Layout工程师必读:大面积打密集过孔带来的危害
如下图:我们在设计PCB时,对于在大面积铜皮上打导电孔或在电流路上打孔打多一些导电孔是一个较为常规的线路需求,好处大家认为是:改善EMI/EMC,增加导热及电流等性能,但凡事不能过了,可能会直接导致PCB生产成本的增加及品质报损率的增高,所以不要图一时之爽,很多软件都有提供了过孔阵列功能,不用一秒钟几百个几千个过孔就出来了,所谓“软件一秒钟,产线累死人”就是这样来的。它主要的体现在: 1. 大大增加钻孔成本,钻机每个小时的速度约8000个孔,大量过孔增加了钻机的工作时间及钻咀的消耗,这也就是为什么说PCB对于超孔都是要收费用的。 2. 如果钻孔是增加成本的话,则阻焊环节更是要命。无论是盖油还是塞油,过孔盖油工艺本身就会出现过孔发黄,那么多密集的过孔会导致下油更加困难,发黄位置的比例更加集中,对于铝片塞油亦是如此,过孔过于集中在某个地方,大大增加塞油的难度,特别是对于喷锡板,密集的过孔集中在某一块地方,这一块地方就不平整,特别容易有锡珠问题。总结:对于常规设计中,需要打过孔的地方可以安排打一些过孔,但不适合密集性,大量的过孔,否则会带来成本的增加,PCB外观上的不良,甚至有可能还会带来一些性能上的问题!建议:此类大铜面上的密集过孔不存在布线空间不够的问题,因此钻孔大小适合0.3mm-0.5mm,太小的过孔除了会出现上述问题外,还会存在增加小孔费用(原因为小孔会增加四线低阻测试等相关费用);而太大的过孔易出现“孔口发黄”的情况。对于孔边与孔边的距离,适合在0.9mm以上,才能最大限度避免上述不良问题。
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PCB线路为何发黄,如何设计才能规避?
近期有接到客户反馈,PCB表面阻焊油墨薄有线路发黄及露线现象,存在功能隐患,如下图: 是什么原因导致线路油墨偏薄及发黄的呢?常规铜厚,特别是厚铜板(成品铜厚1.5OZ及以上)、独立线设计是线路油墨偏薄及发黄的根因;经查实客户投诉的产品成品铜厚为2OZ;资料设计Top(顶层)和Bottom(底层)布线铺铜不均匀,如下图:设计铺铜不均匀电镀时铜箔面积越大镀铜的厚度会越薄,铜箔面积越小镀铜的厚度会越厚,出现同一块产品表面铜箔受镀不均匀,电镀做资料时是需要满足所有位置铜箔厚度都能达到客户要求或内定要求,从而导致独立线路铜箔偏厚的现象。如下图: 阻焊油墨为感光材料,在没有固化前流体状态,油墨丝印后板面的油墨会流动的,PCB板面线路与基材是存在高低差的,当油墨丝印后铜箔面的油墨会流向基材,特别是线路的拐角处存在露线情况,如下图:解决方案:为了保障品质,我们在设计时需尽量避免独立线的存在,需要在空旷区域进行铺铜处理。同时在允许的情况下可以尽可能地把线的间隙设计得大一些,避免短路风险的产生,如下部分区域无铺铜与铺铜的图片对比:如下整板无铺铜与铺铜的图片对比:最后总结: 设计时需要在空旷位置铺铜,可以平衡电流,避免电镀不均匀导致短路风险及独立线丝印后露线。
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