印刷电路板PCB通用工艺设计规范

1、深圳培训网 印刷电路板(pcb)通用工艺设计规范修订日期修订单号修订内容摘要页次版次修订审核批准2011/03/30/系统文件新制定4a/0/更多免费资料下载请进：http:/55好好学习社区批准：审核：编制：印刷电路板(pcb)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

2、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

3、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

4、电路板的材料和品牌的选择 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。 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。 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。 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

5、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 插件板的尺寸必须控制在长度50mm 330mm之间，宽度在50mm250mm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。 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

6、方形，最佳长宽比参考为32或43 。 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。 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.

7、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。 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。 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 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

8、4.0mm以上间距，便于安装。 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。.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2mm6mm之间。.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。.3 元器件布局应和电控盒或外壳装配互相匹配

9、，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 接插件的接插动作应顺畅，插座不能太靠近其他元器件。.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）。.6 所有焊接在电路板上的导线，应采用勾焊设计。 插件、焊接和物料周转质量对器件布局的要求.1 同类元件在

10、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。.2 对于无需配散热片的孤立类似to220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。.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 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.

11、 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 v槽线.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。.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。.8 多芯插座、连接线组、脚间距密集（间距小于

12、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；.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！ 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250

13、v 弱电：工作电压36v 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。.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。.2 压敏电阻布置应符合相关防火设计规范的要求。 器件布局应符合电磁兼容的设计要求。.1 单元电路应尽可能靠在一起。.2 温度特性敏感的器件应远离功率器件。.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 退藕电容要靠近它的电源电路。.5 回路面积应最小。4.2

14、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 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。 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

15、；10mm；15mm； 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.。 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。 插件三极管类推荐采用三孔一线，每孔相距2.5mm的封装。 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。 元件封装外框应不小于安装接插件后

16、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。 孔径的设计如下表1规定 表1 元件孔径设计表引线直径设计孔径（精度：0.05）单面双面0.5以下0.750.850.90.950.80.051.01.1d（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。 元件脚是方脚的原则上印制电路板上的孔也应该

17、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 以pcb标准封装库中元件的焊盘形状和尺寸为准。 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。 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

18、双面板的焊盘为其标准孔径+0.5-+0.6mm 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。 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 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

19、应用铜箔完全包覆；而双面板最小要求应补泪滴；如图：图 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 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。 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

20、的填充(fill)。如图：图64.3.2 制造工艺对焊盘的要求 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1.2mm1.5mm，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。 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1.2mm1.5mm，以便于在线测试仪测试。 焊盘间距小于0.4mm的，须铺白油以减少过波峰时连焊。 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

21、，长度一般取2、3mm为宜。 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： 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 所有露铜箔线路距板边沿左右方向有2.0mm以上距离。 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。

22、 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。 邮票孔的直径为1mm，两孔间连接处间距为1mm。 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：图7热隔离带 错误 正确4.4.3 电气可靠性对布线的要求 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、105m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。 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。 每1mm宽的印制导线允许通过的电流为1a(35um的铜箔厚度) 导线间距应符合爬电距离、电气间隙的要求。4.4.4 印制板工艺对导线的要求 导线宽度应尽量宽