PCB标准设计规范-1.doc

PCB的材質有電木板,玻璃纖維板和半玻璃纖維板等l 電木板一般僅僅用在單面板l 玻璃纖維板是用環氧樹脂+玻璃纖維布+銅皮壓制而成。主要用于雙面板,代表性的有FR4。l 半玻璃纖維板是用環氧樹脂+玻璃纖維布+短纖+銅皮壓制而成。主要用于雙面板，代表性的有CM-1,CM-3。 玻璃纖維板和半玻璃纖維板約有90%的產量用于雙面板。l 目前本公司使用的主要是玻璃纖維板和半玻璃纖維板，分別為FR4和CM-3，其它還有陶瓷,金屬基板，因本公司尚未使用到，在此不再贅述，后面的內容也將只針對FR4和CM-3兩种材質講述。 PCB基板(覆銅板)的一般規格及標注方式l PCB的厚度常用規格有0.3,0.4,0.5,0.6,0.8,1.0,1.2,1.6,2.0,2.5,3.0, 3.2mm等(其中厚度為1.6mm 的PCB大約占所有PCB產量的95%)，一般標注為T=？mm(T為THICKNESS的縮寫)。l 基板的厚度公差一般為(單位:mm)基板厚度公差基板厚度公差0.30.041.20.130.40.051.60.130.50.052.00.180.60.062.50.180.80.063.00.231.00.103.20.23l 基板銅箔的厚度一般標注為?/?，如1/1，其意思是基板雙面有銅箔，厚度為1OZ(盎司)/平方英尺，一盎司=28.35克,，根据銅的密度可計算出 1OZ/平方英尺銅箔厚度=0.0014”=0.035mm，一邊標0為單面板。l 基板的常規尺寸雙面板36”*48”40”*48”42”*48”單面板1000mm*1000mm1000mm*1220mm/n PCB的表面處理l PCB的表面處理方式有很多种，本公司主要使用的有松香板，單面噴錫板，鍍金板。l 松香板為一低成本的PCB加工方式，它只是將加工好的PCB經過微蝕刻后噴上一層松香，以防止銅箔氧化，一般只用在單面板的加工上。目前本公司的部分血壓計及一些GP的產品有用到。l 單面噴錫板是為了提高PCB的焊接性能，將加工好的PCB經過噴錫工藝流程處理，其焊接效果比松香板有明顯得提升。目前單面噴錫板在本公司主要應用在部分血壓計及一些GP的產品上。l 鍍金板實際上是鍍鎳鍍金板，它又有鍍軟鎳軟金和鍍硬鎳硬金之分。鍍軟鎳軟金其電鍍用的是氨基磺酸鎳系列電鍍液，鎳的鍍層是塊狀結晶，有無數的孔隙，比較适合打線作業。鎳的鍍層一般要求150u”(3.8um)以上，金的鍍層一般要求1-3u”(0.0250.075um)以上。軟鎳軟金板主要應用在Bonding上，本厂所有需Bonding的PCB都是使用軟鎳軟金板。 鍍硬鎳硬金其電鍍用的是硫酸鎳系列電鍍液，鎳的鍍層是層狀結晶，比較耐磨，一般用作按鍵板。鎳的鍍層一般要求300u”(7.5um)以上，金的鍍層一般要求20-50u”(0.51.25um)以上，本厂目前未使用到此种PCB。 (金屬的焊接性能的优劣順序，由优至劣：銀，錫鉛63/37，銅，金，鎳)n PCB的UL基礎知識 UL是於一九八四年由美國火災保險業協會成立的安全試驗所，在美國是最受一般消費者支持，最有權威性的安全保証机關。所有銷售到美國的電器商品，一般都會送到該實驗所進行安規認証，符合規定的，UL會授權印刷UL標記于產品上，因使用未經過UL認証的產品而發生意外的，有關保險公司將不能支付保險金。 申請了UL的產品，必須嚴格按照UL規定的條件使用材料，制造產品。UL在各國均設有分支机构，負責定期到所有已通過UL的工厂進行檢查。 PCB之UL標記為耐燃等級，標記為94，有時也會標記成經過認可的厂商自己的商標，它有四個級別，分別為HB，V2，V1，V0。其耐燃等級依次遞升，HB為最低耐燃等級，V0為最高耐燃等級，且HB和V0為最常用之等級。 正确的UL標記一般是94或厂商商標在前，防火等級標記在后，如94 HB，94 V0等，有時厂商還會將UL証書號碼印上。n 正确的PCB規格標注方式 PCB完整規格應包括PCB的材質，厚度，銅箔厚度，UL規格，表面處理等，如：FR4 0.8t 1/1 94V0 鍍軟鎳軟金 表示該PCB材質為FR4，厚度為0.8mm，雙面銅箔厚1OZ每平方英尺，表面電鍍軟鎳軟金。其它尺寸規格一般表示在圖紙上，如此厂商才能清楚的知道如何作業，從而才能迅速准确的生產出我們所需的PCB。三. PCB設計時之一般通則n PCB走線規范l PCB的走線尺寸一般以mil標注，1mil=0.0254mm，本公司則全部都用公制單位mm標注。l 一般PCB走線的線寬和線距最小不得小于0.2mm,如果線電流大于100mA，則線寬不得小于1mm，故整板的電源和地線一般應大于0.8mm。更大電流時，走線寬度需根据銅箔的導電率進行計算。若產品需通過UL等安規時，走線需符合其規定。l 一般當數字電路工作頻率小于1MHz時，地線和外殼一般采用單點接地，當工作頻率工作在高頻范圍，則采用就近多點接地，且地線盡量加粗。一般要在1.3mm以上。l 芯片多余不用的邏輯門，輸入端應接地或接正极，因空載的門電路較易受感應。l 為了后段生產時容易制作測試治具，一般在焊接面將所有的走線都引出一個直徑為1.5mm左右的測試點。n 焊盤設計規范l 0805系列CHIP電阻電容的焊盤，在本公司一般計成兩個1.52mm*1mm長邊相對的焊盤，中間間距也是1mm，如此可利用焊錫熔化時的熱應力糾正一些輕微放置不正的元件，并能有效降低墓碑效應，偏位等因熱應力引起的焊接不良。如圖一: (圖一)l 產品功能選擇短路點焊盤一般設計為倆個1mm*0.8mm長邊相對，間距為0.150.2mm的形狀，如此設計生產時比較容易作業，且焊點不會太高。 l 多腳細間距QFP元件焊焊盤，焊盤寬宜設計等于元件引腳實体寬，一般是0.2mm，焊盤長度一般設計為引腳長度的2.53倍，通常前端長0.6mm后端長0.8mm，其目的是使焊錫熔化后能形成有效的彎月面，以增強焊接強度。同時長出的焊盤可以讓多余的焊錫有一個溢料區，以減少焊接的橋接現象。需用波峰焊焊接的PCB,QFP元件一般与過焊錫爐方向成45度角，在每排元件腳的第一及最后一個腳的焊盤加大,如此可避免過焊錫爐時的陰影效應及減少焊接的橋接現象。l 雙列直插元件焊盤一般設計為直徑1.5mm的圓形焊盤，兩個相鄰焊盤間尚可走一0.2mm的線。l 單面板需后焊之焊盤，一般在過焊錫爐時先入錫爐端作成破孔，如此在過焊錫爐時焊孔不會堵住，故依次可以省掉一些貼防焊膠帶的工作。焊盤形式。n Bonding PCB設計規范l 打線處PAD需規則( 或 )，粗細需均勻。l 間距保持一致，空位也要按等距跳位。l 線俓0.15至0.30mm，線距0.10至0.20mm。l Bonding處應處于PCB的中心，距板邊緣距离相等。l 銅箔面鍍軟鎳軟金。l Bonding定位孔或光學點位置需一致。l 如圖: n 貫孔，沖孔，板邊成型設計規范l 雙面板的貫穿孔一般都是用數控鑽床鑽孔，貫穿孔的最小尺寸不得小于0.15mm,但因成本關系一般在空間允許的情況下，貫穿孔不應小于0.3mm。雙面板的貫穿孔除非特別指定，一般都是在電鍍前成型，因此電鍍時孔內會金屬化，所以不能金屬化的孔，必須在設計圖紙上特別標示清楚。l 因設備加工精度原因，PCB使用沖模沖孔的最小尺寸不得小于0.8mm。l 當孔在PCB的邊緣時，孔邊緣距PCB邊緣的距离最小不得小于PCB的板厚，否則當PCB成型時會產生破孔。l 需配合使用岡業OCM-8410 SMT取置机放置SMT元件的PCB,設計時應當預留寬度不小于8mm的板邊。SMT元件面朝上，板邊置于左手邊，在板邊的上方做一圓心距上板邊及左板邊都是5mm,直徑為45mm的定位孔，板邊下方做一中心距右板邊是5mm,尺寸為45*6mm的長圓形的定位孔，孔与下板邊的尺寸一般以孔中心到下板邊距離為56mm。l PCB的一般加工精度為0.1mm，在机构設計上需注意定位,配合等問題。l PCB的銅箔距沖孔及板邊的距离不得小于0.2mm，否則在PCB成型時會產生銅箔翹皮的現象。l 需過自動焊錫爐的PCB，要求PCB最少要有倆個平行的板邊，長度不得小于50mm，兩邊的長度相差不得大于三分之一，以方便自動焊錫爐的作業。l V-cu