铝基板焊盘及布线设计规范

铝基板焊盘及布线设计技术规范2前言本技术规范起草部门：技术与设计部本技术规范起草人：杨俊昌本技术规范审核人：石艳伟本技术规范批准人：唐在兴本技术规范于2014年11月首次发布2016-7-28首次修改3铝基板焊盘及布线设计规范1适用范围本技术规范适用于铝基板贴片封装焊盘设计及布线设计。2引用标准或文件PIC2221-印制板通用设计标准3术语、定义3.1、印制电路板的走线：印制电路板的走线即印制电路板上的导线,是指PCB板上起各个元器件电气导通作用的连线.印制电路板的走线具有长度、宽度、厚度等属性。3.2、PCB封装：PCB封装就是把实际的元器件各种参数（比如元器件的大小，长宽，直插，贴片，焊盘的大小，管脚的长宽，管脚的间距等）用图形的方式表现出来3.3、焊盘：焊盘是电路板上用来焊接元器件或电线等的铜箔；3.4、Mark点：Mark点也叫基准点，是电路板设计中PCB应用于自动贴片机上的位置识别点；3.5、V-CUT：又名PCB板V槽刀，主要用于V-CUT机上面对印制线路板(PCB板)上切削加工出V形槽的刀具，以方便单个电路板的加工成型。4设计原则4.1、铝基板走线耐压设计（包括爬电距离、电气间隙等）应遵循公司内JSGF/HYW004-2013-耐压设计技术规范；4.2、为保证贴片元件焊接可靠，避免虚焊、短路问题，在选择公司已有的LED光源时，先选用公司内部LED焊盘库中已有的封装《铝基板焊盘库-A》；如焊盘库中没有合适的封装，需采用LED光源规格书中推荐焊盘大小设计；4.3、根据实物设计焊盘如下：4.3.1、焊盘长度在焊点可靠性中，焊盘长度所起的作用比焊盘宽度更为重要，焊点的可靠性主要取决于焊盘长度，其尺寸的选择，要有利于焊料融入时能够形成良好的弯月轮廓，还要避免焊料产生侨连现象，以及兼顾元件的物理尺寸偏差；如图1所示，焊盘的长度B等于焊端的长度T，加上焊端内侧的延伸长度b1，再加上焊端外侧的延伸长度b2，即B=T+b1+b2；其中b1的长度（约为0.05mm～0.6mm），有利于焊料熔融时能形成良好的弯月形轮廓的焊点；b2的长度（0.25mm～1.5mm）主要以保证形成最佳的弯月形轮廓的焊点为宜；44.3.2、焊盘宽度對于LED元件,焊盘的宽度一般在元件引脚宽度的基楚上加数值的范围在0.1~0.25mm之间.焊盘的宽度应等于或稍大于焊端的宽度焊盘长度B=T+b1+b2焊盘内侧间距G=L-2T-2b1焊盘宽度A=W+K焊盘外侧间距D=G+2B式中：L为元件长度；W为元件宽度；T为焊端长度；b1为焊端内侧延伸长度；b2为焊端外侧延伸长度；K为焊盘宽度修正量；对于矩形元器件焊盘延伸长度的典型值：5b1=0.05mm，0.10mm，0.15mm，0.20mm，0.30mm其中之一，元件长度越短取值越小b2=0.25mm，0.35mm，0.50mm，0.60mm，0.90mm，1.00mm元件厚度越薄取值应越小；K=0mm，0.1mm，0.2mm其中之一，元件宽度越窄取值越小4.3.3、焊盘连线的处理要求为提高焊盘与导线连接机械强度，避免因导线受到拉扯将焊盘拽掉，应该在印制板焊点附近钻孔，让导线从板的焊接面穿绕过通孔，在从焊接面焊接将导线排列或捆扎整齐，通过线卡或其他紧固件将线与板（或是灯具壳体）固定，避免导线因移动而折断，避免导线在受外力时将焊盘拽脱落，移动便携式灯具由于铝基板和空间小不做此要求；正确的设计图示不正确的设计图示4.3.34.3.4、字符、图形的要求字符、图形等标志符号不得印在焊盘上,标志符号离开焊盘边缘的距离应大于0.5mm；以避免因印料侵染焊盘引起焊接不良.正确的设计图示不正确的设计图示4.3.44.4、印制导线的走向及形状要求4.4.1、导线拐弯处理要求4.4.2、单线穿过焊盘处理要求丝印层走线与焊盘重合；其间距离0.5mm在焊盘设计过程中，应考虑焊盘丝印与焊盘之间距离≥0.5mm焊接线没有固定，当焊接线受外力时（灯具在开盖时或是灯具跌落时），焊盘被拉脱落用紧固件将线固定在灯具壳体或铝基板上；避免焊接线处受外力冲击6正确的设计图示不正确的设计图示4.4.14.4.24.5、布线与电流和温升之间关系：4.5.1、走线的载流能力取决于：线宽、线厚、容许温升；计算公式为I=KT(0.44)A(0.75)，括号里面的是指数；K为修正系数，覆铜线在铝基板上取值0.048；T为最大温升（单位℃）；A为覆铜截面积（单位mil）；设计中可参考下图拐弯不得小于90度导线走向不能有急剧的拐弯和尖角；拐弯采用2个135度导线通过两个焊盘之间保持最大而相等的间距导线通过两个焊盘之间没有保持最大而相等的间距784.5.2、采用覆铜设计对温升的影响NFC9760铝基板NNFC9760铝基板A版,不采用覆铜设计NNFC9760铝基板B版，采用覆铜设计NFC9760铝基板B版在相同的条件下测试要比NFC9760铝基板A版温升低3℃4.6、LED测试点设计项目设计要求备注及图片1、节温测试点与LED间距节温测试点应靠近LED封装；2、节温测试点大小节温测试点采用圆形设计，直径大小等于LED封装中间铜箔宽度3、测试焊盘测试点为圆形，直径优选用1.2mm，以便于在线测试，标明LED“+”“-”极4.7、Mark点设计为提高贴片元器件贴装的准确性应在贴片层放置校正标记（Marks）；Mark点主要包括拼板、整板、局部三种（如下图所示）94.7.1、Mark点画法（单面板）：Toplayer（顶层）加实心焊盘（如直径为1mm），Topsolder（顶层阻焊层）加与顶层大的实心焊盘（如直径为3mm），pcb厂家就知道是Mark点；4.7.2、Mark点设计要求：项目设计要求备注及附图1、形状要求Mark标记为实心圆2、组成一个完整的Mark包括：标记点和空旷区域3、位置位于电路板或组合板对角线，相对位置尽可能位置分开，最好分布在最长对角线的位置4、尺寸最小直径1mm，最大直径3mm；5、边缘距离Mark点边缘与PCB板边距离至少3.5mm6、空旷度要求空旷区圆半径r≥2R（R为Mark点半径）7、Mark点与字符要求在Mark点内不允许有字符字符不应放在Mark点内104.7.3、对于有IC芯片的铝基板且引脚间距小于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，如下图所示：4.8、V-CUT设计一般原则：V-CUT设计在PCB中Mechanical机械层；当PCB单元板的尺寸小于50x50mm时，须做拼板；作为PCB的传送的两边分别留出≥3.5mm（138mil）的宽度，传送边正反面在离边3.5mm（138mil）的范围内不能有元器件或焊点；边缘走线宽度小于0.5mm，线路距离V-CUT槽有2mm以上间距，边缘走线宽度大于1mm时，此距离不能小于0.5mm，以防止开V槽时划伤走线或撕断线路。从减少焊接时PCB的变形，对不作拼版的PCB，一般将其长边方向作为传送方向；对于拼版也应将长边方向作为传送方向。4.9、铝基板元器件面丝印层必须有项目号、图号、版本号标志（如下图所示）。排版根据铝基板实际大小设计，排版位置应选择在铝基板下边缘位置；若采用透镜，排版位置应避免穿过透镜能看见文字符号。5.0、导线焊盘与LED的间距项目号图号版本号11在实际生产中，需用电烙铁焊接驱动的﹢、﹣导线到铝基板的焊盘，如果此焊盘与周围的LED间距比较近，则会损坏LED或焊接过程中的助焊剂沾到LED，LED寿命缩减。所以此2个焊盘与周围的LED需保持一定的间距，最少2.5mm。LED与电烙铁距离近LED与焊盘2.9mm