PCB设计工艺标准

共30页,第1页在产品设计时，考虑生产工艺规定，在设计初期，需同时使工艺员积极参与其中达到SMB设计工艺目标；一、总体设计原则1.1网格化位置尺寸的网格化使CAD与CAM密切联系，使定位精度及尺寸均得到保证（通孔尺寸设计在网格上，元件定位设置在网格上等）；1.2工艺线路的选择从QFP、PLCC等器件引脚形状.精细程度及设备条件等方向考虑，选用工艺线路有以下原则：1.2.1中心距为0.65mm的QFP、PLCC、LCCC等复杂器件，通常应选用再流焊工艺，双面板布线应将大型元件放于SMB侧，减少热力对器件的影响，及SMB工作时的散热；1.2.2考虑成本因素，采用通孔元件时，选用混装式贴片工艺（再流后波峰，即现时厂内多种产品常用之生产工艺）；1.2.3选择PCB基材应考虑电气性能要求，可焊性、平整度以及孔金属化的能力及价格；1.2.4制定印制板的尺寸基准；※SMB—表面安装印刷板（SurfaceMountPrintedCircuitBoard）；PCB设计工艺共30页,第2页PCB设计工艺二、具体设计要求2.1PCB选择2.1.1厚度、长度、宽度比SMB基材考虑焊接中热变形及结构强度，其厚度长宽昀佳比例下表：厚度mm0.81.01.62.42.1.2定位孔、工艺边、图像识别标志；在标志位置4*20mm区域不允许有阻焊涂料；2.1.2.1定位孔孔壁要求光滑，无涂覆层，周边1mm处无铜箔，不得贴装元件；2.1.2.2工艺边两侧≥5mm，无贴装扦装元件；2.1.2.3无工艺边时定位孔及无安装元件距板边必须≥5mm。2.1.2.4工艺边一般为5~8mm，特殊要求根据装配要求制定；2.41503.0100昀佳印制板宽度mm长宽比Max502.03004.0图1.1553.8共30页,第3页PCB设计工艺2.1.2.5图像识别标志分印刷板和器件图像识别标志；2.1.2.5.1印刷板识别标志如下图：2.1.2.5.2器件图像识别标志（现无使用多功能自动SMT可不考虑），常用“+”、“”“”表示，位于焊盘图形内或外的附近位置，尺寸要求用印制板识别标志2.1.3拼板工艺2.1.3.1拼板工艺要求定位孔、工艺边、图形标识设置在拼板后的图形上；识别标志及图形尺寸0.555共30页,第4页PCB设计工艺2.1.3.2拼板考虑到材质的纹向，用以保证PCB尺寸的一致性；2.1.3.3V槽标准为30度夹角，留连接厚度为0.5mm；2.1.4元件布局2.1.4.1通常将IC等大型器件放于SMB一侧，将阻容元件放在另一侧，并注意元件分布平衡，排列整齐和方向一致性，器件间有足够空间减少热应力不平衡；2.1.4.2考虑温升、功耗尽可能采用低功耗器件；2.1.5布线原则2.1.5.1走线长度尽可能短，繁感信号/小信号先走线；2.1.5.2同一层上走线、形状、信号线走线方向改变以斜线或圆滑过度，曲径越大越好，可避免电场集中及信号反射、干扰；2.1.5.3数字、模拟电路布线尽可能分开，避免干扰；2.1.5.4X、Y层走线应垂直走线，减少耦合（忌平行走线或上下层对齐）；2.1.5.5元件接地接电源时尽可能缩短走线；2.1.5.6高频信号，多根输入、输出线，差分平衡放大器应相等长度设计，减少延时或相移；2.1.5.7测试点设计、设定断点和测试点；2.1.6线宽厚与中心距2.1.6.1信号线粗细一致利于阻抗匹配一般为0.2~0.3mm即8~12mil；2.1.6.2电源地线面积越大越好；2.1.6.3高频信号线必须用地线屏蔽；2.1.6.4大功率电路中，内层电流密度约为外层的一半；2.1.7过孔设计2.1.7.1过孔中心应落在网格上；2.1.7.2径深比在1:2.3~1:6之间；2.1.7.3过孔应离开焊盘，用阻焊膜隔开，如下图：窄走的连接桥连的危险焊膏会流入孔内潜在的焊锡流失通孔焊盘与IC焊盘窄带走线连接太近太粗共30页,第5页PCB设计工艺2.1.7.4过孔孔径尽可能小，一般孔径取0.3~0.8mm，常见为0.46mm;2.1.7.5盲孔、埋孔设定一般用于多层板，孔径公差如下：C0.8±0.1±0.08±0.050.81~1.6±0.15±0.1±0.051.61~5.0±0.20±0.15±0.12.1.8测试点设计2.1.8.1定位孔可以工艺孔代替，测试点焊盘一般为0.9~1.0mm，根据设备工艺要求需适当加大与相关的测试针配套2.1.8.2测试点落于网格上，测试点中心距昀少为1.46mm，测试点与元件焊盘距≥1mm且不能涂任何绝缘层；2.1.8.3IC的电源地测试点应该放在距IC脚2.54mm，内频率超过5M时，每块IC都放置电源6，如下图孔直径ABSO.SOJ网络电阻SO/网络电阻2.54TP各类引线的通孔(如:DJP.轴向元件.测针.接插件)TPTPTP焊锡会流入孔中有桥连的危险不正确通孔焊盘与IC焊盘窄带走线连接正确差共30页,第6页PCB设计工艺2.1.9焊盘设计2.1.9.1矩形元件尺寸(锡膏)A=Wmax-KB电阻=Hmax+Tmin+KB电容=Hmax+Tmin-KG=Lmax-2Tmax-KA:焊盘宽度B:焊盘长度G:焊盘间隙L:片状元件长度H:片状元件厚度W:片状元件宽度T:片状元件电极宽度K:一般为0.254.注:以上均为参考值,在使用点胶波峰焊接工艺时,B尺寸需按长度方向适当延长.2.1.9.2钽电容TP元件焊盘到测试点中心昀小距离为1.016+25%的元件焊盘宽度(为考虑元件的错位)离开印制板的夹具边的昀小距离PLCC/SOJ单位(TPTP矩形片状元件焊盘图形HLTWLTWHA柱状元件焊盘中间开口防元件滚动共30页,第7页PCB设计工艺A=Wmax-KB=Hmax+Tmin-KG=Lmax-2Tmax-K2.1.9.3小型封装晶体管,焊盘图形与器件引脚形状相似,在长度扩展0.381.宽度缩小0.3812.1.9.4PLCC封装尺寸计算A或B=Cmax+K2.1.9.5QFP焊盘设计1.9.5.1焊盘长度和引脚长度昀佳比例为:L2:L1=2.5:1---3:1图3.261.9.5.2焊盘度设计取0.49P/=B/=0.54P(P为引脚公称尺寸,B为焊盘宽度)1.9.5.3设计注意事项:吸热多器件不应集中放置,在波峰焊接工艺时,片式元件SOIC的引脚焊盘应垂直于印制板波峰焊接时的运动方向.QFP器件(引脚中心距大于0.8mm以上)则应旋转45度角,QFP,SOIC还需增设辅助焊盘,如图3.30…图3.31钽电容器焊盘图形焊盘的设计或B或B和LCCC焊盘图形共30页,第8页PCB设计工艺良好差器件排列应均匀波峰焊工艺中元器件的排列与辅助焊盘运行方向共30页,第9页PCB设计工艺2.1.9.6元器件的间隔,存在手工焊接IC,在IC焊盘周围,不应有其它元件及引脚尺寸大于或等于5mm.如表3.16.表3.17.表3.18所示.片式元器件之间的间隙标称值(mm)昀小值(mm)标称值(mm)昀小值(mm)标称值(mm)昀小值(mm)贴片---波峰焊工艺焊膏---再流焊工艺印制板运动方向2.52.52.01.52.01.02.52.03.02.52.01.02.51.52.03.02.02.01.53.02.53.52.02.01.52.02.52.02.01.02.51.52.52.02.01.02.52.02.52.02.01.5共30页,第10页PCB设计工艺SOT器件之间的间隙印制板运动方向焊膏---再流焊工艺贴片---波峰焊工艺标称值(mm)昀小值(mm)昀小值(mm)标称值(mm)2.51.52.01.03.01.52.01.03.02.02.51.53.02.02.51.52.51.52.01.03.02.02.51.5共30页,第11页PCB设计工艺2.1.9.7通孔再流焊接孔设计.1.9.7.1锡膏过孔尺寸为元件引脚尺寸加0.2---0.25mm方孔则对角线加长0.1---0.15mm,焊盘外径为孔径的2---2.5倍.一般模板度为0.2---0.3mm.通孔焊盘窗口取焊盘直径加0.5---0.1mm.亦可采用管状模板印刷.标称值焊膏---再流焊工艺印制板运动方向标称值贴片---波峰焊工艺标称值昀小值标称值昀小值昀小值昀小值昀小值标称值贴片---波峰焊工艺焊膏---再流焊工艺印制板运动方向标称值昀小值标称值昀小值标称值昀小值2.51.52.02.01.01.02.01.52.51.53.02.01.51.52.01.53.02.02.01.52.01.62.01.53.02.02.01.5片式元件与SOIC之间的间隙共30页,第12页PCB设计工艺三.手工插件设计PCB3.1手插元件引脚标准3.1.1手插元件引线长度基板下昀大3.5mm.3.1.2多脚元件的吸收焊锡面(或辅助焊盘)3.1.3焊盘间距插件元件:顺向过波峰时,大于等于0.8mm.垂直过波峰时应大于等于1mm.3.1.4插件孔尺寸为元件引脚尺寸加大0.2---0.35mm.3.1.5防止板弯曲.变形，在板顺波峰方向中间5mm为元件脚禁止区.3.1.6较密焊点或IC引脚间增设阻焊层浸焊方向SOPIC等在后方设计吸收焊锡面.浸焊方向增加阻焊层可减少桥连阻焊丝印共30页,第13页PCB设计工艺3.1.7焊接方向前端焊点较小,后端较密或前端为小焊盘后端为大焊盘,前端无大吸热量的元件或大吸热量元件后端5mm内尽量少放焊盘或焊盘尺寸尽量大,减少搭桥(连焊)现象.3.1.8混装元件不允许有以下元件放置.增加阻焊层可减少桥连阻焊丝印不易产生桥连现像浸焊方向波峰方向易产生桥连现像与插件元件引脚两焊盘应加阻焊层易产生桥连现像产生过大应力造成SMT元件断裂.共30页,第14页PCB设计工艺3.1.9无泪滴易产生断铜皮的现象(单层板）.印制板运动方向标称值A(mm)昀小值A(mm)贴片--插件---波峰焊工艺3.02.03.02.02.51.53.02.53.52.03.02.5共30页,第15页PCB设计工艺良好易断铜皮共30页,第16页共30页,第17页共30页,第18页共30页,第19页共30页,第20页共30页,第21页共30页,第22页共30页,第23页共30页,第24页及共30页,第25页共30页,第26页共30页,第27页共30页,第28页共30页,第29页共30页,第30页