SMT工艺设计规范

1技术标准TechniqueStandardSMT工艺设计规范目录前言……………………………………………………………….……..31范围……………………………………………………...…………..42定义……………………………………………………………….…43贴片机参数……………………………………………………….…44PCB设计………………………………………………………….…54.1PCB尺寸设计………………………………………………….…54.2PCB元件布局……………………………………………………54.3PCB拼板设计…………………………………………………….64.4PCB定位孔设计………………………………………………….74.5PCB焊盘设计………………………………………………….…74.6PCB丝印设计………………………………………………….…94.7PCB的MARK点设计…………………………..…………….…104.8双面PCB的设计………………………………...…………….…104.9PCB坐标电子档输出要求…………………………………….…115钢网设计…………………………………………………………..…125.1钢网外框尺寸…………………………………………………..…125.2钢网的厚度设计…………………………………………………125.3烧结模块的钢网布局……………………………………………135.4钢网的网孔形状…………………………………..…………..…136元器件明细表输出要求……………………………………………137元器件封装标注……………………………………………………142技术标准TechniqueStandard8元器件包装选择………………………………………………..…..159元器件的耐温性及引脚镀层………………………..……………..15前言本标准是根据公司SMT生产线现有生产条件（工装、设备）而编制的，编写本规范的目的是使设计人员在进行PCB设计时，充分考虑到产品的生产条件，使设计出来的产品满足可生产性要求，从而快速投放市场，满足市场及客户的需要。本标准（Q/JXA07-006）是04ME-03-3007《SMT工艺设计规范》的修订版。本标准（Q/JXA07-006）代替04ME-03-3007《SMT工艺设计规范》。Q/JXA07-006与04ME-03-3007《SMT工艺设计规范》比较，主要修订内容如下：a)本标准的文件编号由“04ME-03-3007”改为“Q/JXA07-006”。b)增加了无铅焊接内容。c)增加第三种钢网标准。d)增加了正规的元器件明细表样板。e)修改了MARK点的设计要求，增加了钢网的MARK点设计要求。本标准中提到的MARK点设计，拼板设计，定位孔设计，丝印设计以及元器件的封装标注，包装形式等，在业界还有通用标准，设计人员应遵照执行。然而，社会在发展，公司在发展，SMT工艺水平也会随之而更新和改善，适当时候本规范也会相应更新，我们不应放过任何一个改善和提高的机会。本规范中出现的疏漏和不足，请大家提出宝贵意见。本标准由制造中心生技部提出并归口。本标准主要起草人：陈亚平。本标准首次发布时间：2004年11月。本标准首次修订时间：2007年5月。3技术标准TechniqueStandardSMT工艺设计规范1范围为了满足SMT工艺要求，本标准对PCB设计、钢网设计、元器件明细表、设计输出、元器件的封装及包装选择等进行了规范。本标准适用于SMT加工工艺的PCB设计，钢网设计、元器件明细表的编制，采购部门对元器件包装的选择。2定义SMT：SurfaceMountTechnology的缩写，通常解释为表面贴装技术，是当今流行的电子组装技术，主要包括：表面贴装元件、表面贴装设备和表面贴装工艺。MARK：是一组用于PCB贴片定位的独立标准焊盘，因其制作时与元件焊盘一起制作，可保持与元件焊盘的位移一致性，印锡膏、机器贴片和自动元件检查时可通过识别该记号而修正元件的坐标位置，从而减少粗略的PCB机械定位带来的位置偏差。QFP：QuadFlatPackage的缩写，指两边或四边引脚向外伸展的精密间距IC。贴片时需为该器件设计专用的元件MARK点。BGA：BallGridArray的缩写，指底部带有球形引脚阵列的精密间距IC，公司已经引进专门处理该类器件的返修设备，但尚缺乏内部焊点的检查设备。贴片时需为该器件设计专用的元件MARK点。PLCC：PlasticLeadedChipCarrier的缩写，指两边或四边引脚内嵌的精密间距IC。贴片时需为该器件设计专门的元件MARK点。3贴片机参数本公司目前SMT生产线的贴片机参数如下：可处理的PCB板：L460×W400-L50×W30（mm）可处理元件大小：1005（英制0402）－32×32（mm）（包括SOP,SOJ,PLCC，QFP）最小脚距0.3mm可处理元件高度：最大6.5mm可放置供料器数量（Tape）：机器最多摆放100种8mm载带包装的最小尺寸物料，大尺寸物料加入后，综合起来一般只能放75种物料，研发人员尽量控制单板的贴片元器件种类，超过75种的时候应考虑和并相似种类元件或分成两块PCB布放。PCB固定方式：边定位注意：超出以上尺寸的元器件都是不能进行机器贴片的，包括耐温不能满足230℃的元4技术标准TechniqueStandard器件，设计人员应预先知会SMT工艺人员，以便提前准备。4PCB设计4.1PCB尺寸设计因为机器的限制，PCB的长宽尺寸目前必须在L460×W400-L50×W30（mm）之间，否则将无法生产，厚度必在0.5-4mm之间。如果能将PCB分成一个一个系列，一个系列一个固定的尺寸，这样将提高生产线上测试和装配夹具的通用性，带来方便。4.2PCB元件布局4.2.1从装配角度来看，元件通常按四个角度的方式摆放，即：00、900、1800、2700，如图1所示，不提倡450角度等非垂直角度摆放。0090018002700图1元件的4种常规摆放方向图2为各种元件的00时的摆放情形，其他角度可依此类推，以便输出标准统一的元件角度坐标。小型晶体管，大型放大管（00）钽电容（00）十字型放大管（00）电位器（00）铝电解电容（00）IC（00）MELF二极管（00）电阻、电容、电感（00）其他元件（00）图2各种元件的00摆放图4.2.2QFP、PLCC、BGA等精密脚距及功分器等大尺寸，吸热量大的元件一般排放在PCB的中间位置，而且周围需要留有5mm以上的维修的空间，布有BGA芯片的PCB要求翘曲度0.5%。4.2.3PCB四周距板边5mm的范围内不能布放元件及元件焊盘、金属屏蔽框和MARK点，文字方向5技术标准TechniqueStandard因为贴片机是边定位，板边必须留有余地以便机器定位。如果电气和结构上强烈需要元件靠边布放，则需在PCB的长边设计可分离的5mm宽的工艺边（见图3），工艺边与PCB之间采用1/3的V-CUT连接，待贴片完成后分离掉（参考后续的“4.3PCB拼板设计”）。图33mm宽的工艺边设计图4元件体比焊盘大时，预留的装配空间不够4.2.4元件布放必须充分考虑元件体的尺寸，在很多情况下元件体比焊盘要大，如果不考虑到元件体的实际大小，会出现元件装配时挤在一起的情况，如图4所示。4.2.5需侧面包边屏蔽的多层高频PCB板，必须设计额外的5mm工艺边，此时一般采用邮票孔来连接PCB与工艺边，每个连接处间隔不能大于8mm，以便提供足够的连接强度。由于独立的包边层容易脱落，应考虑尽量将包边与PCB正反两面的接地层联在一起，加强附着强度。如图5所示。邮票孔顶层及底层的接地块侧面屏蔽包边5工艺边图5侧面屏蔽包边时的工艺边设计4.3PCB拼板设计对于尺寸小于50×50mm的PCB，可以设计成拼板，对于整机中成偶数量使用的PCB，则必须按整机用量的偶数倍设计拼接，如图6所示。但拼板后的总尺寸又不能超出L460×W400mm的范围(包括附加的工艺边)，各小拼板的方向尽量保持一致，并维持长边在PCB的流向方向，丝印文字正对人眼。各拼板之间采用V-CUT半切口连接，如图7所示。即两面各切入1/3的深度，中间保留1/3的板厚，可用手工很方便的分离。在电路设计中可直接将PCB实体拷贝拼接在一起，板间留0.3mm的余量用于切口，但注意应将完全靠边的铜箔线路从板边往内收缩至少0.75mm，避免PCB切口加工时刀具伤及铜箔线路。采用V-CUT5mm宽的工艺边贴片完成后去除6技术标准TechniqueStandard拼板的PCB厚度一般不超过3.5mm。图6拼板方式图7V-CUT的半切口连接图图8PCB四角的标准定位孔4.4PCB定位孔设计对于边定位的贴片机，定位孔已经不再使用，但丝印锡膏还需使用至少4个定位孔来将PCB固定，定位孔的尺寸选用标准的Φ2.5、Φ3、Φ4、Φ5四个系列，优先位置是设计在离板边各5mm的四个角的位置上，当因电路布局而影响定位孔的布置时，可适当沿PCB长边方向平行移动定位孔的位置，但原则是4个孔之间尽量拉开，以便更好的固定PCB，如图8所示。如果板内已经没有空位设计定位孔，则需设计5mm宽的工艺边来安放定位孔。4.5PCB焊盘设计焊盘设计总的规则是元件的焊盘投影必须落在PCB焊盘之内，且周围留有一定的剩余面积以利形成带弧度的焊接表面，焊盘设计应对称，双端元件两个焊盘尺寸一致。优先选用圆形和椭圆形的焊盘，有助于焊锡的固化结晶。各类型元件的焊盘具体尺寸见图9、表1及图10、图11、图12。1）焊盘长度L＝元件焊盘长度＋元件焊盘高度＋0.25（mm）2）焊盘宽度W=元件宽度＋0.25（mm）3）焊盘间距D=元件焊盘间距－0.25（mm）4）具体尺寸见表1图9矩形、圆柱形片状元件的焊盘设计表1普通片状元件的焊盘设计尺寸备查表元件种类英制标称公制标称实例焊盘设计（单位mm）备注LWD电阻040210050.50.60.5厚度0.5060316081.01.00.7LWD5mm5mm7技术标准TechniqueStandard080520121.31.50.8120632161.51.81.8121032251.52.72.0181245321.83.32.4181546382.04.02.4电容实心电感040210050.50.60.5厚度0.5060316081.01.00.7080520121.31.50.8120632161.61.81.6磁珠L4.6*W1.53A/6A2.21.63.2厚度1.5空心电感贴片绕线电感0603L1.7*W1.00.61.00.9焊盘朝下0805L2.3*W1.622NH1.01.50.91210（1206）L3.4*W2.868NH1.02.71.8钽电容AL3.2*W1.61.31.51.2BL3.5*W2.82.2uF/35V2.01.81.3CL6.0*W3.210uF/25V2.32.33.1DL7.2*W4.210uF/50V3.33.34.1二极管MELFL3.4*D1.4RLZTE-115.1B1.81.52.6焊盘从引脚弯折处开始，到元件脚边缘结束，四周再向外延伸0.3mm。图10晶体管焊盘设计1）焊盘从元件脚弯折处开始，到元件脚边沿结束，四周再向外延伸0.3mm。2）采用椭圆形焊盘有助于形成光滑的焊接表面。图11普通集成电路芯片焊盘设计图12精密间距芯片的焊盘设计1-2mm由于芯片引脚的间距很小，小于0.5mm，因此焊盘一般设计成与芯片引脚同宽，不再向两侧扩展，此时应将焊盘径向向外延伸1-2mm，倒装的PLCC及SOJ芯片都应考虑延长焊盘8技术标准TechniqueStandard大面积接地块上设计焊盘时，一般采用细的十字形导线将焊盘引出，减少焊接时的温度损耗，连接导线长度大于0.5mm，宽度小于0.4mm。个别元件金属外壳需大面积直接接地时，一般将整个焊盘分割成格状，焊盘最大5×5mm，通孔分布在网格上，这样既保证接地可靠，又防止了