PCB设计工艺标准.pdf

共30页,第1页 在产品设计时，考虑生产工艺规定，在设计初期，需同时使工艺员积极参与其中达到SMB设计 工艺目标； 一、总体设计原则一、总体设计原则 1.1 网格化 位置尺寸的网格化使CAD与CAM密切联系，使定位精度及尺寸均得到保证（通孔尺寸设计 在网格上，元件定位设置在网格上等）； 1.2 工艺线路的选择从QFP、PLCC等器件引脚形状.精细程度及设备条件等 方向考虑，选用工艺线路有以下原则： 1.2.1 中心距为0.65mm的QFP、PLCC、LCCC等复杂器件，通常应选用再流焊工艺，双面板布 线应将大型元件放于SMB侧，减少热力对器件的影响，及SMB工作时的散热； 1.2.2 考虑成本因素，采用通孔元件时，选用混装式贴片工艺（再流后波峰，即现时厂内多种 产品常用之生产工艺）； 1.2.3 选择PCB基材应考虑电气性能要求，可焊性、平整度以及孔金属化的能力及价格； 1.2.4 制定印制板的尺寸基准； SMB表面安装印刷板（Surface Mount Printed Circuit Board）； PCB设计工艺PCB设计工艺 共30页,第2页 PCB设计工艺PCB设计工艺 二、具体设计要求 2.1 PCB选择 2.1.1 厚度、长度、宽度比 SMB基材考虑焊接中热变形及结构强度，其厚度长宽最佳比例下表： 厚度mm 0.8 1.0 1.6 2.4 2.1.2 定位孔、工艺边、图像识别标志； 在标志位置4*20mm区域不允许有阻焊涂料； 2.1.2.1 定位孔孔壁要求光滑，无涂覆层，周边1mm处无铜箔，不得贴装元件； 2.1.2.2 工艺边两侧5mm，无贴装扦装元件； 2.1.2.3 无工艺边时定位孔及无安装元件距板边必须5mm。 2.1.2.4 工艺边一般为58mm，特殊要求根据装配要求制定； 2.4 1503.0 100 最佳印制板宽度mm长宽比Max 502.0 3004.0 图 1.1 5 5 3.8 共30页,第3页 PCB设计工艺PCB设计工艺 2.1.2.5 图像识别标志分印刷板和器件图像识别标志； 2.1.2.5.1 印刷板识别标志如下图： 2.1.2.5.2 器件图像识别标志（现无使用多功能自动SMT可不考虑），常用“+”、 “ ” “ ”表示，位于焊盘图形内或外的附近位置，尺寸要求用印制板识别标志 2.1.3 拼板工艺 2.1.3.1 拼板工艺要求定位孔、工艺边、图形标识设置在拼板后的图形上； 识别标志及图形尺寸 0.5 5 5 共30页,第4页 PCB设计工艺PCB设计工艺 2.1.3.2 拼板考虑到材质的纹向，用以保证PCB尺寸的一致性； 2.1.3.3 V槽标准为30度夹角，留连接厚度为0.5mm； 2.1.4 元件布局 2.1.4.1 通常将IC等大型器件放于SMB一侧，将阻容元件放在另一侧，并注意元件分布 平衡，排列整齐和方向一致性，器件间有足够空间减少热应力不平衡； 2.1.4.2 考虑温升、功耗尽可能采用低功耗器件； 2.1.5 布线原则 2.1.5.1走线长度尽可能短，繁感信号/小信号先走线； 2.1.5.2 同一层上走线、形状、信号线走线方向改变以斜线或圆滑过度，曲径越大越好， 可避免电场集中及信号反射、干扰； 2.1.5.3 数字、模拟电路布线尽可能分开，避免干扰； 2.1.5.4 X、Y层走线应垂直走线，减少耦合（忌平行走线或上下层对齐）； 2.1.5.5 元件接地接电源时尽可能缩短走线； 2.1.5.6 高频信号，多根输入、输出线，差分平衡放大器应相等长度设计，减少延时或 相移； 2.1.5.7 测试点设计、设定断点和测试点； 2.1.6 线宽厚与中心距 2.1.6.1 信号线粗细一致利于阻抗匹配一般为0.20.3mm即812mil； 2.1.6.2 电源地线面积越大越好； 2.1.6.3 高频信号线必须用地线屏蔽； 2.1.6.4 大功率电路中，内层电流密度约为外层的一半； 2.1.7 过孔设计 2.1.7.1 过孔中心应落在网格上； 2.1.7.2 径深比在1:2.31:6之间； 2.1.7.3 过孔应离开焊盘，用阻焊膜隔开，如下图： 窄走的连接桥连的危险 焊膏会流入孔内潜在的焊锡流失 通孔焊盘与IC焊盘窄带走线连接 太近 太粗 共30页,第5页 PCB设计工艺PCB设计工艺 2.1.7.4 过孔孔径尽可能小，一般孔径取 0.30.8mm，常见为 0.46mm; 2.1.7.5盲孔、埋孔设定一般用于多层板，孔径公差如下： C 0.80.10.080.05 0.811.60.150.10.05 1.615.00.200.150.1 2.1.8 测试点设计 2.1.8.1 定位孔可以工艺孔代替，测试点焊盘一般为0.91.0mm，根据设备工艺要求需适 当加大与相关的测试针配套 2.1.8.2 测试点落于网格上，测试点中心距最少为1.46mm，测试点与元件焊盘距1mm 且不能涂任何绝缘层； 2.1.8.3 IC的电源地测试点应该放在距IC脚2.54mm，内频率超过5M时，每块IC都放置 电源6 ，如下图 孔直径AB SO.SOJ 网络电阻 SO/网络 电阻 2.54 TP 各类引线的通 孔(如:DJP.轴 向元件.测针. 接插件) TPTPTP 焊锡会流入 孔中 有桥连的危险 不正确 通孔焊盘与IC焊盘窄带走线连接 正确 差 共30页,第6页 PCB设计工艺PCB设计工艺 2.1.9焊盘设计 2.1.9.1矩形元件尺寸(锡膏) A=Wmax-K B电阻=Hmax+Tmin +KB电容=Hmax+Tmin -K G=Lmax-2Tmax -K A:焊盘宽度B:焊盘长度G:焊盘间隙 L:片状元件长度H:片状元件厚度 W:片状元件宽度T:片状元件电极宽度 K: 一般为0.254. 注: 以上均为参考值,在使用点胶波峰焊接工艺时,B尺寸需按长度方向适当延长. 2.1.9.2钽电容 TP 元件焊盘到测试点中心最小距离 为1.016+25%的元件焊盘宽度(为 考虑元件的错位) 离开印制板的 夹具边的最小 距离 PLCC/SOJ 单位( TPTP 矩形片状元件焊盘图形 H L T W L T W H A 柱状元件焊盘中间开口防元件滚动 共30页,第7页 PCB设计工艺PCB设计工艺 A=Wmax -KB=Hmax +Tmin-K G=Lmax -2Tmax -K 2.1.9.3 小型封装晶体管,焊盘图形与器件引脚形状相似,在长度扩展0.381.宽度缩小0.381 2.1.9.4 PLCC封装尺寸计算 A或B=Cmax +K 2.1.9.5 QFP 焊盘设计 1.9.5.1 焊盘长度和引脚长度最佳比例为:L2:L1=2.5:1-3:1 图3.26 1.9.5.2 焊盘度设计取0.49P/=B/=0.54P(P为引脚公称尺寸,B为焊盘宽度) 1.9.5.3 设计注意事项: 吸热多器件不应集中放置,在波峰焊接工艺时,片式元件SO IC 的引脚焊盘应垂直 于印制板波峰焊接时的运动方向. QFP器件(引脚中心距大于0.8mm以上)则应旋转45度角,QFP,SOIC 还需增设辅助焊 盘,如图3.30图3.31 钽电容器焊盘图形 焊盘的设计 或B 或B 和LCCC 焊盘图形 共30页,第8页 PCB设计工艺PCB设计工艺 良好差 器件排列应均匀 波峰焊工艺中元器件的排列与辅助焊盘 运行方向 共30页,第9页 PCB设计工艺PCB设计工艺 2.1.9.6 元器件的间隔,存在手工焊接IC ,在IC 焊盘周围,不应有其它元件及 引脚尺寸大于或等于5mm.如表3.16.表3.17.表3.18所示. 片式元器件之间的间隙 标称值标称值(mm)最小值最小值(mm)标称值标称值(mm)最小值最小值(mm)标称值标称值(mm)最小值最小值(mm) 贴片-波峰焊工艺 焊膏-再流焊工艺 印制板运动方向 2.5 2.5 2.01.5 2.0 1.0 2.5 2.0 3.0 2.5 2.0 1.0 2.5 1.5 2.0 3.0 2.0 2.01.5 3.0 2.5 3.5 2.0 2.0 1.5 2.0 2.5 2.0 2.0 1.0 2.5 1.5 2.5 2.0 2.0 1.0 2.5 2.0 2.5 2.0 2.0 1.5 共30页,第10页 PCB设计工艺PCB设计工艺 SOT器件之间的间隙 印制板运动方向 焊膏-再流焊工艺 贴片-波峰焊工艺 标称值标称值(mm)最小值最小值(mm)最小值最小值(mm)标称值标称值(mm) 2.5 1.5 2.0 1.0 3.01.5 2.0 1.0 3.0 2.0 2.5 1.5 3.0 2.0 2.5 1.5 2.5 1.5 2.0 1.0 3.02.0 2.5 1.5 共30页,第11页 PCB设计工艺PCB设计工艺 2.1.9.7 通孔再流焊接孔设计. 1.9.7.1 锡膏过孔尺寸为元件引脚尺寸加0.2-0.25mm 方孔则对角线加长0.1-0.15mm,焊 盘外径为孔径的2-2.5倍.一般模板度为0.2-0.3mm.通孔焊盘窗口取焊盘直径加 0.5-0.1mm.亦可采用管状模板印刷. 标称值标称值 焊膏-再流焊工艺 印制板运动方向 标称值标称值 贴片-波峰焊工艺 标称值标称值最小值最小值 标称值最小值最小值标称值最小值最小值最小值最小值 最小值标称值最小值标称值 贴片-波峰焊工艺 焊膏-再流焊工艺 印制板运动方向 标称值最小值标称值最小值标称值最小值标称值最小值标称值最小值标称值最小值 2.51.52.0 2.0 1.01.02.01.5 2.51.53.0 2.0 1.51.52.01.5 3.0 2.0 2.01.5 2.0 1.6 2.01.5 3.0 2.0 2.01.5 片式元件与SOIC 之间的间隙 共30页,第12页 PCB设计工艺PCB设计工艺 三. 手工插件设计PCB 3.1 手插元件引脚标准 3.1.1 手插元件引线长度基板下最大3.5mm. 3.1.2 多脚元件的吸收焊锡面(或辅助焊盘) 3.1.3 焊盘间距插件元件: 顺向过波峰时,大于等于0.8mm. 垂直过波峰时应大于等于1mm. 3.1.4 插件孔尺寸为元件引脚尺寸加大0.2-0.35mm. 3.1.5 防止板弯曲.变形，在板顺波峰方向中间5mm为元件脚禁止区. 3.1.6 较密焊点或IC引脚间增设阻焊层 浸焊方向 SOPIC 等 在后方设计吸收焊锡面. 浸焊方向 增加阻焊层可减少桥连 阻焊丝印 共30页,第13页 PCB设计工艺PCB设计工艺 3.1.7 焊接方向前端焊点较小,后端较密或前端为小焊盘后端为大焊 盘,前端无大吸热量的元件 或大吸热量元件后端5mm内尽量少放焊盘或焊盘尺寸尽量大,减少搭桥(连焊)现象. 3.1.8 混装元 件不允许有以下元件放置. 增加阻焊层可减少桥连 阻焊丝印 不易产生桥连现像 浸焊方向波峰方向 易产生桥连现像 与插件元件引脚 两焊盘应加阻焊层 易产生桥连现像 产生过大应力造成SMT 元件断裂. 共30页,第14页 PCB设计工艺PCB设计工艺 3.1.9 无泪滴易产生断铜皮的现象(单层板）. 印制板运动方向 标称值A标称值A(mm)最小值A最小值A(m