射頻和微波PCB設(shè)計(jì)指南，如何安排其他重要方面？
1、機(jī)加工特征
a、尺寸和公差
在設(shè)計(jì)元素中，尺寸和公差設(shè)計(jì)至關(guān)重要。在現(xiàn)場設(shè)計(jì)中，通常應(yīng)用雙邊公差和真位置公差。
簡單標(biāo)記的真實(shí)位置尺寸和公差使制造商以任何比例排列位置和尺寸的偏差，這通常會導(dǎo)致可制造性的提高，因此，設(shè)計(jì)人員可以確保功能要求，并為制造商提供足夠的自由度，從而可以在精度低的制造過程中安排前導(dǎo)偏差。
位置公差能力主要取決于材料類型，厚度和部件的整體尺寸。真實(shí)位置直徑為0.254mm（0.01英寸）是常見和容易獲得的。當(dāng)要求公差要求高于0.152mm（0.006英寸）時，可制造性將受到影響。然而，當(dāng)適當(dāng)?shù)匦枰獣r，應(yīng)該要求大材料條件以允許制造商在孔徑誤差和位置誤差之間進(jìn)行平衡以增加可制造性。
當(dāng)根據(jù)其小直徑制造通孔時，需要使用簡單標(biāo)記的大材料條件來使用真位置公差，然而，通過較大且可接受的直徑制造的通孔通常以較低的精度定位，這仍然確保適合和功能，因此，較大的通孔可以獲得足夠的位置公差，等于小通孔直徑的可接受的增加值。通過在真實(shí)位置公差中添加額外公差，可以生成檢查公差。
當(dāng)應(yīng)用小材料條件時，根據(jù)大直徑確定公差?！盁o論特征尺寸如何”是指在沒有額外公差的情況下應(yīng)用標(biāo)記公差，并且根據(jù)可接受的不同制造性來確定特征尺寸公差。
雖然真實(shí)位置尺寸和公差都可以應(yīng)用于任何可以想象的情況，但它們適用于類似于孔，口袋和其他X和Y軸的位置的特征。
b、鍍通孔
小孔徑由整個材料的厚度決定。通常應(yīng)用縱橫比來表示難度系數(shù)，其是材料厚度和孔徑之間的比率。例如，當(dāng)縱橫比為5：1且?guī)罹€電路板的厚度為3.3mm（0.13英寸）時，表明小孔徑為0.66mm（0.026英寸）。
一般而言，約3的縱橫比更容易制造，而5更難以制造，10非常困難，有時甚至不能制造。簡而言之，具有高縱橫比的鍍通孔傾向于在薄材料上更容易地制造，而具有高縱橫比的鉆孔傾向于更難以制造。當(dāng)鉆孔直徑小于0.33毫米（0.013英寸）時，破碎的鉆頭和粗糙度將是一個實(shí)際問題。而且，高縱橫比的孔難以清潔，活化和金屬化。由于溶液的分散性，金屬化在孔內(nèi)不均勻地分布。
可以在金屬化和后金屬化之前調(diào)節(jié)孔直徑,金屬化使孔直徑縮小兩倍的鍍層厚度。金屬化后的孔徑誤差受到鉆孔和金屬化期間發(fā)生的誤差的限制。盡管可以實(shí)現(xiàn)更嚴(yán)格的公差，但常見的是0.13-0.25mm（0.005-0.01英寸）的公差帶。一般而言，隨著孔徑直徑公差的減小，成本和難度水平上升。一個經(jīng)驗(yàn)規(guī)則說：如果縱橫比大于4：1，通孔直徑應(yīng)增加到0.10mm（0.04英寸）或更多。
由于電鍍電流密度分布，通過金屬化的孔徑不能準(zhǔn)確地預(yù)見，局部電流密度的差異導(dǎo)致金屬化厚度受孔徑，孔密度，環(huán)境電路和地面形狀的影響。通常，調(diào)節(jié)金屬化之前的孔尺寸和小金屬化厚度以增加可制造性。當(dāng)鍍通孔禁止接地或內(nèi)部互連作為模式時，適合確定小鍍通孔。當(dāng)孔被認(rèn)為是鉛組件時，應(yīng)考慮孔尺寸的雙邊公差。
當(dāng)電鍍錫/鉛需要熔化或回流時，孔尺寸必須表示為回流焊接之前的尺寸。在回流焊接階段，每個設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，如焊盤尺寸，孔尺寸和材料厚度以及電路厚度，都會影響回流焊接后焊料的流動和尺寸。模塊化限制后的鍍通孔不能被金屬部分或全部封閉。
2、金屬化
a、鍍層邊緣設(shè)計(jì)
在多層PCB中，鍍層邊緣是一種可接受的技術(shù)，以減少模式抑制鍍通孔。電鍍邊緣設(shè)計(jì)應(yīng)包含三到四個6.4毫米（0.25英寸）寬的連接器，負(fù)責(zé)連接整個電路板上的標(biāo)簽。結(jié)果，可以制造許多標(biāo)簽作為整個板形式。鍍層邊緣必須與頂層或底層的至少1.3mm（0.050英寸）的寬度重疊，以便更強(qiáng)的機(jī)械粘合。金屬化厚度應(yīng)至少為0.025mm（0.001英寸）。
b、鍍銅
在電鍍之前，所有金屬表面和暴露的電介質(zhì)都覆蓋有一層涂層而沒有電鍍或?qū)щ娦浴Ｈ缓笤谡麄€電路板或圖形上鍍上必要的銅厚度。
一般而言，如果嚴(yán)格要求厚度均勻性，則面板電鍍是佳選擇。畢竟，圖像不會影響電鍍分布。此外，當(dāng)需要厚金屬化時，面板電鍍能夠下沉大量金屬，而在圖像之間沒有形成橋接。相反，當(dāng)跡線寬度/間距公差要求高嚴(yán)格性時，圖像電鍍只能被視為佳選擇，因?yàn)樾枰晃g刻掉的銅箔通過具有相同厚度水平的基板材料聚集在一起。
電鍍銅的機(jī)械性能決定了鍍通孔的抗熱沖擊性和耐熱循環(huán)性，在焊接組件和環(huán)境溫度循環(huán)的過程中，可能會對鍍通孔產(chǎn)生裂縫。銅必須具有足夠的延展性以承受高溫沖擊并抵抗由較低環(huán)境溫度引起的疲勞失效。當(dāng)涉及高可靠性時，建議由PCB制造商應(yīng)用酸性鍍銅系統(tǒng)，因?yàn)殄冦~能夠達(dá)到至少20％的延展性和至少2.76× 10 8 Pa的拉伸強(qiáng)度。
電鍍厚度通常決定鍍通孔壁的小厚度，通常調(diào)節(jié)為0.0025mm（0.001英寸）。記住0.0025毫米（0.001英寸）的孔壁會產(chǎn)生0.004-0.005毫米（0.0015-0.002英寸）的其他表面厚度。如果不采用圖像電鍍焊接技術(shù)，電鍍厚度將超過0.05毫米（0.002英寸），引起有關(guān)腐蝕精度的問題。
在面板電鍍和圖像電鍍中，孔的類型影響金屬分布，獨(dú)立的孔接收比密集孔更快的焊接，部件上金屬的厚度均勻性水平由鍍覆區(qū)域中覆蓋的金屬的百分比確定。當(dāng)孔和圖像分布不均勻時，厚度公差會更大。典型的鍍銅厚度為±0.013mm（0.005英寸）。一旦公差為±0.005mm（0.0002英寸）或更低，可制造性將降低。
如果調(diào)節(jié)金屬化厚度或終產(chǎn)品的總厚度，則公差應(yīng)該是電鍍公差和銅箔厚度和/或介電公差的總和。銅箔的厚度由每單位面積的銅重量決定。
RA銅箔的厚度公差低于電解銅箔。因此，銅箔厚度會發(fā)生一些細(xì)微的變化，但仍然可以滿足要求。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在0.5至1盎司銅箔上，厚度變?yōu)椤?.005mm（0.0002英寸）。
通過拋光和腐蝕后的顯微鏡分析獲得整體金屬化厚度。將內(nèi)部樣品放在組件周圍，并從面板上切下。內(nèi)部樣品為組件厚度提供了佳指標(biāo)。如果不使用內(nèi)部樣品，可以將樣品添加到側(cè)面區(qū)域，或者可以應(yīng)用組件進(jìn)行破壞性測試。
3、蝕刻
終的制造精度是成像和蝕刻偏差的總和，裂紋比成像和蝕刻的線條更難，如果可能的話，有必要將裂縫調(diào)節(jié)為比高密度電路中的線寬。當(dāng)線和裂縫寬度低于0.10mm（0.004英寸）時，可制造性將降低。
獲得比銅箔厚度小兩倍的線是非常困難的，這意味著0.035毫米（0.0014英寸）的線條可以完美地用于0.5盎司[0.017毫米（0.00067英寸）]銅箔，而0.070毫米（0.0028英寸）線條可以完美地用于1盎司[0.035毫米（0.00014英寸）]銅箔。一般來說，好減少所需的銅箔厚度。
由寬間隙分開的窄線比密集細(xì)線更容易被蝕刻，當(dāng)線條改變方向時，銳角比曲線過渡或45°角更難以蝕刻。
總之，優(yōu)異的基板材料確定，合理和科學(xué)的電氣特性修改和其他重要方面的安排，必將導(dǎo)致精確的RF /微波PCB設(shè)計(jì)，在此基礎(chǔ)上可以完全期望可靠的終產(chǎn)品。
文章有環(huán)測威檢測科技整理，希望能對您的PCB設(shè)計(jì)有所幫助，本站有大量的PCB設(shè)計(jì)電磁兼容板塊的建議，或許可以對你有所幫助，環(huán)測威是一家專業(yè)解決電磁兼容測試的第三方檢測公司，產(chǎn)品EMC認(rèn)證可以咨詢工程師解決，我們提供全套整改方案和設(shè)計(jì)指導(dǎo)！
認(rèn)證電話：4008-707-283
閱讀本文的人還閱讀了：
1、如何消除PCB設(shè)計(jì)中的電磁干擾EMI
2、PCB布局對電子產(chǎn)品電磁兼容EMC性能的影響
