面对绿色法规印制板设计的考虑

采用无卤素基和无元铅的印制板时，由于无铅焊接其焊料的熔点高.可焊性不如有铅焊料，尤其是用于表面安装的印制板在经过流焊(回流焊)时预热和焊接的温度高、时间较长，所以在设计PCB时，必须针对这个特点考虑如下几个设计要素.

一、选择耐热性高、热稳定性好的无卤素基材
用于无铅焊的基材必须耐热温度高、尺寸稳定性好.电气性能能满足要求并有较好的性价比.重点体现在基材的以下几个参数上.

1) Tg——玻璃化转变温度，该温度高，耐热性好.
2) CTE——热膨胀系数，该系数较小能与元器件匹配.
3) Td——热分解温度，相对较高，一般大于300'C.
4)T288——耐热时间，大于等于300s (IPC41O1).
目前能满足此要求的基材有改性的FR-4 (如S1000-2和S1170) 、BT 树脂、CEM-3 (S2133),MCL-E679F(G). GPY等材料.

二、选择合适的无铅PCB表面涂镀层
根据产品的使用环境、寿命和焊接条件要求及成本等因素确定涂镀层的种类和技术要求，可以从第五章介绍的涂、镀层中选择合适的涂、镀层.无铅焊接的涂层和镀层必须不含铅.并且可焊性要好，因为焊接温度的提高.所以涂镀层在高温下要有较好的耐氧化性，用于表面安装的涂镀层还必须有较好的平面性.表10-1列出可用于无铅焊接的涂镀层使用特性，选用时应根据涂镀层的特性. 考虑产品的安装特点、焊接的方法和产品的成本以及印制板制造、安装厂商的制造能力等因素，选用合适的涂镀层.涂、镀层选择不当可能引起焊接的质量问题和提高产品的成本.

无铅焊料的焊接点是个复杂的金相物理结构.焊料能与涂层形成多种界面合金.受机械应力和热应力的影响其强度变化很大，在选用镀层的同时应考虑将要采用的焊料成分以及形成焊点时的强度.不然会因为试验时或使用中的热应力而造成焊点失效.

三、充分考虑印制板的热设计
在无铅焊接的高温条件下.印制板的热性能已成为影响印制板可制造性的关键。目前冉国印制板行业都投入相当的力量对此从设计、材料和制造工艺等方面进行了大量的研究.从研究的结果表明. PCB热设计将是印制板设汁中必须要考虑的重要因素之一.如果热设计考虑不周将会影响焊接的质量，严重时会加重对印制板基材、金属化孔及焊点的损坏，通常应采用以下设计措施.

1)印制板的表面层.尽量不布设大的导电面积.如果有大于φ25mm 的铜面积.应在该面积上按第七章的设计要求开窗口将其分割(微波电路的接地面和商频线路的镜像地线除外)大的接地面和电源面应布设在多层板的内层.这样可以减少表面导体的吸热量，有利于缩短焊接时的预热和焊接时间，降低板的温升.减少板产生白斑、起泡、分层、金属化孔损坏等缺陷的机会.

2) 多层板布线时，同一导电层导线分布应均匀，不同层之间导体面积要均衡.导体层为偶数，以使受热时各层膨胀相对均匀，减少印制板焊接时引起翘曲变形，并导致焊点开裂.

3) 表面层大面积导体上的焊盘、电源层、接地层和散热层上的焊接孔必须指第七章要求进行热隔离设计.以防止焊接时导体散热引起焊点虚焊或使内层受热过多导致板的基材分层、起泡.常用的热隔离连接盘图形(俗称花焊盘)如图7-1,图1-2 所示.

4)表面的焊盘设计.无铅再流焊的润温能力不如有铅焊料，为防止焊接时热量散发过快引起虚焊，焊盘设计得不宜过大，在焊盘与较宽的导线相连接处.应将连接线变细(缩径).

同一元器件的同组焊盘尺寸应相同.尤其贴装阻容元件的焊盘尺寸更要一致以防因两端的烨盘热容量不同产生温差.造成两端的润湿力不同使元器件的端翘起(立碑现象)，或产生主要润湿元器件焊接端子的虹吸现象而造成虚焊.

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