PERFAG2E审定.docx

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PERFAG2E审定

欧洲印制板标准

PERFAG2E

镀通孔双面板规范

1999

范围

本规范适用于常规的引线元件（通孔插装技术HMT）和/或无引线SMT元件（表面安装

技术SMT）的镀通孔双面板。

焊盘意味着常规的HMT焊盘（有焊接孔）以及表面安装技

术的SMT焊盘（没有孔的引脚）。

有效范围

仅PERFAG2的E版本对PCB制造商规范新的PCB是有效的。

如果按前面的PERFAG2版本规范PCB，出现由于在新的PERFAG2版本中改变规范而不能满足要求的情况，前面的PERFAG2版本对问题中的情况是有效的。

补充的PERFAG规范

PERFAG10APCB制造和安装的数据文件：

数据、格式、表格和方法。

其他PERFAG规范

PERFAG1D非镀通孔板的规范

PERFAG3C多层板的规范

参考文献

ANSI/IPC-A-600印制板的可接收性

ANSI/IPC-RB-276刚性印制板的鉴定和性能规范

ANSI-J-STD-003印制板的可焊性试验

IEC68-2-30基本环境试验过程

IPC-TM-650测试方法手册

NEMALI1工业层压热固化过程

1．基材

1.1板材类型

刚性材料:

FR4

其他板材类型会在PCB规范中说明

1.2成品板的厚度和公差

通常所用厚度为:

0.4到0.6，0.8,1.0,1.2,1.5,1.6,2.0,2.4和3.2mm。

标准厚度是1.6mm。

厚度公差：

1．NEMALI1，二级

板材厚度厚度公差

0.4µm+/-0.08mm

0.6µm+/-0.08mm

0.8µm+/-0.10mm

1.2µm+/-0.13mm

1.5µm*+/-0.13mm

1.6µm+/-0.13mm

2.4µm+/-0.18mm

3.2µm+/-0.25mm

*在NEMALI1中没有规定。

厚度测量如下:

a.由PCB制造商测量:

在基材上进行,即包括铜箔厚度。

b.由客户测量

不考虑边缘插头的端点,而是用完全蚀掉铜的基板,加上外层铜箔的标称厚度,减

去标称的阻焊层的厚度。

设计注释：

在插槽板上，导轨的空区要保证板的总厚度，要从板边缘减去阻焊层。

在铜的厚度要求很严格的情况，客户应征询PCB制造商的意见。

1.3铜厚度

a.内层（铜箔）：

在PCB规范中所述的铜厚度，相关到最终铜厚度，即：

铜箔+铜镀层，除非在PCB规范中明确地说明，铜箔厚度由PCB制造商决定。

下列的适用于最终铜厚度：

标准工艺：

35.0µm-最终厚度:

最小30µm

特殊工艺：

70.0µm-最终厚度:

最小55µm

正偏差依赖于图形的对称性,可以是30--50µm

注:

完全的加成法的技术不允许的,除非有协议。

设计注释:

为避免不可能的规定,要知道一个事实,在要求的最终铜厚度和最小线宽、线间距之

间有一个紧密关系，线条的侧蚀与铜厚度的蚀刻是相同的幅度在进行。

1.4叠层

层数要明确地标识，以保证正确的叠板。

所有层的标识应从1层或A层开始，是可读的。

（图1）

图1

设计注释:

层数编号要按PERFAG10的建议。

1.5成品板的板材要求

1.5.1总要求

板子要清洁而没有脏物、灰尘、铝屑等在表面和孔里面。

在1.5.2到1.5.10节中,描述了在成品板中的一些通常类型的缺陷。

1.5.2白斑

白斑是以白色斑点或恰好在板面下,是由于小的空洞出现在玻璃纤维织纹的交叉点

上而引起的.（图2）

图2

a.如果每100cm2最多50个点的,均匀密度分散的白斑是可容忍的。

b.在白斑处没有玻璃纤维露出。

c.没有白斑互相连接。

d.白斑没有连接铜图形的有效部分。

1.5.3裂纹

裂纹可以出现在表面上或表面下,可认为是隐显的白班,裂纹大多出现在板

加工表面和大的钻孔或冲切孔的周围（图3）

图3

a.裂纹是拒收的。

b.如果裂纹离有效图形区最少10mm是可接收的。

1.5.4起泡

起泡的特征是在基材中的局部胀大和分离或者在玻璃编织层间或基材和铜箔间出现

（图4）参见12.2节。

图4

a．起泡是拒收的。

b.如是是手工焊接板,每100cm2不多于2个起泡,并每个起泡不大于1cm2,是可接

收的。

1.5.5分层

同起泡相比较,分层是延伸了PCB内的分离,参见13.1节。

a.分层是拒收的。

分层的例子:

图5显示了基材中二个玻璃布织纹层间的分离。

分离也会出现在基材和铜箔之间。

图5

1.5.6晕圈

晕圈是以板的机加工区域中的发白区域出现,如孔周围一个的圈,或直接在表面上

或在基材里面（图6）见13.1节。

图6

a.在二条线路间的钻孔周围或二个焊盘间出现的晕圈是拒收的。

b．如果晕圈完全离开铜面图形的有效部分可容许的。

1.5.7织纹隐显

织纹隐显的出现是最外层的树脂层非常薄,但仍是盖住了玻璃织纹（图7）。

图7

a．果玻璃纤维没有断裂和玻璃织纹完全有树脂复盖,织纹隐显是可接收的。

1.5.8织纹暴露

最外层的树脂缺少而没有盖住板表面的玻璃织纹（图8）。

图8

织纹暴露是拒收的。

1.5.9不完全固化

板的树脂不完全固化可检测到表面比正常的情况要软一点,不完全固化会导致在波

峰焊时网状拉丝现象,是不可接收的。

见6.1.g和12.2节网状拉丝现象也可能是由

于不适当的焊接参数，如:

不良好的助焊剂,所以使用者必须确认原因,如:

不同批次

的板的焊接试验。

不完全固化是拒收的

1.5.10金属杂物

基材中的金属杂物,在下列条件下是可接收的。

a.在任一方向,金属颗粒不大于1mm。

b.在金属颗料和铜图形的有效部分距离至少是0.5mm。

c.每100cm2中不能多于2个颗粒。

2.图形

2.1图形文件

PCB的图形是由客户的文件来确定的,以下列的方式之一来获得:

a.按PERFAG10或其他标准,作为CAD光绘数据

b.从CAD光绘数据产生绘图胶片。

注：

建议使用按2.1.a节的数据,如果按2.1.b节使用数据,要求同PCB制造商关于公差

和发运时间有一个特殊的协议。

如果客户按2.1.a节提供CAD光绘数据,他必须提

供关于线宽最小值、间距、环宽、阻焊空区、钻孔和外型的情况。

PCB制造商按提

供的CAD光绘数据，承担全部责任来生产PCB。

如果客户要求PCB制造商更改提供

的CAD光绘数据，客户要对出现的所要求更改的结果中的任一错误承担全部责任。

提供的CAD光绘数据是用于产生生产胶片，生产胶片可有对生产状况的补偿，因此

认定，成品PCB是同提供的CAD数据，在公差范围内是相同的，这意味着，在图形

中不能加入或去掉任何东西，如：

窃电图形。

如果需要，PCB制造商要提供一套未补偿的胶片，图形是与CAD光绘数据相同的。

如果客户按2.1.b提供一套胶片,这将作为成品板外层铜图形和内层的参考（相对

位置,线宽,绝缘,距离,焊盘大小等）,相同的一套胶片由客户保留.可用作成品板的

接收控制参考。

客户文件,或者CAD光绘数据或胶片,确定其额定值。

设计注释：

建议客户进行图形平衡,以保持全板大致的图形密度,不仅是一面,而是二面,这对

镀层均匀性会有很大的好处,并也减少了弯曲和扭曲问题。

2.2对图形的总要求（75%规则）

在2.3节到2.7节所述的对图形要求的任一个综合,下列通过C的基本要求要满足，

所有要求基于板上的垂直投影视图P（图9）。

图9

a．保证线路对板材的附着力,线条宽度不要减小到小于额定值的75%,这也适用于线脚F,不考虑垂直投影,因此,任何的确认要求制备微切片（图10）

图10

b．MT焊盘的直径或SMT焊盘的尺寸不要减小到小于额定值的75%,因为局部会出现缺陷,如:

延着焊盘边缘的缺口,见2.5节。

注1：

图形边缘的变化超过在2.3节所说明的数值是不被2.2.b包括的,因此是不可接收的。

注2：

一个例外可接收的是，在3.4节中的要求要满足,特别是在3.4.d节中指出的孔环破盘的尺寸。

c．图形各部分之间的绝缘距离（线、焊盘等）要不小于额定距离A的75%，当评价绝缘距离减小时，不需要的个别的金属颗粒要包括在内（图11）。

图11

2.3图形的总的变化

图形缺陷的影响,太弱或太强的蚀刻,镀层突沿,不仅影响对位,而且会引起图

形各部分的变化.如:

线路会宽一点或窄一点,也就是线路的边缘会向里或向外移动。

如果铜箔的厚度在PCB规范中没有指定，应按图形密度（线宽、间距）进行

选择，PCB制造商也必须要满足1.3和3.2节关于最终铜厚度（铜箔+铜镀层）的要求。

图形边缘的移动量△F*与额定值的比较，要低于下表中所列值。

铜箔厚度移动量△F

5.0µm15µm

9.0µm19µm

12.5µm22µm

17.5µm25µm

35.0µm38µm

70.0µm63µm

*移动量△F的测量以额定线宽B（图12）的一半变化进行,见2.1节不考虑任何的异常,如在2.4和2.5节所提到的。

图12

增加的宽度标称宽度减小的宽度

注1：

75%的规则，2.2节,提出一个较低的额定图形的尺寸的限定。

铜箔厚度最小的额定线宽和间距

5.0µm0.12mm**

9.0µm0.15mm**

12.5µm0.15mm**

17.5µm0.18mm**

35.0µm0.30mm

70.0µm0.50mm

**图形平衡意味着,合理的均匀的图形密度要达到。

注2：

图形由丝印进行制作，通常只适合于线宽和间距大于0.2mm的。

设计注释：

如果一条线拐弯的角度V＞90°,这个角应圆滑或截短成平面（图13）,光绘可在A点园滑,但在B会仍是锐角,这有如下的危险:

a．干膜阻焊层下有一个气泡。

b．丝印阻焊层时有油墨跳印。

图13

2.4图形的边缘界限

不均匀的U型（边缘界限）,峰到谷,图形的不均匀度（图14）要小于下列数值。

额定线宽和间距可接收的不均匀度U

（峰到谷）

0.12mm≤0.030mm

0.15mm≤0.038mm

0.20mm≤0.050mm

0.30mm≤0.075mm

0.50mm≤0.100mm

图14

2.5凹陷和凸起

在下面的条件下,一些图形边缘不需要的凹陷和凸起是可接收的（图15）。

a．凹陷的深度D必小于1mm。

b．凸起的高度H必小于1mm。

注:

75%规则,2.2节中,意味着1mm凹陷或凸起只是在线宽或间距为4mm或更大

时可接收。

图15

c.一个凹陷或突起的长度L不能超过2mm，下面的附加限定适用于焊盘（图16）：

有HMT焊盘的板：

长度L最大的为25%的圆周。

有SMT焊盘的板：

长度L最大为每个边长的25%。

图16

d．缺陷的平均数（凸起和凹陷）在每50mm边长度X上,不能超过1个（图17）

图17

d.在线边和焊盘边没有瘤状物（图18）

注：

瘤状物是不正常电镀状况的征状,瘤状物通常出现象珠子在一条绳子上,有很

小的直径,大约50µm,因此它们有与上述凸起有不同的特性。

图18

2.6空洞和针孔

不需要的空洞和针孔在图形上,按下列条件可接收的:

a空洞直径不能超过0.15mm（75%规则不能破坏）。

b.在线上的空洞的平均数量每50mm长不能超过1个孔。

e．在焊盘上不能多于1个空洞,空洞不能出现在焊盘和线的过渡区。

2.7铜颗料

如果满足75%规则和下列条件,不需要的固定的由不完全蚀刻造成的铜颗粒是可接

收的:

a．任何方面颗粒不超过1mm。

b．任何二个颗粒之间的距离最小为50mm。

c．任何颗粒离图形的有效部分必大于0.5mm。

2.8图形附着力

a．线路:

按12.2的条件焊接后,铜箔对基材的附着力要足够大以保证一个线条宽度≥0.8mm的剥离强度大于1.4N/mm。

试验按IPC-TM-6502.4.8方法进行

c.表面安装焊盘焊盘必能承受一条0.5mm线5次焊解和解焊接的过程,完全冷却之

后,要有一个最小5N/mm2的抗脱强度,焊盘尺寸最小为1.5×2mm（图19）。

烙铁尖

的温度在232-260℃之间,加热传到线上而不直接到焊盘上。

图19

注:

上述规定适用于铜箔厚度为35µm的PCB，如果铜箔厚度减小到17.5µm,附着

强度减小25%。

2.9铜的起翘

铜图形的任何部分都不能脱离（翘起）基材。

2.10图形对位

PCB制造商必须谨慎评价所提供的材料的质量,必须控制生产以使相关的过

程变化保持最小.如:

在制造前必须稳定基材以减少持久性的尺寸变化。

图形移动△F可以用下列方法来确定:

a.用额定的位置作参考,直接测量图形的位置

b,将客户的原始胶片放在板上并校准,然后测量位移

二种情况都要测量和校准,这要基于对位,基点和参照体系的X轴向,参考体系

在13.3节中定义

对板尺寸到200×200mm任一方向,位移△F要求小于0.10mm,对较大的板子,

每增加100mm,直到200mm以上,加上0.05mm是允许的,这个适用于单块板,以

及以拼板panel提供的板。

2.11裸板（未插件板）测试

如果客户要求或如果制造过程的需要,要进行下面所述试验。

a.电测短路和开路

测试在成品板上进行，并按“金板”原则，除非另有说明。

如果一个板由于图形的特征（如：

细节距）不能100%测试，必须通知客户。

注1：

要注意，如果绝缘距离小于一定的值，测试设备会指示“短路”，同样如果一个线

条有大于特定的电阻，会指示“开路”，这些数值的大小依赖于测试设备的类型和

设置，如果这些值认为是克刻的，测试参数要同PCB制造商讨论。

注2：

在进行所有端点的测试时，要100%的理解所进行的测试。

b.自动光学检测（AOI）

对层面严格的数据基点、胶片、或一个“金板”的光学检测，如果没有什么说明，

制造商可自己选择检测哪一层。

根据实际要求，在进行任何其他涂层之前，必须

进行AOI检测，因此，在测试之后，还可能存在缺陷。

2.12SMT板的自动组装

表面安装板引入自动组装过程,但在设计板时,要求特殊的测量。

见13.5节的关于拼板的设计注释。

a.边缘空区

自动组装生产线的传送系统要求有效板区域的外部有一定的空区A,以便持板和

定位,必须的空区依赖于自动设备的类型,但典型的是沿两板边的平行的10mm宽

的带,按相应的外型线K，这条带在组装完成之后，可以掰断。

（图20）

图20

b.定位孔：

在取和放的设备中，能准确地给板定位，定位孔R可放在边缘空区条里面，定位

孔的数量可变换，如：

2个定位孔R1和R2，为了插入方便，R2可沿板边平行拉长：

其他情况，3到4个孔可用（R1、R2、R3，可能R4）（图20）见13.12节.

c.光的靶标

如果取和放设备中有一光学定位系统,光学靶标（光标）应放在接近定位孔处,放

在有效板区域,或在边缘空区内,至少3个光标要使用OS1,OS2,OS3。

光标不能被阻

焊层/绝缘层盖住,光标是在铜上蚀刻出,作为组装过程参考。

（图21）

在图21中给出光标的例子。

图21

设计注释:

为避免PCB制造商关于光标的疑问,相同的错位焊盘,光标的例子“组装光标”可包

含在PCB规范中。

3镀通孔

3.1总要求

a）在基材中钻的孔,如在3.6节所述的焊接和解焊接的强度，要求必须满足,即孔壁

要有一定的粗糙度,同时,在12.2节中所述的要求必须满足,即粗糙度必须足够

小以使铜镀层均匀并无应力。

b）没有玻璃纤维通过镀层突出来。

c）在孔和焊盘交界处,镀铜层和复盖层不能断裂。

d）成品板的孔必是无脏物,无灰尘,无铅屑,完全可焊的,见12.1节。

3.2镀层厚度

对额定PCB厚度t和额定孔直径d,适用如下:

a.对d≥0.25t（厚径比t/d≤4）

在任一孔中铜厚度:

最小25µm

孔壁的局部铜厚度:

最小15µm

b.对0.2t≤d＜0.25t（厚径比4＜t/d≤5）

在任一孔中铜厚度：

最小18µm

孔壁的局部铜厚度：

最小12µm

在孔镀层中的小空洞，见3.5节。

铜厚度测定是取6个点的平均值,微切片上每边3个,深度如下:

向下大约1/4,1/2,3/4（图22）测量点是从薄区或厚区移动.

图22

3.3直径的公差

公差适用于额定直径d的成品孔。

a.标准公差:

额定直径d公差

d≤2.0mm±0.10mm

2.0＜d≤5.3mm±0.15mm

d＞5.3mm±0.20mm

直径d＜0.6mm的孔由于HAL（热风整平）或热熔的孔的堵孔是可接收的。

b.较严的公差

上述的较严公差，在特殊情况，在PCB规范中说明，可能仅对铜镀层有效，

较严的公差要与PCB制造商协商。

3.4焊盘的孔环

HMT（孔安装）焊盘的孔环理解为焊盘的外层边缘和焊接孔之间的区域,钻孔偏

离孔中心,孔环会破掉,这要依赖焊盘的外径和孔径见3.4.a到3.4.d,孔环的

额定宽度是评价成品板的基础。

a.总要求:

孔环的宽度t必须满足下列要求:

外层:

t1≥0.05mm

内层:

t2≥0.01mm

图23给出测量孔环宽度的方法:

图23

设计注释:

为满足以上要求，外层和内层的焊盘外径由下确定：

dy≥d+0.4mm

dy表示焊盘的外层直径，d表示孔的直径，相对应的孔环为0.2mm.（图24）

图24

为了安全对位，建议再加0.1mm到dy上，即：

dy≥d+0.5mm

b.孔环破盘1%外层焊盘是可接受的，只要破出没有出现在有线条相连接的

位置（图25），在破出和线边缘的最小距离是0.05mm（图26）

图25图26

设计注释：

为了避免在孔环与线路连接处破出，而且dy＜d+0.4mm，建议在这里加上“泪滴”

（图27）或“雪球”（图28），这会增加板的可制造性，按协议，让制造商如此做，

“泪滴”的长度，从焊盘中心测量，在dy的1.2到1.4倍之间。

“雪球”直径在

1.7倍到0.8倍的dy之间，放置的位置是，它的边缘触到焊盘的中心。

图27图28

c.在孔环破出的情况，钻孔的圆周（孔壁）在焊盘的外边，不能大于90º（角V）（图29）

图29

d.一个偏孔的孔外周和相邻线条间的实际绝缘距离不能小到焊盘和线条间

的额定值A的75%（图30），包括在2.2和2.7中说明的任一个图形缺陷。

设计注释：

当考虑额定绝缘距离时，必须考虑：

当3.4.c满足时,破出的半径总量可到50µm。

图30

3.5镀通孔中的空洞

按下列条件空洞（图37）可接收:

a.在单个孔中不多于3个空洞、不多于2%的总焊接孔。

d.每个焊接孔空洞的总面积不大于孔壁面积的5%。

图31

e.在焊盘到孔壁交界面（A）或内层焊盘的外边（B）不能有空洞（图32），

在孔壁的相对面同一高度处不能同时有空洞（C），因为这会造成环形裂纹

图32

3.6焊接/解焊接强度

通孔镀层必须对基材有足够的附着力以抵抗5次解焊接和焊接到孔里的导线，

烙铁尖上的温度为232-240℃，加热传递到导线上，不能直接到焊盘上，试验

按IPC-TM-650的2.2.36进行。

3.7试验片

在PCB规范中要求时，必须提供试验切片，下面的选择是标准的：

a.每块板一个试验切片，试验切片必须附在板上，外形有连接片断开，以便容

易去掉；

b.个生产拼板（Panel）一个试验切片，试验切片和生产拼板（Panel）的

每块板必须标识以便追溯；

c.每个生产批次提供一个试验切片，加上一个微切片报告，包括照片。

客户的板的文件，见2.1节，可包含客户自己的试验切片，可能是一个标准试验切

片，位于同制造商的协商的位置。

试验切片应在绘图形时同时绘在胶片上，也可让

制造商自己做试验切片，试验切片可以是制造商自己的设计。

取代试验切片，或可能作为一个补充，可以规定每批发货提供一个废板，客户自己

去制作自己的微切片，含有微切片的板子可不废掉。

为了避免同好板混合，拒收板

要有一个角切掉。

3.8节到3.18和1.5.5节进行的认证，基于微切片3.8节到3.16节制备。

没有任

何的板予处理，对于3.17、3.18和1.5.5节，板必须在130℃烘烤6.5小时，然

后上助焊剂（Alpha100非活化性）。

在制备微切片前，立即在288±6℃焊接10

秒。

注:

从试验切片上的好的试验结果，不能作为板的满意质量的结论性证据，而另一方面

坏的结果要作为板的不满意质量的证据。

3.8不均匀的孔壁

孔壁不均匀的偏差d不能大于75µm（图33）。

图33

3.9镀层袋状物

镀层袋状物（图43）在下面所有的要求满足时是可以接受的：

a.孔壁必须有一个光滑和连续的结构。

b.镀层袋状物周围区域必不能有裂纹。

c.镀层袋状物不能出现在孔壁镀层和任何的内层焊盘之间。

d.所余铜层，从镀层袋状物的底部到钻孔壁进行测量，要满足在3.2中的厚度要求，

否则，按3.5节，袋状物要被认为是一个空洞。

*（A）开口镀层袋状物

（B）封闭镀层袋状物

图34

3.10瘤状物

瘤状物（图44）在下述要求都满足的条件下是可接受的：

a.孔壁必须有一个光滑和连续的结构（A）。

b.孔直径必满足在3.3中所述的要求。

c.瘤状物周围不能有任何裂纹（B）。

见3.18节

图35

3.11毛刺

在钻孔边缘上的铜毛刺，其高度不能大于50%的铜箔厚度和最多25µm，毛刺

的高度是认为从脚到顶的毛刺大小（A），即使毛刺是平坦的（B）。

图36

3.12板材和孔壁之间的分离

如果分离的长度不大于40%的PCB厚度t（图37）是可接受的（图37）。

在微切片上，这适用于微切片的每边，分离会出现如：

a.孔壁周围的树脂凹缩（A）。

b.孔壁拉脱（B）。

图37

3.13裂缝

裂缝（图38）是不可接受的。

裂缝的例子是：

a.角上的裂缝（A）和（B），可能是环形的。

b.环形孔铜裂缝（C）。

c.瘤状物和镀层小口袋周围的裂缝（E）。

注：

按照在3.7节所述条件进行的焊接，意味着在12.2节的焊接过程之一已经进

行。

图38

3.14镀层连接

a.孔壁镀层：

孔中的化学沉铜层a和电镀铜层b之间要求连接紧密（图39）。

图39

b.焊盘

孔壁的化学沉铜层b和焊盘c边缘之间的完全紧密接触是不要求的，部分的镀层

连接（D）是可接受的（图40）。

图40

注：

按照3.7节中的所述焊接条件进行焊接，意味着，除外在12.2节中的焊接过程之

一已经进行。

4非镀孔

非镀孔部分可作为焊接孔，部分做安装孔。

一般来说，安装孔没有焊盘，如果

PCB制造商处于经济原因允许安装孔为镀通孔，要在主图中说明，但是，没有

询问客户不能将焊盘加到安装孔上。

4.