电器公司印刷电路板PCB通用工艺设计规范.doc

德信诚培训网 印刷电路板印刷电路板 PCBPCB 通用工艺设计规范通用工艺设计规范 制订日期 2003 年 08 月 23 日 修订日期 2020 年 1 月 16 日 实施日期 2020 年 1 月 16 日 批 准 总经理 审 核制 定 工程部生产管理部PE 部QA 部开发技术部IQC 检查部 TQM 部 管理小组 德信诚培训网 印刷电路板印刷电路板 PCBPCB 通用工艺设计规范通用工艺设计规范 更改记录更改记录 发行日期版次更改内容 2003 08 23 2006 04 17 2007 05 14 2009 04 10 2020 1 16 1 2 3 5 6 初版发行 根据公司组织架构图 1 取消 QM 推进部 新设制品保证部和部材保证部 原制品保证课变更为制品保证部 原部材保证课变更为部材保证部 2 追加品质技术推进室和特化物对应推进室 1 公司组织结构图变更 取消报关物流部 报关课与物流课纳入生产管理部 2 根据公司组织结构图 品质技术推进室变更为制造企画室 1 根据公司组织图 对文中的部门进行了修订 文中的部门长变更为部长 责任 者变更为管理职 2 根据实际的业务内容 对 2 新产品生产 出货前实施项目进行了修订 P4 更多免费资料下载请进 德信诚培训网 印刷电路板印刷电路板 PCBPCB 通用工艺设计规范通用工艺设计规范 目目 录录 项目 标题项目 标题 页页 次次 更改记录更改记录 2 2 目目 录录 3 3 1 1 总则总则 4 4 1 1 适用范围 4 1 2 起草 更改 作废 4 1 3 目的 4 1 4 权责 4 1 5 定义 4 2 2 作业内容作业内容 5 5 3 3 相关文件 相关文件 8 8 4 4 相关表单相关表单 8 8 5 5 流程图流程图 9 9 总页数总页数 9 9 页页 德信诚培训网 印刷电路板印刷电路板 PCBPCB 通用工艺设计规范通用工艺设计规范 1 范围 本设计规范规定了空气清新机公司产品电子控制器印制电路板设计中的基本原则和技术要求 本设计规范适用于美的环境事业部清新机公司的电子设备用印刷电路板的设计 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款 凡是注日期的引用文件 其随后所有的 修改单 不包括勘误的内容 或修订版均不适用于本标准 然而 鼓励根据本标准达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本 凡是不注日期的引用文件 其最新版本适用于本标准 GB 4706 1 2003 家用和类似用途电器的安全 第一部分 通用要求 GB 4588 3 2002 印刷电路板设计和使用 QJ 3103 1999 印刷电路板设计规范 3 基本原则 在进行印制板设计时 应考虑以下四个基本原则 3 1 电气连接的准确性 印制板设计时 应使用电原理图所规定的元器件 印制导线的连接关系应与电原理图导线连接关系 相一致 印制板和电路原理图上元件序号必须一一对应 非功能跳线 仅用于布线过程中的电气连接 除外 注 如因结构 电气性能或其它物理性能要求不宜在印制板上布设的导线 应在相应文件 如电原理图上 上做相 应修改 3 2 可靠性和安全性 印制板电路设计应符合相应电磁兼容和电器安规标准的要求 3 3 工艺性 印制板电路设计时 应考虑印制板制造工艺和电控装配工艺的要求 尽可能有利于制造 装配和维 修 降低焊接不良率 3 4 经济性 印制板电路设计在满足使用性能 安全性和可靠性要求的前提下 应充分考虑其设计方法 选择的 基材 制造工艺等 力求经济实用 成本最低 4 技术要求 4 1 印制板的选用 4 1 1 印制电路板板层的选择 绝大多数情况下 应该首先选择单面板 在结构受到限制或其他无法避免情况下 如零件太多 单 面板无法解决 可以选择用双面板设计 4 1 2 印制电路板的材料和品牌的选择 4 1 2 1 对于静电式清新机单面板应采用半玻纤板 CEM 1 如果用到双面板 则双面板应采用玻璃纤维 板 FR 4 4 1 2 2 空调扇及其它产品原则上采用半玻纤板 CEM 1 如要使用其它类型单面板 则需要对此类型单 面板试用 5000 套 同时必须指定但面板生产厂家 德信诚培训网 4 1 2 3 对于大多数产品电控应用中 印制板材料的厚度选用 1 6mm 双面铜层厚度一般为 0 5 盎司 单面铜层厚度一般为 1 盎司 特殊大电流则可选择两面都为 1 盎司 4 1 2 4 确认新板材必须经过开发部门和品质部门会签 并小批适用 5000 块以上 插件和贴片不能少 于 1000 块 4 1 3 印制电路板的工艺要求 单面板原则上必须是喷锡板 或辘锡 以防止焊盘上的抗氧化膜被破坏且储存时间较长后引起焊 接质量受到影响 在相关的技术文件的支持下 可采用抗氧化膜工艺的单面板 双面板原则上应该是喷 锡板 除含有金手指的遥控器板和显示板外 安装好元器件的电路板底部必须刷一层防潮漆 若是静 电式清新机的PCB板 在其元器件面也最好喷一遍防潮漆 4 1 4 印制电路板的结构尺寸 4 1 4 1 插件板的尺寸必须控制在长度 50mm 330mm 之间 宽度在 50mm 250mm 之间 过大不易控制板 的变形 过小要采用拼板设计以提高生产效率 4 1 4 2 在满足空间布局与线路的前提下 力求形状规则简单 最好能做成长宽比例不太悬殊的长方 形 最佳长宽比参考为 3 2 或 4 3 4 1 4 3 印制板的两条长边应平行 不平行的要加工艺边 以便于生产加工过程中的设备传输 对于 板面积较大 容易产生翘曲的印制板 须采用加强筋或边框等措施进行加固 以避免在生产线上生产加 工或过波峰时变形 影响合格率 4 1 4 4 印制电路板应有数量不小于 3 个的测试工装用的不对称定位孔 定位孔的直径为 4 0mm 0 05 0mm 孔距的公差要求在 0 08mm 之内 定位孔 安装孔周围 0 5mm 范围内不能有铜箔 防止过波峰时孔内填锡 放置时应尽量拉开距离 且距离板边缘至少有 2mm 以上的间距 保证在生 产时针床 测试工装等地方便 4 1 5 焊接方向 4 1 5 1 一般情况下 印制电路板过波峰焊的方向 应平行于印制电路板的长边 垂直于印制电路板 的短边 如下图 4 1 5 2 过波峰方向必须与元件脚间距密 小于 2 54mm 的 IC 及接插座连接线等器件的长边方向一致 容易松动的元器件尽量不要布在波峰方向的尾部 如下图 4 1 5 3 PCB 过波峰方向应在元件面的丝印层上有明确 清晰的箭头标识 如下图 图 1 过波峰方向 过波峰标识 4 1 6 器件的布局 德信诚培训网 4 1 6 1 工艺设备对器件布局的要求 以PCB过波峰焊 回流焊 前进方向作参考 任意元件之焊盘或其本体距左右板边沿有5 0mm以上间 距 否则须增加工艺边 以利于加工和运输 任意元件之焊盘或其本体与插槽板边沿有4 0mm以上间距 便于安装 4 1 6 2 元器件的放置需考虑元器件高度 元件布局应均匀 紧凑 美观 重心平衡 并且必须保证 安装 4 1 6 2 1 任何元件本体之间的间距尽可能达到 0 5mm 以上 不能紧贴在一起 以防元件难插到位或 不利散热 大功率电阻 1W 以上 本体与周边的元器件本体要有 2mm 以上的间隙 原则上大功率电阻需进 行卧式设计 与 PCB 板间的安装高度 2mm 6mm 之间 4 1 6 2 2 同时考虑总装与生产线维修 售后服务维修方便 将外接零部件的插座设计在易于接插的 位置 在插座的选型和插座的颜色上能区分开 保证接插时不会出错 4 1 6 2 3 元器件布局应和电控盒或外壳装配互相匹配 高个子元器件尤其是插针继电器 强电插座 大功率电阻等在装配进电控盒后 最高处与盒体应有 3mm 以上的间隙 PCB 板以及板上的元件与盒体中 安装的变压器至少有 3mm 的间隙 充分考虑到装配中的误差 不能受压 以致影响装配顺畅及受应力 导致电控的可靠性下降 4 1 6 2 4 接插件的接插动作应顺畅 插座不能太靠近其他元器件 4 1 6 2 5 元器件布局应考虑重心的平衡 整个板的重心应接近印制电路板的几何中心 不允许重心 偏移到板的边缘区 1 4 面积 4 1 6 2 6 所有焊接在电路板上的导线 应采用勾焊设计 4 1 6 3 插件 焊接和物料周转质量对器件布局的要求 4 1 6 3 1 同类元件在电路板上方向要求尽量保持一致 如二极管 发光二极管 电解电容 插座等 以便于插件不会出错 美观 提高生产效率 4 1 6 3 2 对于无需配散热片的孤立类似 TO 220 封装的元件 尤其是靠近板边者 为了防止在制 程过程及转移 搬运 检验 装配过程中受外力而折断元件脚或起铜皮 尽量采用卧式设计 较高易受 力元器尽量不要靠近板边 最少离板边距离要大于 5mm 4 1 6 3 3 金属外壳的晶体振荡器 为了防震尽可能用卧式设计并加胶固定 4 1 6 3 4 贴片元件 尤其是厚度较高的贴片元件 长轴放置方向应该尽可能垂直于波峰焊前进方向 以尽量避免产生阴影区 图 2 电阻 电容 二极管 三极管 过波峰方向 4 1 6 3 5 贴片元件放置的位置至少离撕板之 V 槽 4mm 间距 并且贴片元件必须长轴放置方向平行 V 槽线 显示板贴片元件放置的位置至少离撕板之 V 槽 2mm 间距 图 3 电阻 电容 二极管 三极管 德信诚培训网 V 槽线 4 1 6 3 6 贴片集成电路优先设计在插件元器件面 尽量不要设计在过波峰机面 4 1 6 3 7 对于贴片元件 相邻元器件焊盘之间间隔不能太近 建议按下述原则设计 1 PLCC QFP SOP各自之间和相互之间间距 2 5mm 2 PLCC QFP SOP与Chip SOT之间间距 1 5mm 3 Chip SOT相互之间间距 0 5mm 4 1 6 3 8 多芯插座 连接线组 脚间距密集 间距小于 3mm 的 DIP 封装 IC 其长边方向要与过波 峰方向平行 并且在该元件的顺波峰方向的最后引脚焊盘上增加假焊盘或加大原焊盘的面积 以吸收拖 尾焊锡解决连焊问题 4 1 6 3 9 对于管脚之间的距离小于 0 5mm 的贴片元件 应开绿油窗 并加热溶胶工艺 4 1 6 4 爬电距离 电气间隙和安全应符合 GB4706 1 的要求 印制板爬电距离和电气间隙的基本要求 当130V 工作电压 250V 无防积尘能力条件下 不同相 位之间绝缘电气间隙 2 5mm 爬电距离 3 0mm 基本绝缘 强弱电之间 电气间隙 3 0mm 爬电距离 4 0mm 开槽宽应大于1 0mm 槽的长度应保证爬电距离符合要求 强电 36V 工作电压 250V 弱电 工作电压 36V 4 1 6 5 出口电器印制板安全在满足 GB4706 1 要求的基础上 还需符合整机出口所在地的相关要求 4 1 6 5 1 大功率发热量较大的元器件必须考虑它的散热效果 一定要放置在散热效果好的位置 4 1 6 5 2 压敏电阻布置应符合相关防火设计规范的要求 4 1 6 6 器件布局应符合电磁兼容的设计要求 4 1 6 6 1 单元电路应尽可能靠在一起 4 1 6 6 2 温度特性敏感的器件应远离功率器件 4 1 6 6 3 关键电路 如复位 时钟等的器件应不能靠近大电流电路 4 1 6 6 4 退藕电容要靠近它的电源电路 4 1 6 6 5 回路面积应最小 4 2 元器件的封装和孔的设计 4 2 1 元器件封装库 所有电路板上的元件封装必须从标准的PCB封装库中调用 库中没有的元件要求供应商自行增加 但必须有电子档通知我公司备案 PCB电子档图纸上不得有用二维线 非电气连接特性 绘制的非标准 的元件封装外形 4 2 2 元器件的脚间距 4 2 2 1 插件电容 热敏电阻 压敏电阻 水泥电阻 继电器 插座 插片 蜂鸣器 接收头 陶瓷 谐振器 数码管 轻触按键 液晶屏 LED 显示模块 保险管等器件采用与其脚距一致的封装形式 PCB 元件孔间距与元件脚间距必须匹配 4 2 2 2 色环电阻 二极管类零件脚距统一为在 8mm 10mm 15mm 跳线脚距统一在 6mm 8mm 10mm 15mm 4 2 2 3 机插元件 为提高插件机的效率 跳线长度不得大于 25mm 不小于 6 5mm 色环电阻的脚距 尽可能统一在 6 5mm 8mm 10mm 三种 对于二极管的脚距尽可能统一 8mm 10mm 12mm 三种 对于 玻璃封装二极管其最小脚距不小于 6 5mm 4 2 2 4 有弯脚带式来料 瓷片电容 热敏电阻等 的脚距统一为 5mm 其余未做规定的以实际零件脚 宽度设计 PCB 零件孔距离 4 2 2 5 插件三极管类推荐采用三孔一线 每孔相距 2 5mm 的封装 4 2 2 6 对有必要使用替换元件的位置 电路板应留有替换元件的孔位 德信诚培训网 4 2 2 7 元件封装外框应不小于安装接插件后的投影区 以保证安装接插件后元件之间有一定的间隙 4 2 3 孔间距 为提高印制板加工的可靠性 相邻元器件的两孔的孔距应保证1 5mm以上 4 2 3 1 孔径的设计如下表 1 规定 表1 元件孔径设计表 设计孔径 精度 0 05 引线直径单面双面 0 5以下 0 750 8 0 6 0 050 850 9 0 7 0 050 90 95 0 8 0 051 01 1 D 0 9或以上 D 0 3D 0 3 注 1 确认的元件应对其PCB安装尺寸公差有严格要求 注 2 因印制板开模时加工的不稳定性 对设计文件中的孔如小于1mm 其开模后冲孔的孔径不得超过1mm 4 2 3 2 元件脚是方脚的原则上印制电路板上的孔也应该是方孔 且其孔的长和宽分别不可超过元件 脚长和宽的 0 2mm 尤其是方脚的压缩机继电器及方脚单插片必须采用方孔设计 但是 由于孔的加工 工艺的限制 孔的长和宽不能小于 0 8mm 如果都小于 0 8mm 直接做 0 8mm 圆孔 4 3 焊盘设计 4 3 1 焊盘的形状和尺寸 4 3 1 1 以 PCB 标准封装库中元件的焊盘形状和尺寸为准 4 3 1 2 所有焊盘单边最小不小于 0 25mm 整个焊盘直径最大不大于元件孔径的 3 倍 4 3 1 3 一般情况下 通孔元件采用圆型焊盘 焊盘直径大小为插孔孔径的 1 8 倍以上 单面板焊盘 直径不小于 2mm 双面板焊盘尺寸与通孔直径最佳比为 2 5 对于能用于自动插件机的元件 其双面板 的焊盘为其标准孔径 0 5 0 6mm 4 3 1 4 应尽量保证两个焊盘边缘的距离大于 0 4mm 与过波峰方向垂直的一排焊盘应保证两个焊盘边 缘的距离大于 0 7mm 此时这排焊盘可类似看成线组或者插座 两者之间距离太近容易桥连 在布线较密的情况下 推荐采用椭圆形与长圆形连接盘 单面板焊盘的直径或最小宽度为1 6mm 焊盘过大容易引起无必要的连焊 在布线高度密集的情况下 推荐采用圆形与方形焊盘 焊盘的直径一 般为1 4mm 甚至更小 4 3 1 5 孔径超过 1 2mm 或焊盘直径超过 3 0mm 的焊盘应设计为棱形焊盘 4 3 1 6 对于插件式的元器件 为避免焊接时出现铜箔断裂现象 且单面的连接盘应用铜箔完全包覆 而双面板最小要求应补泪滴 如图 图 4 4 3 1 7 所有接插件等受力器件或重量大的器件的焊盘引线 2mm 以内其包覆铜膜宽度要求尽可能增大 并且不能有空焊盘设计 保证焊盘足够吃锡 插座受外力时不会轻易起铜皮 大型元器件 如 变压器 直径 15 0mm 以上的电解电容 大电流的插座等 加大铜箔及上锡面积如下图 阴影部分面积最小要与 焊盘面积相等 或设计成为梅花形焊盘 图 5 德信诚培训网 4 3 1 8 所有机插零件需沿弯脚方向设计为滴水焊盘 保证弯脚处焊点饱满 4 3 1 9 大面积铜皮上的焊盘应采用菊花状焊盘 不至虚焊 如果印制板上有大面积地线和电源线区 面积超过 500mm2 应局部开窗口或设计为网格的填充 FILL 如图 图 6 4 3 2 制造工艺对焊盘的要求 4 3 2 1 贴片元器件两端没连接插装元器件的必须增加测试点 测试点直径等于或大于 1 2mm 1 5mm 以便于在线测试仪测试 测试点焊盘的边缘至少离周围焊盘边缘距离 0 4mm 4 3 2 2 脚间距密集 引脚间距小于 2 0mm 的元件脚焊盘 如 IC 摇摆插座等 如果没有连接到手插 件焊盘时必须增加测试焊盘 测试点直径等于或大于 1 2mm 1 5mm 以便于在线测试仪测试 4 3 2 3 焊盘间距小于 0 4mm 的 须铺白油以减少过波峰时连焊 4 3 2 4 点胶工艺的贴片元件的两端及末端应设计有引锡 引锡的宽度推荐采用 0 5mm 的导线 长度 一般取 2 3mm 为宜 4 3 2 5 单面板若有手焊元件 要开走锡槽 方向与过锡方向相反 宽度视孔的大小为 0 3mm 到 0 8mm 如下图 4 3 2 6 焊盘大小尺寸与间距要与贴片元件尺寸相匹配 4 4 布线设计 4 4 1 网络表 新项目开发或涉及到原理图的更改或者PCB的改动时 印制板图纸都必须有完整的网络表 图纸上 不能有无网络的孤立元件 以保证可靠的电气连接关系并有利于后期的电路维护 4 4 2 制造工艺对布线的要求 4 4 2 1 所有露铜箔线路距板边沿左右方向有 2 0mm 以上距离 4 4 2 2 所有铜箔线路距离撕板之 V 槽或邮票连接孔有 2 0mm 以上间距 以防撕断线路 4 4 2 3 为了让线路通过更大的电流 通常会采用宽线路上大面积露铜设计 以便过波峰时上锡 但 必须使用宽度不超过 2 mm 间距 0 4mm 以上的条形状露铜 每段露铜的长度不超过 8mm 且必须是直线条 以免露铜处上锡不均和产生锡珠 4 4 2 4 邮票孔的直径为 1mm 两孔间连接处间距为 1mm 4 4 2 5 为了防止印制电路板焊接工艺时的严重高温变形 铜箔线路的铺设应均匀 对称 特别是贴 片工艺时 贴片元件焊盘的热应力应最小 贴片元件引脚与大面积铜箔连接时 应增加隔热焊盘以进行 热隔离处理 如下图 德信诚培训网 图 7 热隔离带 错误 正确 4 4 3 电气可靠性对布线的要求 4 4 3 1 应尽量降低同一参考点的电路的连接导线的导线电阻 印制导线的电阻比较小 一般10mm长 0 5mm宽 105 m厚的导线电阻为5毫欧 一般情况下可不考 虑 当需要考虑时 可以依照以下原则作一大略的比较估计 相同长度的导线 导线越宽 电阻越小 导线越厚 电阻越小 4 4 3 2 导线宽度应符合印制导线的电流负载能力要求 并尽可能的留有余量 在设计要求的基础上 增加 20 以上 以提高可靠性 4 4 3 3 每 1mm 宽的印制导线允许通过的电流为 1A 35um 的铜箔厚度 4 4 3 4 导线间