PCBA-可制造性工艺设计(DFM)规范

拟制李勐10/17/2009审核深圳爱迅计算机有限公司第1页共14页00/新归标准化李勐10/17/2009版本更改方式更改单号日期批准Action-通用工艺专业工艺规程编号DMBM0.0004.0001深圳爱迅计算机有限公司版权所有：侵犯必究电子文件名：000040001.docPCBA可制造性工艺设计规范1概述1.1本工艺说明书适用于深圳爱迅计算机有限公司内部以及相关客户，控制及检验生产制程中因设计因素引起的品质问题与生产效率问题。帮助客户在开发及量产阶段，设计适用SMD的PCB时，事前考虑PCBA的质量、可生产性、可靠性而设计，从而确保产品的早期品质，并提高生产性及可靠性。1.2明确深圳爱迅计算机有限公司生产工艺制程能力。确定利于生产的项目因素，固定有利项目并标准化。1.3本工艺说明书针对深圳爱迅计算机有限公司所拥有设备生产能力、品质检验标准、电子行业相关设计标准以及生产过程中实际经验制定。1.4符合本工艺说明设计的产品称为标准产品，反之，称为非标产品。非标产品工艺制程能力不在本工艺说明，按相关产品制定其工艺制程。1.5蓝色字体为工艺设计允许条件及需注意条件说明，红色为工艺设计限制说明。2参考资料IPC-A-610C，AcceptabilityofElectronicAssemblies电子组装件的验收条件IPC2221，GenericStandardonPrintedBoarddesign印刷电路板设计通用标准SJ/T10670—1995表面组装工艺通用技术要求IPC-7351—表面贴装设计和焊盘图形标准通用要求3内容与要求3.1术语1、SMT（SurfaceMountingTechnology）表面贴装技术，指用自动贴装设备将表面组装元件/器件贴装到PCB表面规定位置的一种电子装联技术。2、THT：ThroughHoleTechnology(THT)通孔插装技术3、PCB(PrintedCircuitBoard)指在印刷电路基板上，用铜箔布置的电路。4、PCBA（PrintedCircuitBoardAssembly）指采用表面组装技术完成装配的电路板组装件。5、SMD（SurfaceMountingDevice）表面贴装元件，它不同于以前的通孔插装部品,而是贴装在PCB的表面。6、SOP(SmallOut-linePackage)它是在长方形BODY两侧,具有约8～40pin左右的Lead的表面贴装IC，LeadPitch有0.5mm，0.65mm，0.8mm，1.27mm等。7、QFP（QuadFlatPackage）它是在正方形或长方形BODY四周具有约100～250Pin左右Lead的表面实装用IC,LeadPitch有0.4mm,0.5mm,0.65mm,0.8mm等。8、BGA（BallGridArray）它是具有BallType的电极的封装，LeadPitch有0.8mm,1.27mm等。9、波峰焊（WaveSoldering）将溶化的软钎焊料，经电动泵或电磁泵喷流成设计要求的焊料波峰，使预先装有电子器件的印制板通过焊料波峰，实现焊接。10、回流焊（ReflowSoldering）它不同于以前的WaveSoldering，是事先把焊膏涂敷在PCB上后加热焊接的焊接方式。11、基准Mark(FIDUCIALMARK)：ScreenPrinter，ChipMounter等SMT装备，为了辨认、补正基板或部品的坐标而使用的焊盘。12、ICT:是In-CircuitTest的缩写。它是在Soldering后，检查PBA的short/open及各种部品的特性的工程或装备。13、T/P:是TestPoint的缩写。它是在ICT或使用FunctionTestJIG时,为了通过pin的接触检查制品而设计的另类的Lead。拟制李勐10/17/2009审核深圳爱迅计算机有限公司第2页共14页00/新归标准化李勐10/17/2009版本更改方式更改单号日期批准Action-通用工艺专业工艺规程编号DMBM0.0004.0001深圳爱迅计算机有限公司版权所有：侵犯必究电子文件名：000040001.doc3.2PCBA加工工序设计制成板的元件布局应保证制成板的加工工序合理，以便于提高制成板加工效率和直通率。PCB布局选用的加工流程应使加工效率最高。加工工艺的优选顺序为：元件面单面贴装——元件面贴、插混装（元件面插装焊接面贴装一次波峰成型）——双面贴装——元件面贴插混装、焊接面贴装。常用PCBA的7种主流加工流程如下：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加热一次器件为THD2单面贴装锡膏印刷—贴片—回流焊接效率高，PCB加热一次器件为SMD3单面混装锡膏印刷—贴片—回流焊接—插件—波峰焊接效率高，PCB加热二次器件为SMD、THD4双面混装（单面覆铜板）胶水印刷—贴片—固化—翻板—插件—波峰焊接—手工焊接效率较高，PCB加热二次器件为SMD、THD5双面贴装、手工焊装锡膏印刷—贴片—回流焊接—翻板—锡膏印刷—贴片—回流焊接—手工焊接效率低，PCB加热二次器件为SMD、THD6常规波峰焊双面混装锡膏印刷—贴片—回流焊接—翻板—胶水印刷—贴片—固化—翻板—插件—波峰焊接—手工焊接效率低，PCB加热三次器件为SMD、THD7改进波峰焊双面混装锡膏印刷—贴片—回流焊接—翻板—锡膏印刷—贴片—回流焊接—插件—波峰焊接—手工焊接效率较高，PCB加热三次器件为SMD、THD对于双面都有元件的PCB，较大、较密的IC，如：QFP，BGA，SOJ，PLCC，CSP等封装的元件放在板子的顶层，对于一些元件底部有散热面的封装也必须放在顶层（如：SOT89，TO-252，TO-263/TO-268等），插件元件也建议都放在顶层，插装元件的另一面（底层）只能放置较小的元件和管脚数较少且排列松散的贴片元件，柱状表面贴器件应放在底层。两面过回流焊的PCB的BOTTOM面要求无大体积、太重的表贴器件需两面都过回流焊的PCB，第一次回流焊接器件重量限制如下：A=器件重量/引脚与焊盘接触面积片式器件A≦0.075g/mm2翼形引脚器件：A≦0.300g/mm2J形引脚器件：A≦0.200g/mm2阵列器件：A≦0.100g/mm2若有超重的器件必须布在BOTTOM面，则应通过试验验证可行性。设计和布局PCB时，首先，应尽量使用SMD元件；布局采用单面混装设计。应尽量允许器件过波峰焊接。选择器件时尽量少选不能过波峰焊接的器件，另外放在焊接面的器件应尽量少，以减少手工焊接。3.3PCB外形尺寸a.PCB外形尺寸需要满足下述要求：PCB最小尺寸值（mm）PCB最大尺寸值（mm）LWTLWT50500.44203504.0拟制李勐10/17/2009审核深圳爱迅计算机有限公司第3页共14页00/新归标准化李勐10/17/2009版本更改方式更改单号日期批准Action-通用工艺专业工艺规程编号DMBM0.0004.0001深圳爱迅计算机有限公司版权所有：侵犯必究电子文件名：000040001.docb.当PCB的尺寸小于50mm×50mm时，必须进行拼板设计，拼板后的尺寸要小于420×350mm。c.PCB四角建议倒圆角。半径R=2mm(如下图)，有整机结构要求的可自定义，可以倒圆角R2mm。3.4PCB工艺边要求工艺边指在生产过程中设备及工装需要夹持的PCB的边缘部分。a.距PCB边缘5mm范围内不建议布局元件焊盘、MARK。如果在距PCB边缘5mm范围内有件需要增加工艺边，以保证PCB有足够的可夹持边缘。工艺夹持边与PCB可用邮票孔或者V形槽连接。b.工艺边内的导电铜箔应尽量宽。c.工艺边内不能排布机装元器件，机装元器件的实体不能进入工艺边及其上空。d.手插元器件的实体不能落在上、下工艺边上方3mm高度内的空间中，不能落在左、右工艺边上方2mm高度内的空间中。e.不规则的PCB没有做拼板设计时必须加工艺边。3.5PCB丝印要求a.PCB上应有厂家的完整信息，PCB板号、版本号、CODENO等标识位置明确、醒目。b.所有元器件、安装孔和散热器都有对应的丝印标识和位号（密度较高，PCB上不需作丝印的除外）。c.丝印字符遵循从左到右，从上到下的原则。对于电解电容、二极管等有极性的器件，在每个功能单元内尽量保持方向一致。d.有极性的元器件及接插件其极性在丝印图上表示清楚，极性方向标识要统一，易于辨认，元件贴装后不应盖住极性标识。特别是数字标识要容易辨识。e.PCB上器件的标识必须和BOM清单中的标识符号完全一致。f.丝印不能在焊盘上，丝印标识之间不应重叠、交叉，不应被贴装后元件遮挡，避免过孔造成的丝印残缺。g.所有器件皆须有文字框，其文字框外缘不可互相接触、重叠。h.生产流向标识一般用箭头标识。在流向箭头的后端，顶面用字母T标识、底面用字母B标识，过波峰焊标识用字母W。如图所示：i.丝印的粗细、方向、间距、精度等要按标准化。具体要求如下：丝印字体中心距应相同，线条宽度应0.2mm，推荐0.3mm，字高1.5mm，板上所有标记、字符等尺寸应统一，因标注位置所限无法标记的，可在其他空处标记，但应用箭头指示，以免误解。j.如PCBA要贴“条码”或“QC标签”，PCB应该留有“标签”的位置，建议长度为25mm，宽度为10mm。“标签”下面应无其它丝印标识和测试点。k.IC，排插引脚元件在TOP、BOTTOM两面都要标注引脚功能或数字序号，脚多的可间隔标注数字序号或功能，但至少要给出首、末的Pin编号。拟制李勐10/17/2009审核深圳爱迅计算机有限公司第4页共14页00/新归标准化李勐10/17/2009版本更改方式更改单号日期批准Action-通用工艺专业工艺规程编号DMBM0.0004.0001深圳爱迅计算机有限公司版权所有：侵犯必究电子文件名：000040001.doc3.5PCB基准Mark要求PCB基准Mark的设定目的是为了保证PCB制作上的误差及装备安装时的误差，把任意的3点作为基准，根据偏差程度自动补正。基准Mark包括整板Mark、局部Mark和坏板Mark三种。基准Mark设计要求：a.整板Mark应放置在TOP面和BOTTOM面（BOTTOM面无贴片元件时可不放置）b.整板至少有三个Mark，呈L形分布，且对角Mark关于中心不对称。c.Mark类型首选为实心圆，直径为1mm，周边有反差标记Φ2.5mm；其次为方形，边长为1mm。d．Mark点Φ3.0mm内不允许有焊盘、过孔、测试点或丝印标识等。Mark点不能被V-Cut所切造成机器无法辨识。e.Mark要求表面洁净、平整，边缘光滑、齐整，颜色与周围的背景色有明显区别。f.Mark中心距PCB板边的距离至少5mm。g.对于BGA、CSP，引脚间距小于等于0.5mm的QFP等器件必须加局部Mark。局部Mark应放在对角位置上，建议做在器件封装库中。拟制李勐10/17/2009审核深圳爱迅计算机有限公司第5页共14页00/新归标准化李勐10/17/2009版本更改方式更改单号日期批准Action-通用工艺专业工艺规程编号DMBM0.0004.0001深圳爱迅计算机有限公司版权所有：侵犯必究电子文件名：000040001.doc3.6PCB拼板设计a.一般原则：当PCB单元的尺寸＜50mm×50mm时，必须做拼板。但拼板后的PCB尺寸不超过420mm×350mm。b.拼板的尺寸应以制造、装配、和测试过程中便以加工，拼板不应产生较大变形为宜。c.拼板中各块PCB之间的互连采用双面对刻V形槽或邮票孔设计。d.PCB拼板设计时应以相同的方向排列。e.一般平行PCB传送边方向的V-CUT线数量≤3（对于细长的单板可以例外）。如下图：f．拼板的基准MARK加在每块小板的对角上，一般为二个。如上图。3.7SMD排布要求对于热风回流焊工艺，元件的放置方向对于焊接有一定影响。元器件放置方向应考虑布线，装配，焊接和维修的要求后，尽量统一。在PCB上的元件尽量要求有统一的方