摘要

 

本文主要介绍OSP+ENIG混合表示处理方式在单板设计中的具体操作方式。

 

上期推送中，我们介绍了OSP+ENIG混合表面处理PCB设计方法的设计要求和特殊设计。本篇将继续介绍OSP+ENIG混合表示处理方式在单板设计中的具体操作方式。

上期指路 👉   经验案例｜OSP+ENIG混合表面处理PCB设计方法（连载一）

 

 

缩略词

 

1、OSP        

Organic Solderability Preservatives        有机可焊性保护涂层，指在PCB最终裸露金属表面用特定的有机物进行表层覆盖的表面处理工艺

2、ENIG        

Electroless Nickel and Immersion Gold        化学镍金

 

目录

 

1    设计要求

1.1    钢网层

1.2    散热过孔

2    特殊设计

2.1    BGA背面加测试点的操作方式

2.2    结构定位导致区域冲突

2.3    双面开小窗孔设计

3    操作方式

3.1    建立光绘层OSPTOP/OSPBOTM

3.1.1    在subclass中增加两个层：OSP_TOP/OSP_BOTTOM

3.1.2    增加光绘OSPTOP/OSPBOTM

3.1.3    选择OSPTOP/OSPBOTM中的内容

3.1.4    复制Display_TOP/Display_BOT层到OSP_TOP/OSP_BOTTOM

3.1.5    FILM OPTIONS的设置

3.1.6    增加OSPTOP/OSPBOTM的层描述

3.2    规则设置

3.3    OSP区域设计

3.4    出光绘

4    Drill层标注

5    设计检查

 

三、操作方式

单独出OSP的光绘OSPTOP/OSPBOTM，OSPTOP/OSPBOTM中不仅选用现有钢网层的相关元素（封装库自带的钢网），另外在Geometry中定义一个Subclasss层，用于手工增加OSP区域，该区域的大小为OSP区域阻焊开窗的大小（例如散热焊盘背面的开窗区域）。

3.1      建立光绘层OSPTOP/OSPBOTM

3.1.1     在subclass中增加两个层：OSP_TOP/OSP_BOTTOM

点击setup->subclasses

图 1　SUBCLASSES菜单

 

选择board geometry，在new subclass中输入OSP_TOP，然后回车，再输入OSP_BOTTOM，回车。

 

图 2　增加OSPTOP/OSPBOTTOM层

3.1.2      增加光绘OSPTOP/OSPBOTM

打开artwork，选择pastbotm，点击右键选择add，输入光绘名字为OSPBOTM ，点击ok，然后如法建立OSPTOP。

 

图 3　增加光绘OSPTOP/OSPBOTM

3.1.3      选择OSPTOP/OSPBOTM中的内容

删除osptop/ospbotm的的其他项，保留outline，再增加OSP_TOP/OSP_BOTTOM以及器件自带的钢网，如下：

 

图 4　光绘OSPTOP/OSPBOTM中包含的层信息

 

3.1.4      复制Display_TOP/Display_BOT层到OSP_TOP / OSP_BOTTOM

封装中有些焊盘的钢网开窗和盘中孔的钢网开窗做在Display_Top或Display_Bot层，这些层对应区域也需要做OSP表面处理，所以我们要把这些信息体现在OSP光绘中。由于这些层的信息不足以完全表述需要做OSP处理的区域，所以先复制这些信息到OSP_TOP/OSP_BOTTOM层，然后根据设计情况对这些区域尺寸做修改。

比如下图中的钢网层为两块Shape，并未完全覆盖住整个焊盘，设计中先将Display_Top层中的两块Shape复制到OSP_TOP层中。根据此处实际情况在OSP_TOP层中添加一块可完全覆盖焊盘的Shape（可参考Soldermask层大小），再删除之前复制过来的两块Shape。

 

 

图 5　Display_Top层未完全覆盖焊盘

3.1.5     FILM OPTIONS的设置

保证osptop和pasttop的设置一致，ospbotm和pastbotm的设置一致

 

 

图 6　FILM OPTIONS的设置

 

3.1.6     增加OSPTOP/OSPBOTM的层描述

在board geometry的OSPTOP和OSPBOTM中加入层描述：

XXX(板名）VER.X(版本） OSP TOP

XXX(板名）VER.X(版本） OSP BOTTOM

 

图7　OSPTOP/OSPBOTTOM的层描述

 

 

3.2      规则设置

目前涉及到的规则设置仅是背面测试孔到SMD焊盘之间的间距，进入规则约束管理器中，在Spacing栏选中All Layers中的Vias，在右侧规则参数设置栏找到Test Via To SMD pin，设置所有间距规则Bottom值为16mil。这个规则设置保证所有背面的测试点距离不同网络的SMD焊盘之间间距满足16mil以上。

 

 

图 8　测试点到不同网络SMD焊盘间距规则设置

 

设置完不同网络间距规则之后必须要设置相同网络的间距规则，设置方法类似。同网络间距规则保证测试孔到相同网络的SMD焊盘之间间距满足16mil以上。

 

图 9　测试点到相同网络SMD焊盘间距规则设置

 

 

3.3     OSP区域设计

明确哪些地方需要做OSP表面处理，我们要将这些信息添加到OSP_TOP或OSP_BOTTOM中。以散热焊盘的背面开窗为例：

找出需要手动添加的地方，在OSP_BOTTOM中增加一个和背面阻焊开窗一样大的铜皮，或者将soldbotm层中相应区域的铜皮Z-copy到OSP_BOTTOM中。

 

 

图 10　OSP+ENIG混合表面处理方式区域划分

 

 

 

3.4     出光绘

手动将光绘OSPTOP/OSPBOTM层压入CAM文件

 

四、Drill层标注

 

 

 

五、设计检查

 

需检查单板正反面测试点距离OSP区域的距离及其它ENIG区域距离OSP区域。

 

 

图 11　TESTVIA2OSP