PCB板设计规范080604

深圳市航盛电子有限公司PCB板工艺设计规范拟制审核核准版本修订日期A12007-08-24-1--2-1.目的1.规范产品的PCB工艺设计，规定PCB工艺设计的相关参数，使得PCB的设计满足可生产性、可测试性、安规、EMC、EMI等的技术规范要求，在产品设计过程中构建产品的工艺、技术、质量、成本优势。2.满足本公司现有设备的需求，提高设备利用率，设计出适用于AI/SMT的线路板,以确保产品质量。JVK松下自动跳线插件机;6241-B环球自动卧式联体插件机;AVK松下卧插机RHS2B松下立插机6360-E自动立式插件机;HDF-1HDF松下自动点胶机;CP40LV+CP45F自动贴片机;XP142/143242/243NTX富士自动贴片机;2.适用范围本规范适应于航盛电子公司汽车电子产品印制电路板设计技术要求。包括元器件排列、工艺尺寸要求、材料选择等。本规范之前的相关标准、规范的内容如与本规范的规定相抵触的，以本规范为准。如：音响产品CD/VCD/DVD/TAPE/RADIO等。3.定义导通孔（via）：一种用于内层连接的金属化孔，但其中并不用于插入元件引线或其它增强材料。盲孔（Blindvia）：从印制板内仅延展到一个表层的导通孔。埋孔（Buriedvia）：未延伸到印制板表面的一种导通孔。过孔（Throughvia）：从印制板的一个表层延展到另一个表层的导通孔。元件孔（Componenthole）：用于元件端子固定于印制板及导电图形电气联接的孔。Standoff：表面贴器件的本体底部到引脚底部的垂直距离。4.引用/参考标准或资料TS—S0902010001信息技术设备PCB安规设计规范TS—SOE0199001电子设备的强迫风冷热设计规范TS—SOE0199002电子设备的自然冷却热设计规范IEC60194印制板设计、制造与组装术语与定义（PrintedCircuitBoarddesignmanufactureandassembly-termsanddefinitions）IPC—A—600F印制板的验收条件（Acceptablyofprintedboard）IEC609505.规范内容5.1PCB板材要求5.1.1确定PCB使用板材以及TG(玻璃态转化温度)值确定PCB所选用的板材，常用基材主要有：覆铜箔酚醛纸质层压板、覆铜箔环氧纸质层压板、覆铜箔环氧玻璃布层压板、覆铜箔聚四氟乙烯玻璃布层压板、阻燃性覆铜箔层压板、挠性印制电路基材等,若选用高TG值的板材，应在文件中注明厚度公差,无铅产品应选用高TG值板材。有关上述材料性能可见GB4586.3-88《印制电路板设计和使用》中第1.2条。5.1.2常用板材一般采用：单面板为94V0(红胶工艺),双面板(锡膏工艺)为FR-4,铜箔厚度为≥35um。因无铅温度要求较高，无铅产品均要求使用FR-4或CEN-3板材。5.1.3常用板材厚度和铜箔厚度表1纸基覆铜箔层压板标称厚度单点偏差标称厚度单点偏差0.7±0.091.5±0.120.8±0.091.6±0.14（1.0）(±0.11)2.0±0.15（1.2）(±0.12)2.4±0.16注：加括号的为非推荐尺寸。表2玻璃布基覆铜箔层压板标称厚度单点偏差标称厚度单点偏差0.7±0.09精1.5±0.12精0.8±0.09精±0.15)粗1.6±0.14精±0.20粗（1.0）(±0.11)精(±0.17)粗2.0（±0.15）精±0.23粗（1.2）(±0.12)精(±0.18)粗2.4±0.18精±0.25粗-3-表3铜箔厚度和单位面积质量厚度μm偏差单位面积质量标称值精粗标称值g/m²偏差％18±2.5±5.0152±5.0精±10粗25±2.5±5.0230±5.0精±10粗35±2.5±5.0305±5.0精±10粗70±4.0±8.0610±5.0精±10粗105±5.0±10.0915±5.0精±10粗5.1.4确定PCB的表面处理镀层确定PCB铜箔的表面处理镀层。⑴金属镀覆层常用的为镀铜、锡铅、金、镍及其他金属镀层，一般采用镀铜。⑵非金属涂覆层a采用助焊性涂覆层(TopSolder/BottomSolder)，一般采用松香基焊剂或合成树脂型焊剂。b采用阻焊性涂覆层(TopPaste/BottomPaste)，一般采用有丝网印阻焊印料和光敏阻焊干膜等。5.1.5确定无铅PCB表面焊盘涂镀层(1)用非铅金属或无铅焊料合金取代Sn/Pb热风整平（HASL）,可焊性好，保质期相对较长，但平整度较差，很难用于窄间距及小元件。(2)化学镀Ni和浸镀金（ENIG）,具有良好的可焊性，但存在“金脆”和“黑焊盘”现象。(3)Cu表面涂覆OSP，可焊性、导电性、平面性好，但保存期短，不能回流很多次，双面板回流工艺要注意，并需要应用适合无铅高温的OSP材料。该工艺是目前使用昀普遍的一种。(4)浸银工艺(I-Ag),是低成本的化学镀Ni和浸镀金(ENIG)替代工艺,但要精确控制I-Ag的化学配方、厚度、表面平整度、以及银层内有机元素的分布等参数。(5)浸锡工艺（I-Sn），比较便宜，新板的润湿性较好，但存储一段时间后，或多次回流后润湿性下降快，甚至不能承受波峰焊前的一次再流焊，因此工艺性较差。5.2PCB尺寸、外形要求5.2.1PCB尺寸标注应考虑厂家的加工公差。板厚（±10%公差）规格：0.8mm、1.0mm、1.2mm、1.6mm、2.0mm、2.5mm、3.0mm、3.5mm。PCB的尺寸范围:建议四面均采用板边。PCB板昀小：50mm(X)×50mm(Y);昀大：300mm(X)×250mm(Y);建议:主板165(X)*190(Y)mmPCB厚度：0.5～3.0mm；标准：1.6mmPCB弯曲度：波峰焊＜0.8~1%，再流焊＜0.75%Max.1.2mmMax.0.5mm5.2.2PCB的板角应为R型倒角为方便单板加工，不拼板的单板板角应为R型倒角，对于有工艺边和拼板的单板，工艺边应为R型倒角，一般圆角直径为Φ5，小板可适当调整。有特殊要求按结构图表示方法明确标出R大小，以便厂家加工。5.2.3尺寸小于50mmX50mm的PCB应进行拼板（铝基板和陶瓷基板除外）一般原则：当PCB单元板的尺寸50mmx50mm时，必须做拼板；拼板应横向拼板(图1左)并尽可能保证横向（箭头方向）长度大于纵向长度。避免纵向拼板(图1中)，拼板横向长度应在250mm以内。由于PCB的横向长度过短（120mm以内）时，制造过程中容易造成卡板，为提高生产效率和品质，建议本司前板以下图左图方式拼板，如HS-C2100两拼板，HS-C1039前板可拼四拼板。当拼板需要做V-CUT时，V-CUT保留的板厚为板厚的1/3,板边与PCB连接的长度越长越好，并且不短于总长度的2/5；拼板的PCB板厚应小于3.5mm；昀佳：平行传送边方向的V-CUT线数量≤3（对于细长的单板可以例外）；如图1：-4-5.2.4PCB的形状为矩形，且必须有标准板边,在板边两端设有定位孔(直径4mm,左边为定位孔即圆孔，右边为可调孔即腰圆孔，也可两边同时有两种孔形),定位孔圆孔中心距板边的距离要求5mm，有定位孔的进板方向板边必须在8～12mm范围内(建议为10mm)，另一板边≥3mm，板边上需注明PCB运行方向,,并以长板边标示进板方向为原则.若PCB可以从两个方向进板，应采用双箭头的进板标识。而且整板尺寸建议满足5.2.1的要求，其规定如图2所示:(单位:mm)。铣槽或游标孔30º+/-5º1/3板板边上不可有V-CUT长度以不超过250mm为限厚推荐图1图233mmMARK点27mm5.2.5在用贴片元件的PCB板上，为了提高贴片元件的贴装准确性，PCB板上必须设有校正标记（MARKS），为规范管理，MARK点的大小统一使用直径为2mm的圆形，MARK点的外围应有直径为4mm的外环,该外环应是PCB的底色,不可有易反光的白色或焊迹和图案，以免干扰MARK点的识别。且每一块板昀少要两个标记，分别设于PCB的一组对角线上，MARK点边缘距离板边的距离应≥4mm，以免设备导轨夹住PCB时遮挡住MARK点，造成MARK点无法识别。如图3所示。MARK点不能对称（即两MARK点距板边的距离不能一致,要求两MARK点到板边的距离分别为27mm和33mm,如图2），如图3~5所示：一般标记的形状有如图4所示-5-A=(1.0mm～2.0mm)±10%图4图34mm昀常用的标记为正方形和圆形，标记部的铜箔或焊锡从标记中心方形的5mm范围内应无焊迹或图案；标记部的铜箔或焊锡从标记中心圆形的4mm范围内应无焊迹或图案。如图5：图630mm30mm图5对于IC(QFP)等当引脚间距小于0.8mm时,要求在零件的单位对角加两个标记，作为该零件的校正标记，如图6所示：需要拼板的单板，每块单元板上尽量保证有基准点，若由于空间原因单元板上无法布下基准点时，则单元板上可以不布基准点，但应保证拼板上有基准点。只要指定一个电路的标记或零件的标准标记后，其它电路也可以自动地移动识别标记，但若其中的电路有180º角度（调头配置）时标记只可限用圆形。5.2.6不规则的拼板铣槽间距大于1mm,小于2mm。不规则拼板需要采用铣槽加V-cut方式时，铣槽间距应大于1mm，小于2mm。5.2.7不规则形状的PCB而没拼板的PCB应加工艺边不规则形状的PCB而使制成板加工有难度的PCB，应在过板方向两侧加工艺边，且工艺边距离元件的昀小距离为8mm,以PCB任一角为原点，距离原点30mm以内的地方不可有缺口，以免设备的STOPPER及SENSOR不能有效挡住PCB和感应到PCB的存在。如图6。5.2.8PCB的孔径的公差该为+.0.1mm。5.2.9若PCB上有大面积开孔的地方，在设计时要先将孔补全，以避免焊接时造成漫锡和板变形，补全部分和原有的PCB部分要以单边几点连接，在波峰焊后将之去掉（图7）图75.3热设计要求5.3.1高热器件应考虑放于出风口或利于对流的位置PCB在布局中考虑将高热器件放于出风口或利于对流的位置。5.3.2较高的元件应考虑放于出风口，且不阻挡风路5.3.3散热器的放置应考虑利于对流5.3.4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，如图8所示：图8其中A、B昀大不超过焊盘宽度的三分之一。5.3.5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），如图8所示。5.3.6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：a．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；b．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。电解电容不可触及发热元件,如大功率电阻、热敏电阻、变压器、散热器、功率晶体管等。以免引起元件温度升高，性能下降。如图9：9图若因为空间的原因不能达到要求距离，则应通过温度测试保证温度敏感器件的温升在降额范围内。5.3.7高热器件的安装方式及是否考虑带散热器-6-确定高热器件的安装方式易于操作和焊接，原则上当元器件的发热密度超过0.4W/cm3，单靠元器件的引线腿及元器件本身不足充分散热，应采用散热网、汇流条等措施来提高过电流能力，汇流条的支脚应采用多点连接，尽可能采用铆接后过波峰焊或直接过波峰焊接，以利于装配、焊接；对于较长的汇流条的使用，应考虑过波峰时受热汇流条与PCB热膨胀系数不匹配造成的PCB变形。为了保证搪锡易于操作，锡道宽度应不大于等于2.0mm，锡道边缘间距大于1.5mm。5.3.8对于吸热大的器件和FQFPQ器件，在整板布局中要考虑到焊接时热均衡原则，不要把吸热多的器件集中放在一