PCB工艺设计标准

PCB工艺设计规范编制：审核：批准1为使公司产品设计符合我司现有的生产设备要求，增强产品的可制造性，节约生产成本，提高产品质量及生产效率，特制定此PCB工艺设计标准。一、PCB板边与MARK点的设计1、为了提高装配零件及贴片生产准确性和机器识别精度，PCB板必须放置便于机械定位的工艺孔和便于光标定位的MARK点；a.工艺孔定位孔采用非金属性的定位孔，不得有沉铜；b.MARK点必须放在PCB板长边的对角上，一般在离PCB板的长边缘两端10mm位置各做1个直径为1mm的实心圆铜箔的Mark点。对于双面板，则两面都要放置Mark点。如果是拼板，必须是在每一块拼板上都设置MARKS。每块PCB板至少要有两个MARKS（在生产设备夹边缘4.0mm范围内无效）。C.最常用的标记为圆形和正方形，圆形标记中心3mm范围内应无铜箔、阻焊层和图案，方形标记中心4mm范围内应无铜箔或图案，如下图(A=1.0mm±10%)：AAAA正方形圆形三角形菱形1.0mm3.0mm不能有焊盘或丝印等d、板边需要放置插座、连结器的地方，必须考虑插座、连结器本身的尺寸，在设置板边时，应当留有一定的空间，元件本体至工艺边边缘距离至少要有4.5mm以上。2、PCB板在生产设备导轨的夹持边边缘4.5mm范围内不可以放置任何元件，在离V割线1mm范围不可以放置任何线路，1.5MM范围不可以放置任何元件。当元件本体至工艺边边缘距离不足4.5mm时，可在PCB板边缘加3mm工艺边，辅边开V-CUT槽，在生产时掰断即可，防止由于外形加工引起边缘部分的缺损（主要是供生产设备和生产线导轨使用）。3、为了便于提高生产设备利用率和PCB供应厂商的制造，所有同一类型的PCB板的工艺边和拼板尽量采用同一方式放置（即同规格制造），特殊要求的板卡除外。4、对于对称拼接的PCB板，两条工艺边的工艺孔和Mark点必须对称的对角相应放置。二、拼板的设计1、在设计PCB时，尽可能不要设计成异形，确实因为产品结构需要的，应该在无效的空位上保留碎板成为规则的矩形或正方形，保留的碎板与拼板间以邮票孔的形式连结，但连结的位置每边最多不可以超过3处（邮票孔直径1mm,间距1mm，不可以有沉铜）。2、原则上多拼板中的单元板间不允许有太大的空间，一般地为了增加机械强度，A、原则上单元板间优先以工艺槽（V-CUT）形式连结，这样适于分板，也可以避免在过波峰焊时助焊剂喷洒在PCB的顶层上损坏元件；B、异形单元板必须填补成规则的矩形，碎板必须保留，碎板与单无板间以邮票孔的形式连结。同样的每块碎板的连结位置每边最多不得超过3处（邮票孔直径1mm,间距1mm，不可以有沉铜）。3、拼板尺寸：有铅板卡宽度30~300MM；无铅板卡宽度50~280MM。PCB工艺设计规范编制：审核：批准2三、孔径的设计1、插件元件的焊盘孔径比元件实物引脚大0.2~0.3mm，AI的大0.4mm，而且插件孔径优先采用0.6mm、0.8mm、1.0mm、1.2mm等。(焊盘内孔一般不小于0.6mm，焊盘内孔边缘到印制板边距离要大于1mm,这样可以避免加工时导致焊盘缺损)2、有定位脚的元件的孔径，在设计时，尽可能保证设计孔径形状与元件实物定位脚（包括元件脚）形状相对应（圆体形/正方体形定位脚焊盘设计成圆形，长方体形/片状定位脚焊盘设计成椭圆形），如音量电位器、高频头等。3、禁止导气孔、过孔开在焊盘上和焊盘角上或焊盘的延长部分（避免造成假焊和漏锡）。金属化的过孔、导气孔位置必须覆盖白油或绿油，不可以开白油窗或绿油窗，导气孔/过孔、测试孔跟元件焊盘至少要有0.5mm以上的距离，保证焊盘留有开钢网的空间。4、螺丝孔、定位孔半径5mm范围，不能有元件和铜箔（要求接地除外）。5、螺丝孔、定位孔、定位糟、导通孔等在设计时，原则上，在无任何电气意义的情况下，必须取消沉铜。(如与塑胶面壳组合的KB板，螺丝孔及其定位柱必须取消沉铜)。6、除SOIC、QFPIC、PLCIC封装IC以外，杜绝在元件的下面打导通孔。7．一般不可以在相邻连接的焊盘中间放置过孔，如因空间限制需要的，必须用阻焊剂填充过孔，如下图：PCB工艺设计规范编制：审核：批准3四、焊盘的设计1、一般地，元件焊盘的外径比实际的孔径大2~3倍，单面板最小为2.0mm（建议2.5mm）；双面板最小为1.5mm，焊盘一般采用圆形焊盘，这样可以保证焊接质量。若由于间距太小，无法采用圆形焊盘的，优先采用椭圆形焊盘/长圆形焊盘，增加焊盘的抗剥离强度。2、在单面板上，焊盘的外径一般应当比引线孔径的直径大1.3mm以上。3、对于插座元件的第一脚，DIPIC的第一脚的焊盘，为便于区分引脚，这些位置的焊盘做成方形，这对于导入无铅工艺优为重要。4、对SOIC，要求元件本体方向与过炉方向一致，并在过炉方向末端加收锡焊盘，IC焊盘应露出IC脚至少1.0mm以上，而且IC脚应比实际焊盘的宽度略小0.125mm。（间距小于0.8mm的，可设成等宽度）5、对于多脚元件（三个脚以上，含三个脚）焊盘中心间距在2.54mm（含2.54mm）以下时，要求将焊盘设置成椭圆形，如下图：PCB工艺设计规范编制：审核：批准46、带有金属外壳的元件，外壳必须设置接地焊盘，焊盘向元件本体位置推进1.5-2.0mm（便于良好固定和接地）。如图：7、需要过波峰焊的PCB锡点面，尽可能地不要放置QFP、PLCIC，确有需要的必须考虑过炉的工艺性和可制造性，一般要求QFP芯片倒45度处理，并在IC的每个角加收锡焊盘；PLCIC矩形的长边以过炉方向成30度角，并在过炉方向末端每个IC角加收锡焊盘。如下图：8、电解电容、热敏元件的引脚不可以设置在带有散热片的焊盘上，以免在元件发热时影响元件的性能/寿命。PCB工艺设计规范编制：审核：批准59、对于KB板，需要装配插件LCD的，LCD顶层做成小圆形焊盘，底层做成椭圆形焊盘，而且在LCD焊盘向板里面（过炉方向末端）要适当拉长（前后端比例为2/3mm），以产生收锡效果，并在焊盘间加白油隔离/包裹，如下图：10、对于需要上锡的有定位脚的元件（如电位器，高频头）定位脚的焊盘中间不能开口或留有空位，开口或留有空位会导致焊盘不能上锡。对于定位脚需要向中间弯脚的元件（如电位器），建议在弯脚范围1mm范围内追加焊盘，便于加锡固定，而且两定位脚间尽量不要走线（或尽量中间走线），以保证生产工艺标准化。11、对于在波峰炉后补焊的元件，不需要过波峰焊上锡的焊盘需要开口，在过炉方向前端开0.5-1.0mm流锡糟。螺丝孔、定位孔可以采用同心圆形式，圆中心也可以挖去0.5mm的铜箔，同样可以起到不封孔的效果。如下图：12、在设计时，如有可能做成排成列的焊盘时，一般要求优先采用椭圆形焊盘：A、与过炉方向平行的，在最后两个脚加收锡焊盘（如DIPIC）。过炉方向PCB工艺设计规范编制：审核：批准6B、与过炉方向垂直的，焊盘间加白油隔离（间距在0.6mm以下），而且每个焊盘的过炉方向前后端比例为2/3（如DIPIC，双列插脚的功放IC），用于取得较好的收锡和隔离效果，如下图：13.两个互相连接的元器件之间，要避免采用单个大焊盘，因为大焊盘上的焊锡会将元器件拉向中间，正确的做法是把两个焊盘分开，中间用绿油隔离，如下图：PCB工艺设计规范编制：审核：批准714、测试点最小间距应大于2.5MM以上。测试点直径不能小于1.2MM。15、PCB锡点面有贴片元件的，普通贴片元件（如电容，电阻等）四周3mm以内不可有任何插件元件焊盘。16、PCB焊盘超过3mm的（包括3mm）需增加拖锡点，以增加焊接强度。五、元件的摆放设计1、按可制造性的设计要求，对于双面都有SMT元件，且底层需要过波峰焊的产品。在空间允许的情况下，尽可能地将底层的SMT元件往顶层调；而且，要求：对于像电阻、电容、电感、二极管等两端元件，要求本体长轴方向尽量与工艺边的方向尽量垂直，以防止过迥流焊时出现立碑现象和便于过波峰炉焊接。对于插座排插类、排阻类、DIPIC、SOIC等长方体元件，要求长轴方向尽量与过波峰炉方向平行，为了杜绝末端IC脚连焊，在过炉方向末端需加收锡焊盘。如下图：2、KB板单面板PCB设计，如IC(驱动IC1664）需后焊作业，IC脚焊盘与其它元件焊盘的距离大于2MM。（若距离过近，烙铁难拖锡，作业困难）。3、对于同一直线上互相连接排列和并列排列的SMT元件，间距必须保持在1.2mm以上。4、对于数字芯片，特别是QFP、PLC芯片，一般要求，在芯片周围必须留有维修工具活动的空间，一般元件至IC焊盘的距离至少2.0mm以上，在此范围内，禁止放置任何元件，特殊要求的，比如时针电路、滤波元件，也应当留有至少1.2mm以上的空间。PCB工艺设计规范编制：审核：批准8六、丝印的放置1、所有的PCB板必须明确标识：元件位号、产品型号、PCB编号、版本号、制作或者修改日期，以及过锡炉的方向（用实心箭头标出）,有极性的元件必须标明极性，IC必需标识1脚标记。特殊规格还要求明确标识物料的型号或者是物料编号，所有的丝印文字只允许水平或垂直两种方向放置。物料编号和设计版本必须要丝印在板的空位上。2、由于元件封装的因素，所有的插件三极管都要标识元件脚的极性（一般至少标CE极）,所有需要上锡位置的裸铜和焊盘不可以有丝印油。3、带金属外壳的元件，在设计时，必须用丝印油（白油）覆盖元件本体大0.5mm以上的位置，而且不可以开任何白油窗和绿油窗，接地焊盘必须向白油位置推进2mm，以便于加锡接地,如下图4、过孔不可以开在金属外壳位置和焊盘位置，确有必须的，一定要用绿油和白油覆盖。5、对于多脚元件（三个脚以上，含三个脚）焊盘中心间距在2.54mm（含2.54mm）以下时，或焊盘间距小于0.6mm以下时，焊盘间必须增加白油隔离（建议尽量采用白油包裹元件焊盘）。如下图：PCB工艺设计规范编制：审核：批准97、其他要求1.单面板孔洞离板边外沿距离最小为1.25mm，双面板孔洞板边外沿距离最小为1.0mm。2.电路板面尺寸大于200x150mm时．应考虑电路板所受的机械强度。在大面积PCB设计中(大约超过500平方厘米以上),为防止过锡炉时PCB板弯曲,应在PCB板中间留一条5-10mm宽的空隙不放零件(但可走线),用来在过锡炉时加上防止PCB板弯曲的压条,3.PCB上如有大面积敷铜（面积超过500平方毫米），应局部开窗口。如下图：MAX15.0mmMAX15.0mm4.保险管、保险电阻、交流220V的滤波电容、变压器等零件位置附近丝印上应有符号及该零件的标称值。5.交流220V电源部分的火线与中线铜箔安全距离不小于3.0MM，交流220V线中任一走线或可触及点距离低压零件及壳体之间距应大于6mm，并且要加上符号,符号下方应有“HIGHVOLTAGEDANGER”字符，强电与弱电间应用粗的丝印线分开，以警告维修人员该处为高压部分，要小心操作。6.必须用大面积铜箔时，最好用栅格状．这样有利于排除铜箔与基板间粘合剂受热产生的挥发性气体（注意元件焊位置要做成整块，不能用栅格状）。7、插件过炉线材，剥线芯后需镀锡，裸露镀锡线芯长度：4MM+0.5。8、单面板跳线长度最小3.5mm.(我司设备加工跳线长度，最短能达到3.5mm),并以2mm的递增增加，如5.5mm,7.5mm,….以便减少跳线规格。9、目前SMT贴片最高炉温设置：锡膏：有铅205~235度；无铅235~260度。红胶：无铅150~180。10、KB板走线缺口宽度尺寸要大于排线宽度2倍以上，以防止排线卡死、卡断。KB板走线缺口深度尺寸要大于2.5mm以上，以防止排线卡死、卡断。KB板排线孔与走线缺口要呈平行状态，防止排线的线芯相互短路。KB板排线孔与走线缺口不要分开太远，以免走线作业不方便。PCB工艺设计规范编制：审核：批准1011、建议制定适合我司使用的标准封装库，以便元件与PCB板符合标准设计。12、设计产品时需考虑AI件的设计。