.2 mmとパッドの直径は0です.35 mm. 理論計算は.溶接リングの片側に075 mmを完全に加工することができます, しかし、錫板によってドリルノズルの製造を拡大した後, 溶接が無い. リング. パッドが間隔の問題のためにCAMエンジニアによってより大きくされることができないならば, 板は生産できない. 開口耐性問題:現在, 国内掘削リグの大部分は、AZ±0の穿孔耐性を有する.0.05 mm, プラス穴のコーティング厚さの許容度, メタライズされたホール許容度は、TART±0で制御される.075 mm, また,非メタライズされたホール耐性は,−0±0で制御される.0.05 mm. 無視しやすい別の問題は、多層基板の銅またはワイヤのドリル孔から内部層までの隔離距離である. 掘削位置決め公差は.075 mm, 0±0である.積層中の内部積層体の膨張と変形の1 mmトレランス変化. したがって, インザデザイン, 穴縁からワイヤーまたは銅の皮膚までの距離は、0.4層板用15 mm, そして、6層または8層ボードの分離は、0.2 mm, 生産に便利. 非メタライズされた穴を作る3つの一般的な方法がある:ドライフィルム封止またはコロイドプラグ, 従って、耐食性の保護がないので、エッチング中にホール内にメッキされた銅を除去することができる. ドライフィルムシーリングに注目, 細孔径は6より大きいはずではない.0 mm, そして、ゴム粒子のプラグホールは、11未満であるべきではない.5 mm. 加えて, 二次穴あけは非金属化穴を作るために使用される. どんな方法を採用しても, 0の範囲内に銅の皮がないに違いありません.非金属化された穴の周りの2 mm. 位置決め穴の設計はしばしば無視しやすい問題である. 回路基板処理の過程で, テスト, 形状打抜きまたは電気ミリング, 1より大きいホール.5 mmのボード固定用の位置決め穴として使用する必要があります. 設計時, 三角形を形成し、回路基板の3つの角に穴を分配するのをできるだけ考慮する必要がある.

3. Circuit fabrication mainly considers the influence of circuit etching
Due to the influence of lateral corrosion, 製造工程及び加工中に銅の厚さ及び異なる加工技術が考えられる, そして、回路は予め厚くされる必要がある. スプレースズ及び浸漬金プレートのHOZ銅の従来の補償は0である.025 mm, 従来の1オンス銅厚の補償は0である.0.05 - 0.075 mm, 線幅は0です.0.05 - 0.075 mm. /ライン間隔生産と処理能力は通常0です.075/0.075 mm. したがって, 線幅を考えるとき/線路間隔配線, 生産中の補償問題を考慮する必要がある. 金メッキのプレートがエッチングの後、ライン上の金メッキの層を除去する必要がないので, 線幅は減少しない, だから補償は必要ない. しかし, サイドエッチングは依然として存在するので注意すべきである, 金層の下の銅線の線幅は金層の線幅よりも小さくなる. 銅の厚さが厚すぎたり、エッチングが過ぎれば, 金の表面は容易に崩壊する, はんだ付けが悪い. 特性インピーダンス要件を有するライン, 線幅/ライン間隔要件は、より厳しい.

4. The more troublesome solder mask production is the solder mask treatment method on the vias:
In addition to the conductive function of the via, 多く PCBボード デザインエンジニアは、部品を組み立てた後、それを完成したオンラインテストポイントとして設計します, いくつかのコンポーネントプラグインホールとして設計されて. 従来のビアは、はんだ付け中のピン止めを防ぐために、オイルを被覆するように設計されている. テストポイントまたはプラグインホールとして使用される場合, 窓を開けなければなりません. しかし, ブリキのプレートをカバー油でスプレーすることによって、穴に隠された錫ビーズを引き起こすのは非常に簡単です. したがって, 製品のかなりの部分は油で接続されるように設計されている. BGA位置のパッケージングを容易にするために, それは、プラグインされた油によっても扱われます. しかし, 絞りが0より大きいとき.6 mm, it will increase the difficulty of plugging the oil (the plug is not full). したがって, 錫噴霧板は、片面0の半開放窓としても設計されている.絞りより065 mm大きい, そして、ホール・ウォールおよびホール・エッジは、0の範囲の範囲内である.065 mm. すずスプレー.

5. 文字に対するパッドおよび関連マークの追加は、主に文字処理において考慮される.
コンポーネントのレイアウトがより高密度になり, そして、パッドが文字印刷に置かれることができないと考える必要があります, 少なくとも、文字とパッドの間の距離が0.15 mm, そして、時々、コンポーネント・フレームおよびコンポーネント・シンボルは、回路基板12上で完全に分配されることができない. ほとんどのフィルムはその機械で完成する, だから、デザイン中に調整することは本当に不可能です, 文字枠のみを印刷することができます, コンポーネントシンボルではありません. マークの一般的に加えられた内容は、供給者識別を含む, UL実証同定, 難燃性グレード, 帯電防止マーク, 生産サイクル, 顧客特定識別等. 各マークの意味を明確にする必要がある, と設定し、追加の場所を指定.

6. The influence of the surface coating (plating) layer of the PCBボード on the design:
At present, 広く使用されている従来の表面処理方法は、OSP金めっきを含む, 浸漬金とすず噴霧. 費用の面から利点と欠点を比較できる, 溶接性, 耐摩耗性, 耐酸化性と製造プロセス, ドリル加工と回路改良. OSPプロセス低コスト, 良好な導電率と平坦性, 耐酸化性, これは保存に資するものではない. 掘削補償は、通常0.1 mm, HOZ銅厚線幅は0で補償される.025 mm. 酸化しやすく、塵で汚染されることを考える, OSPプロセスは、形成および洗浄の後に完了するべきである. つの部分のサイズが80 mm未満であるとき, 連続的な部分の形は、配達と考えられなければなりません. ニッケル‐金電気めっきプロセス良好な耐酸化性と耐摩耗性, プラグまたは接点のために使われるとき, 金層の厚さは1以上である.3 um, そして、溶接のために使われる金のレイヤーの厚みは、通常0です.0.05 - 0.1 um, しかし、相対的なはんだ付け性が悪い. ドリル補償は0に従って行われる.1 mm, そして、線幅は補償されません. 銅の厚さが1 oz以上であるとき、金のプレートを作るときに注意してください, 表面金層の下の銅層は、過度のエッチングと崩壊を引き起こす可能性が高い, はんだ付け問題の結果. 金めっきは現在の援助を必要とするので, 金めっきプロセスはエッチング前に設計される, 完全表面処理も耐食性の役割を果たす. アフターエッチング, 耐食性を除去する工程は低減される, これは、ライン幅が補償されない理由でもある. Electroless nickel gold plating (immersion gold) process: good oxidation resistance, 良い靭性, フラットコーティングはSMTボードで広く使用されている, ドリル補償は0に従って行われる.15 mm, HOZ銅厚さ線幅補償は0です.025 mm, 浸漬金プロセスは、はんだマスクの後に設計されるので, 耐食性保護は、エッチング前に使用する必要がある, また、エッチング後に耐食性を除去する必要がある. したがって, 線幅補償は金めっき板のそれよりも多い, そのため、はんだマスクの後に金を浸す. 銅の大きな面積の板のために, 浸漬金ボードによって消費される金塩は、金メッキボードのそれよりかなり低い. Spray tin plate (63 tin/37 lead) process: oxidation resistance, 比較的強靱, 平坦度, 掘削補償は0によって行われる.15 mm, HOZ銅厚さ線幅補償は0です.025 mm, プロセスは基本的に浸漬金と同じです, At present, 一般的な表面処理方法. EUはRoHS指令を提案して以来, 鉛を含む6つの有害物質の使用を拒否する, 水銀, カドミウム, 六価クロム, polybrominated diphenyl ethers (PBDE) and polybrominated biphenyls (PBB), the surface treatment launched a spray of pure tin (tin copper ), spraying pure tin (tin-silver-copper), 浸漬錫溶射プロセスに代わる浸漬銀及び浸漬錫及び他の新しいプロセス.

7. ジグソーパズル, shape production is also a problem that is difficult to consider comprehensively when designing:
First of all, 処理の利便性を考慮する必要がある. The time interval of the electric milling shape should be based on a milling cutter diameter (normally 1.6 . 1.2 1.0.8). パンチ溝のサイズは、0より大きくなければならない.8 mm. Vカットが接続に使用されるならば, 縁線と銅板との距離は0でなければならない.Vカットの中心から3 mm. 第二に, 大型材料の利用率を考慮すべきである. 固定, 一般的に使用されるシートの仕様は930 x 1245です, 1040 x 1245, 1090 x 1245と他の仕様, 配達ユニットが不合理であるならば, 原因は簡単だ PCBボード マテリアル廃棄物.