多層厚銅箔PCB設(shè)計(jì)指導(dǎo)書v10

1、多層厚銅箔PCB設(shè)計(jì)指導(dǎo)書修訂信息表版本修訂人修訂時(shí)間修訂內(nèi)容刖 言41. 目 的52. 適用范圍53. 引用/參考標(biāo)準(zhǔn)或資料54. 名詞解釋55. 規(guī)范簡介56. 規(guī)范內(nèi)容56.1含電磁繞組（磁芯粘結(jié)工藝）的多層厚銅箔PC毆計(jì) 56.1.1 設(shè)計(jì)原則 56.1.2 確定表面處理工藝 56.1.3 確定PC販厚 56.1.4 確定變壓器原副邊繞組的層分配方式 56.1.5 確定電感的繞組方式 66.1.6 選擇電流密度 66.1.7 確定變壓器和電感繞組打孔數(shù) 66.1.8 變壓器原副邊走線 66.1.9 繞組寬度確定 66.1.10 原副邊銅皮疊層處理（平面貼片變壓器除外） 66.1.11

2、絕緣距離要求 66.1.12 同一網(wǎng)絡(luò)過孔孔邊間距的設(shè)計(jì)要求 76.2平面貼片變壓器的多層厚銅箔PC毆計(jì) 76.2.1 主板上的磁芯開槽尺寸設(shè)計(jì) 76.2.2 側(cè)面鍍銅的焊盤尺寸和焊盤間距要求 76.2.3 過孔離開表貼焊盤的距離要求 76.3其他要求 76.3.1 銅箔覆蓋率 76.3.2 鋼網(wǎng)開口設(shè)計(jì) 86.3.3 拼板方式的選擇 8本規(guī)范由公司研發(fā)部發(fā)布實(shí)施，適用于PCB勺設(shè)計(jì)活動(dòng)。1. 目的在產(chǎn)品的多層厚銅箔 PC毆計(jì)過程中，指導(dǎo) PCB勺設(shè)計(jì)，降低加工成本，降低廠家加工難度, 提高成品率，縮短加工周期，提高可靠性，在設(shè)計(jì)中體現(xiàn)產(chǎn)品的成本和技術(shù)優(yōu)勢。2. 適用范圍本指導(dǎo)書適用于公司所有

3、的多層厚銅箔PCE設(shè)計(jì)。QA負(fù)本指導(dǎo)書由公司研發(fā)部電子工藝部主管或其授權(quán)人員，負(fù)責(zé)解釋、維護(hù)、發(fā)布，研發(fā)部 責(zé)監(jiān)督執(zhí)行。電流密度設(shè)計(jì)指導(dǎo)書 工藝設(shè)計(jì)規(guī)范3. 引用/參考標(biāo)準(zhǔn)或資料TS-M0E04001 PCBTS-S0E0102003 PCB4. 名詞解釋導(dǎo)通孔（Via）:一種用于內(nèi)層連接的金屬化孔，但其中并不用于插入元件引線或其它增強(qiáng)材 料。過孔（Through via）:從印制板的一個(gè)表層延展到另一個(gè)表層的導(dǎo)通孔。銅箔厚度 （Copper thickness）:在PCB計(jì)加工中，常用盎司（oz）作為銅箔厚度的單位，1oz銅厚的定義為 1平方英尺面積內(nèi)銅箔的重量為1盎司，對應(yīng)的物理厚度為35

4、um； 2oz銅厚為70um,以此類推。5. 規(guī)范簡介本指導(dǎo)書主要依據(jù)外協(xié)廠PCB制造能力以及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)，用以指導(dǎo)設(shè)計(jì)時(shí)降低加工成本，降低廠家加工難度，提高成品率，縮短加工周期，提高可靠性。6. 規(guī)范內(nèi)容6.1含電磁繞組（磁芯粘結(jié)工藝）的多層厚銅箔PC設(shè)計(jì)6.1.1 設(shè)計(jì)原則在滿足散熱要求和電流密度要求的前提下，盡量降低線路銅厚和孔壁厚度，盡量采用全通孔 的設(shè)計(jì)方式：表層銅皮不超過20Z內(nèi)層銅皮推薦使用 40乙 不能超過50乙孔壁銅厚推薦使用35um,不能超過50um。盡量不要采用埋盲孔設(shè)計(jì)，推薦采用全通孔的設(shè)計(jì)方式。如果需要采用埋盲孔，那么埋盲 孔只能分布在孤立芯板上，不允許使用貫通超

5、過兩層的埋盲孔。6.1.2 確定表面處理工藝由于熱風(fēng)整平時(shí)錫的溫度很高，瞬間的溫度沖擊非常大，對PCB勺外層和次外層之間的絕緣層的傷害比較大，所以對厚銅箔多層PCB（變壓器電感PCB除外），推薦使用 ENIG（化學(xué)鎳金）的表面處理方式。6.1.3 確定PC板厚根據(jù)PCB制成能力規(guī)范要求和 PCBT藝設(shè)計(jì)規(guī)范確定板厚。6.1.4 確定變壓器原副邊繞組的層分配方式一般為原邊和副邊繞組交錯(cuò)夾繞，具體分配必須由電氣工程師確定。為便于絕緣，表面兩層 必須為同屬原邊或同屬副邊。6.1.5 確定電感的繞組方式設(shè)計(jì)時(shí)盡量采用串繞方式，減少每層匝數(shù)，以減小空間浪費(fèi)，盡量避免出現(xiàn)半匝問題。6.1.6 選擇電流密度

6、對于工作條件相對比較理想的，比如說制成板自帶散熱器的，銅皮的電流密度選擇不能超過35A mm2，對于工作條件相對比較惡劣的，銅皮的電流密度選擇不能超過25A mm2 ;過孔的對流密度不是特別敏感，只要不超過50A/mm2 ;在M0功率管等特別熱的器件焊盤和銅皮上，則應(yīng)盡可能的多放幾個(gè)過孔，有利于功率管等高熱器件的散熱。具體電流密度選擇參見 TS-M0E04001-PCB電流密度設(shè)計(jì)指導(dǎo)書。6.1.7 確定變壓器和電感繞組打孔數(shù)由于PCBT積有限，打孔數(shù)推薦為1-3個(gè)孔，孔徑優(yōu)先選用20/35mil ，32/50mil。6.1.8 變壓器原副邊走線變壓器磁芯一般看做原邊（當(dāng)然也可以看成副邊），副

7、邊通孔距離原邊需要滿足安規(guī)要求， 但是在內(nèi)層，由于原副邊距離要求很寬，設(shè)計(jì)時(shí)副邊過孔和磁芯槽之間通常可以走一匝繞組，以 節(jié)省空間，如下圖所示；6.1.9 繞組寬度確定根據(jù)電流密度，磁芯窗口，安規(guī)距離確定變壓器繞組和電感繞組所占的寬度，以確定變壓器 電感的相對位置。6.1.10 原副邊銅皮疊層處理（平面貼片變壓器除外）因?yàn)殂~厚的特殊原因，厚銅產(chǎn)品層與層之間的應(yīng)力相對比較大，如果層與層之間的原副邊銅 皮疊層方式處理不好，有可能會(huì)因?yàn)閼?yīng)力問題而造成層間原副邊絕緣層被擊穿的現(xiàn)象。為了避免這種情況，在設(shè)計(jì)時(shí)要遵循下面的規(guī)則：外層和次外層之間原副邊之間的銅皮不允許疊在一起，需要錯(cuò)開最少0.5mm內(nèi)層的層與

8、層之間，原副邊銅皮盡量不要疊在一起，錯(cuò)開至少0.5mm,如果設(shè)計(jì)上必須疊在一起，那么重疊部分的寬度必須2mm6.1.11 絕緣距離要求考慮到銃槽時(shí)和長期存儲(chǔ)后，因?yàn)閼?yīng)力問題對磁芯銃槽邊的絕緣強(qiáng)度會(huì)有影響，若是基本絕 緣，設(shè)計(jì)時(shí)銅皮走線距離變壓器磁芯槽要做到0.5mm,距離電感磁芯距離要做到0.4mmo如果板上有接地孔，走線距離接地孔邊緣距離要做到1mm以上都是內(nèi)層，外層按照正常安規(guī)距離要求。6.1.12 同一網(wǎng)絡(luò)過孔孔邊間距的設(shè)計(jì)要求若同一網(wǎng)絡(luò)中為了增加過孔的過電流能力，需要將過孔放的很近的，那么過孔孔壁之間的最 小距離一定要滿足要求，過孔與過孔的孔壁間的最小間距必須12mil。（因?yàn)榧庸r(shí)一

9、般需要鉆一個(gè)比實(shí)際尺寸大 4mil的孔，而孔的定位偏差是3mil，再加2mil的裕量，所以為2 X 2 + 2 X 3 + 2=12mil ）。6.2平面貼片變壓器的多層厚銅箔PC設(shè)計(jì)6.2.1 主板上的磁芯開槽尺寸設(shè)計(jì)如果變壓器和電感等是做成平面貼片型的，那么在主板上開磁芯槽時(shí)，就要考慮應(yīng)該采用機(jī) 器貼片的方式。推薦：槽的設(shè)計(jì)尺寸磁芯的最大尺寸+0.15 + 0.3 （其中0.3是設(shè)計(jì)裕量）。若有特殊公差要求，則需按實(shí)際計(jì)算為準(zhǔn)。6.2.2 側(cè)面鍍銅的焊盤尺寸和焊盤間距要求對于需要進(jìn)行側(cè)面鍍銅的平面變壓器和電感，在設(shè)計(jì)時(shí)需要注意側(cè)面焊盤的最小設(shè)計(jì)尺寸 和焊盤間距；如下圖所示意：最小設(shè)計(jì)焊盤尺

10、寸1.5mm,最小焊盤間距1.3mmo毀小 1.3mmIt外間加25mm0 08量水魅尺寸6.2.3 過孔離開表貼焊盤的距離要求對于平面貼片變壓器或者是電感，因?yàn)樽儔浩鲝S家有一道浸錫的工序，為了在PCBA加工時(shí)不出現(xiàn)冒錫珠的問題，就要在設(shè)計(jì)時(shí)控制過孔離開焊盤的距離，保證變壓器廠家在浸錫時(shí)錫不進(jìn)入過孔，在PCB/回流焊接時(shí)也不出現(xiàn)冒錫珠的問題；如圖 3.2所示。對于平面貼片變壓器或者是電感，過孔不允許打在表貼焊盤上，過孔邊緣離開表貼焊盤的間距2.5mm,過孔散熱主要依靠與其相連的銅箔，對應(yīng)銅箔散熱面積對過孔載流能力影響很大。6.3其他要求6.3.1 銅箔覆蓋率為了滿足可加工性，每層的銅皮覆蓋率盡量高。為了在PCB加工時(shí)更好的控制 PCB厚度，提高絕緣可靠性，在滿足安規(guī)要求的前提下，內(nèi)層 的銅皮覆蓋率盡量高。6.3.2 鋼網(wǎng)開口設(shè)計(jì)若采用的是低成本的平面貼片變壓器方式，考慮貼片變壓器和電感焊盤鋼網(wǎng)開口設(shè)計(jì)。 為了避免在回流焊接時(shí)大量出現(xiàn)錫珠現(xiàn)象，在設(shè)計(jì)鋼網(wǎng)時(shí)，在保證錫量的情況下，盡量減少 被壓在焊盤底下的錫膏。如下圖所示，具體鋼網(wǎng)的開口尺寸根據(jù)實(shí)際試驗(yàn)情況而定。6.3.3 拼板方式的選擇為