PCB板工艺设计规范

1PCB工艺设计规范2规范内容PCB板材要求1热设计要求2器件库选型要求3基本布局要求43规范内容走线要求5固定孔、安装孔、过孔要求6基准点（MARK点）要求7丝印要求84规范内容安规要求91011可测试性要求12工艺流程要求PCB尺寸、外型要求5规范内容其它要求1314规范内容其它要求1314附录6一、PCB板材要求7PCB板材要求（一）确定PCB板使用板材和介电常数常用用的PCB板材有：FR-4、铝基板、陶瓷基板、纸芯板、带布纸板、酚醛树脂板等我公司的产品：双面板主要用FR-4；单面板主要采用带布纸板；但电源板必须采用阻燃的带布纸板；多层板根据设计确定。介电常数，在带有RF射频信号的PCB板时要特别说明其参数值，现在我们一般选用的是4.800级介电常数。8PCB板材要求（二）确定PCB板的表面处理镀层如：镀锡、镀镍金、防氧化等，并在文件中注明。确定PCB板的厚度无特殊要求，尽量采用厚度为1.6mm板材。确定PCB板的铜箔厚度考虑PCB板整体质量，铜箔厚度至少不低于35um。9二、PCB热设计要求10热设计要求（一）高热器件应考虑放于出风口或利于对流的位置较高的元器件应考虑放于出风口，且不阻挡风路散热器的放置应考虑利于对流散热器边缘至少得预留3mm不得放置其它器件温度敏感器械/件应考虑远离热源对于自身温升高于30℃的热源，一般要求：。在风冷条件下，电解电容等温度敏感器件离热源距离要求大于或等于2.5mm；自然冷条件下，电解电容等温度敏感器件离热源距离要求大于或等于4.0mm；若无法达到要求距离，则需通过温度测试保证温度敏感器件的温升在降额范围内。11热设计要求（二）大面积铜箔要求用隔热带与焊盘相连为了保证透锡良好，在大面积铜箔上的元器件的焊盘要求用隔热带与焊盘相连，对于需过5A以上大电流的焊盘不能采用隔热焊盘，如下图焊盘与铜箔间以“米”字或“十”字形式连接12过回流焊的0805以及0805以下片式元件两端焊盘的散热对称性为了避免器件过回流焊后出现偏位、立碑现象，过回流焊的0805以及0805以下片式元件两端的焊盘应保证散热对称性，焊盘与印制导线的连接部宽度不应大于0.3mm（对于不对称焊盘），如下图热设计要求（三）焊盘两端走线均匀（线宽相同）或热量相当13高热器件的安装方式及是否考虑带散热器高热器件的安装方式要易于操作和焊接；当器件的发热密度超过0.4W/cm3时，单位靠器件引脚和本体不足充分散热，应采用散热网、汇流条等措施来提高过热能力。热设计要求（四）14三、器件库选择型要求15器件库选择型要求（一）已有PCB元件封装库的选用应确认无误PCB上已有元件库器件的选用应保证封装与元件物外形轮廓、引脚间距、通孔直径等相符。对于贴片的阻容件采用公司统一的元件库：GEEYA.LIB焊盘两端走线均匀（线宽相同）或热量相当，焊盘与铜箔间以“米”字或“十”字形式连接；插装器件管脚应与通孔公差配合良好（通孔直径大于管脚直径8—20mil)，考虑公差可适当增加，确保透锡良好，但不得过大防止焊锡透出到顶层。元件的孔径序列化：40mil以上按5mil递加，如：40mil、45mil、50mil、55mil……40mil以下按4mil递减，如：36mil、32mil、28mil、24mil……器件引脚直径与PCB板焊盘孔径的对应关系，以及二次电源插针焊脚与通孔回流焊的焊盘孔径对应关系如下表：16器件库选择型要求（二）器件引脚直径（D）PCB焊盘孔径/插针通孔回流焊焊盘孔径D≦1.0mmD+0.3mm/+0.15mm1.0mm＜D≦2.0mmD+0.4mm/+0.2mmD＞2.0mmD+0.5mm/+0.2mm建立元件封装库时应将孔径的单位换算成英制（mil），并使孔径满足序列化要求。17器件库选择型要求（三）新器件的PCB元件封装库存应确定无误PCB板元件封装库里面没有的器件1、根据器件资料建立封装，并加入PCB元件封装库；2、新建的器件封装要保证丝印与实物吻合，边框与实物尺寸为准；3、新建的器件封装细节标示要清楚，特别是电磁元件、自制结构件，一定要与元件的资料（承认书、图纸）相符合；4、新器件封装要能满足不同工艺（回流焊、波峰焊、通孔回流焊）的要求。18器件库选择型要求（四）需过波峰焊的SMT器件要求使用表面贴波峰焊盘库，或按公司规定的器件库：GEEYA.LIB轴向器件和跳线的引脚间距的种类应尽量少，以减少器件的成型和安装工具。PCB板元件封装库里面没有的器件1、短接线应按器件库要求进行，长度均为10mm，镀银裸线直径0.6mm；2、短接线不能放在元件的下面，短线的方向尽量按同一方向排列；3、装有短线PCB板过波峰焊时，短接线的纵向应与走板方向成90度方向。19器件库选择型要求（五）不同PIN间距的兼容器件要有单独的焊盘孔1、特别是封装兼容的继电器的各焊盘这间要连线；2、在同一结构处放置两个元件时，除在结构上不能冲突外，各PIN管脚也不得相抵触、不得有短路，同时对于同一电气特性PIN这间必须有连线。比如在同一款机顶盒上放两种不同的高频头；敏感器件的处理。1、易受热冲击的调测器件、敏感器件不能用表贴封装因表贴器件在手工焊接时容易受热冲击损坏，应换成插件方式；20器件库选择型要求（六）膨胀系数偏差大的处理除非经实验验证没有问题，否则就不能选用和PCB板热膨胀系数差别太大的无引脚表贴器件，这会使焊盘拉脱。；非表贴器件作表贴的处理。1、在一般情况下，不能将非表贴器件当成表贴器件使用；这样在生产时会使用手工焊接，效率和可靠性都难以保证；多层板边缘镀铜的处理1、多层PCB板侧面局部作为用于焊接的引脚时，必须保证每层均有铜箔相连，以增加镀铜的附着强度；2、双面板一般不采用侧面镀铜作为焊接引脚，其附着强度不够。21四、PCB板基本布局要求22PCB板基本布局要求（一）PCB加工工序合理1、合理的布局是便于生产加工，可以提高加工效率和产品的直通率2、PCB板的布局应使加工效率最高。常用的6种PCB板生产加工流程序号名称工艺流程特点适用范围1单面插装成型-插件-波峰焊接效率高，PCB板加热1次THD插件2单面贴装焊膏印刷-贴片-回流焊接效率高，PCB板加热1次SMD贴片3单面混装焊膏印刷-贴片-回流焊接-THD-波峰焊接效率高，PCB板加热2次THD插件SMD贴片4双面混装贴片胶印刷-贴片-固化-翻板-THD-波峰焊接-翻板-手工焊接效率高，PCB板加热2次THD插件SMD贴片5双面贴装、插装焊膏印刷-贴片-回流焊接-翻板-焊膏印刷-贴片-回流焊接-手工焊接效率高，PCB板加热2次THD插件SMD贴片6常规波峰焊双面混装焊膏印刷-贴片-回流焊接-翻板-贴片胶印刷-贴片-固化-翻板-THD-波峰焊接-翻板-手工焊接效率高，PCB板加热3次THD插件SMD贴片23PCB板基本布局要求（二）波峰焊加工的制成板进板方向要求有丝印标明1、需进行波峰焊加工的PCB板要标明进板方向，并使方向合理；2、若PCB板可以从两个方向进入波峰，则应标识双箭头。对于回流焊，则可考虑采用工装夹具来确定其过回流焊的方向241、片式器件：A≦0.075g/mm22、翼形引脚器件：A≦0.300g/mm23、J形引脚器件：A≦0.200g/mm24、面阵列器件：A≦0.100g/mm2·若有超重的器件必须布在BOTTOM面，则应通过验证。在BOTTOM面无大体积、太重的表贴器件。PCB板基本布局要求（三）要求重量限制A=器件重量/引脚与焊盘接触面积两面过回流焊的PCB的处理25PCB板基本布局要求（四）Text波峰焊加工的单板背面器件不形成阴影效应的安全距离已考虑波峰焊工艺的SMT器件距离要求如下L——焊盘间距（mm/mil）B——器件本体间距（mm/mil）1）相同器件间的距离26PCB板基本布局要求（五）ConceptConceptconceptConcept27PCB板基本布局要求（六）2ThemeGalleryisaDesignDigitalContent&ContentsmalldevelopedbyGuildDesignInc.2）不同类型器件间的距离B——器件本体间距（mm/mil）28PCB板基本布局要求（七）29PCB板基本布局要求（八）大于0805封装的陶瓷电容，布局时尽量靠近传送边或受应力较小区域，其轴向尽量与进板方向平行（图4），尽量不使用1825以上尺寸的陶瓷电容30PCB板基本布局要求（九）经常插拔器件或板边连接器周围3MM范围内尽量不布置SMD，以防止连接器插拔时产生的应力损坏器件31PCB板基本布局要求（十）过波峰焊的表面贴器件的STANDOFF符合规范要求1、过波峰焊的表面贴装器件的standoff应小于0.15mm，否则不能在B面过波峰焊；2、若器件的standoff在0.15mm与0.2mm之间，可在器件本体底下布铜箔以减少器件本体底部与PCB表面的距离。32PCB板基本布局要求（十一）波峰焊时背面测试点不连锡的最小安全距离的确定过波峰焊的插件元件焊盘间距大于1.0MM为保证过波峰焊时不连锡，背面测试点边沿间距应大于1.0mm1、为保证过波峰焊时不连锡，过波峰焊的插件元件焊盘间距大于1.0MM（包括元件本身引脚的焊盘边缘间距）2、优选插件元件引脚间距（pitch)≧2.0mm，焊盘边缘间距≧1.0mm。33PCB板基本布局要求（十二）3、在器件本体不相互干涉的前提下，相邻器件焊盘边缘间距满足下图要求：34PCB板基本布局要求（十三）4、插件元件每排引脚较多，以焊盘排列方向平行于进板方向布置器件时，当相邻焊盘边缘间距为0.6mm——1.0mm时，推荐采用椭圆形焊盘或加偷锡焊盘，如下图：PCB板基本布局要求（十三）35PCB板基本布局要求（十三）BGA周围3mm内无器件1、为了保证可维修性，BGA器件周围要有3mm禁布区，最佳为5mm2、一般情况下，BGA不允许放置在背面。当背面有BGA器件时，不能在正面BGA5mm禁布区的投影范围内布器件。贴片元件之间的最小间距满足要求同种器件：≥0.3mm异种器件：≥0.13Xh+0.3mm(h为周围近邻器件最大高度差）36PCB板基本布局要求（十四）元器件的外侧距过板轨道接触的两个板边≥5MM1、为了保证生产设备传送轨道不碰到元器件，PCB板边沿5mm内不放置器件。2、工艺边宽度最少不能小于3mm，若仍不能达到，则需另加工艺边。3、器件与V-CUT距离≥1mm37PCB板基本布局要求（十五）可调器件、可插拔器件1、要留足够的空间供调试和维修；2、周围器件（高度）不能影响可调器件的调试操作。所有的插装磁性元件一定要有坚固的底座，禁止使用无底座插装电感（不然会使装配出现方向错误）；有极性的变压器的引脚尽量不要设计成对称形式（不然会使装配出现方向错误）安装孔的禁布区内无元器件和走线（不包括安装孔自身的走线和铜箔）38PCB板基本布局要求（十六）金属壳体器件和金属件与其它器件的距离满足安规要求对于采用通孔焊接器件布局的要求1、对尺寸较大的PCB板（＞300mm），较重器件不应放在PCB板的中间，减少因器件重量在PCB板受热时发生变形，影响其它已安装好的器件。2、要便于生产时插装。3、尺寸较长的器件，长度方向应按与传送方向一致，如图：4、通孔焊盘与QFP、SOP、连接器和BGA丝印间距离＞10mm，与SMT器件焊盘＞2mm.5、过孔焊盘与传送边距离＞10mm，与非传送边距离＞5mm39PCB板基本布局要求（十七）通孔回流焊器件禁布区要求1、通孔回流焊焊盘周围要留出足够的空间进行焊膏涂布。2、在禁布区内不能有器件和过孔。3、须放在禁布区内的过孔要作塞孔处理。器件布局要整体考虑单板装配干涉PCB板在器件岂有此理局时还要考虑到板与板间，板与结构件间的相互影响。器件和机箱的距离要求1、器件在布局时不要与机箱壁太近；2、对一些安装在PCB板上的大体积器件（如立装功率电阻、无底座电感变压器等），需采取另外的因定措施来满足