PCB工艺设计规范分解.doc

PCB板设计规范 文件编号：QI-22-2006A 版本号：A/0 编写部门：工程部版本修改内容生效日期02换版2011.10.28编写： 职位： 日期：审核： 职位： 日期：批准： 职位： 日期： 目录一、 PCB版本号升级准则1二、 PCB板材要求2三、 PCB安规文字标注要求3四、 PCB零件脚距、孔径及焊盘设计要求.15五、 热设计要求.16六、 PCB基本布局要求.18七、 拼板规则.19八、 测试点要求.20九、 安规设计规范.22十、 A/I工艺要求.24一、PCB版本号升级准则:1.PCB板设计需要有产品名称，版本号，设计日期及商标。2.产品名称，需要通过标准化室拟定，如果是工厂的品牌，那么可以采用红光厂注册商标( ）商标需要统一字符大小，或者同比例缩放字符。不能标注商标的，则可以简单字符冠名，即用红光汉语拼音几个首字母，例如，HG 或HGP冠于产品名称前。3.版本的序列号，可以用以下标识REV0，09, 以及0.0，1.0，等，微小改动用.A、.B、.C等区分。具体要求如下： 如果PCB板中线条、元件器结构进行更换，一定要变更主序号，即从1.0 向 2.0等跃迁。如果仅仅极小改动，例如，部分焊盘大小；线条粗细、走向移动；插件孔径，插件位置不变则主级次数可以不改，升级版只需在后一位数加上A、B、C和D，五次以上改动，直接升级进主位。考虑国人的需要，常规用法，不使用4.0序号。如果改变控制IC，原来的IC引脚不通用，请改变型号或名称。PCB版本定型，技术确认BOM单下发之后，工艺再改文件，请在原技术责任工程师确认的版本号后加入字符（-G）。工艺部门多次改动也可参照技术部门数字序号命名，例如，G1，G2向上升级等。4.PCB板日期，可以用以下方案标明。XX-YY-ZZ，或者，XX/YY/ZZ。XX表示年，YY表示月，ZZ表示日。例如：11-08-08，也可以11-8-8，或者，11/8/8。PCB板设计一定要放日期标记。二、PCB 板材要求确定PCB 所选用的板材，板材类型见表1，若选用高TG 值的板材，应在文件中注明厚度公差。注1：1、CEM-1: 纸芯环氧玻璃布复合覆铜箔板,保持了优异的介电性能、机械性能、和耐热性；且允许冲孔加工，其冲孔特性较玻璃环氧基材FR-4更优越，模具寿命更长；高温时翘曲变形很小。2、FR-4：基板是铜箔基板中最高等级，用环氧树脂、八层玻璃纤维布和电渡铜箔含浸、压覆而成。有优秀的介电性能、机械强度;耐热性好、吸湿小。3、FR-1:纸基材酚醛树脂基板，弯曲度、扭曲度好，耐热、耐湿差。注2：由于无铅焊料的熔点比传统的Sn-Pb高30-40，因此无铅化的实施对PCB材质、电子元器件的耐温性、助焊剂的性能、无铅焊料的性能、无铅组装设备的性能提出了更高的要求。对于PCB材质，需要采用热膨胀系数比较小而且玻璃化转变温度Tg值比较大的材料，才能够满足无铅焊接工艺的要求。 三、PCB安规文字标注要求:1.PCB文字标注要求：字高1.2mm，字宽0.2mm（根据PCB板面大小，可适当缩放）2.铜箔面极性零件二极管需用“*”标注极性，字高1.0mm，字宽0.254mm，以利于电源车间IPQC核实二极管贴装极性正确与否3.保险管的安规标识齐全保险丝附近是否有完整的标识，包括熔断特性、防爆特性、额定电流值、额定电压值、英文警告标识。如 F3.15AL,250Vac, “CAUTION：For Continued Protection Against Risk of Fire，Replace Only With Same Type and Rating of Fuse” 。若PCB上没有空间排布英文警告标识，可略去 上述定义，如果因PCB板面空间受限而无法达到，可根据实际情况缩小字高四、PCB零件脚距、孔径及焊盘设计要求:零件引脚直径（D）PCB焊盘孔径（手插）PCB焊盘孔径（机插）D1.0mmD+0.3 mm1.1mm(D0.8mm)1.0D2.0mmD+0.4 mmD2.0mmD+0.5 mm1.零件引脚直径与PCB孔径对应关系如下：2.ADAPTER PCB SMD零件脚距及焊盘要求：3.DESKTOP PCB SMD脚间距及焊盘要求：4.SMD transistor PAD脚间距及焊盘要求：5.SOP系列SMD IC引脚之间应加防焊漆，防止焊盘连锡6.为防止直插元件连锡，焊盘与焊盘之间最小保持0.5mm距离7.为防止SMD元件连锡，焊盘与焊盘之间最小保持0.5mm距离8.为防止SMD元件与SMD IC元件连锡，SMD焊盘与SMD IC盗锡焊盘之间的距离MIN：0.75-1.0mm，安全间距定义如下：9.需波峰焊加工的单板背面器件不形成阴影效应的安全距离，已考虑波峰焊工艺的SMD元件距离要求如下：1) 相同类型器件距离2) 不同类型器件距离10.DIP IC脚距2.54mm，孔径0.8mm，焊盘1.8mm，焊盘与焊盘之间保持0.75mm间距，并加0.5mm防焊漆隔离，防止焊盘连锡。防焊漆与焊盘之间保持0.125mm间距，以利印刷。DIP IC焊盘用绿漆覆盖，绿漆只能覆盖在焊盘边缘，绿漆边缘距离绿漆边缘保持0.75mm距离。11.SMD元件距离板边MIN：1.0mm12.铜箔距离板边MIN：0.5mm,以免在制板时，V-CUT过程中，铜箔被划伤，进而导致过波峰焊时，铜箔划伤处上锡13.开槽处距离元件焊盘边缘MIN：0.5mm，以防破孔14.卧式大电解（引脚扁平式）、散热器引脚、TO-220封装、TO-3P封装、桥式整流器等元件孔应开成条型孔，增强焊锡强度，以免元件受外力时，造成焊盘脱焊，条形孔孔径及焊盘尺寸设定如下： 类型孔径焊盘尺寸长宽长宽单面板脚长+0.3mm脚宽+0.2mm孔径长+1.5mm孔径宽+1.3mm双面板脚长+0.4m脚宽+0.3m孔径长+1.5mm孔径宽+1.0 mm15.圆孔孔径及焊盘尺寸设定如下： 类型孔径焊盘尺寸双脚多脚双脚多脚单面板PIN脚+0.2mmPIN脚+0.3mmPIN孔径+1.0mm(MIN)PIN孔径+1.0mm-2.5mm双面板PIN脚+0.3mmPIN脚+0.4mmPIN孔径+0.5-1.0mm（MIN）PIN孔径+0.5-1.5mm16. 要增加孤立焊盘和走线连接部分的宽度，特别是对于单面板的焊盘，以避免过波峰焊接时将焊盘拉脱。17.盗锡焊盘的应用： SMD元件需过波波峰时，应确定贴装阻容件与SOP 的布局方向正确，SOP 元件轴向需与波峰方向一致。a. SOP 元件在过波峰尾端需接增加一对偷锡盘（优选最外面四只脚都加上盗锡焊盘），尺寸满足如下要求：b. SOT元件过波峰尽量满足最佳方向c.若SOT元件与波峰焊方向成垂直，则其三只脚须开气孔，孔径MIN：0.8mm18.大颗二极管（如SB360）孔径为1.5mm ,焊盘尺寸3.5mm19.TO-220晶体一般的孔径为0.8*1.0mm,焊盘尺寸1.9*2.5mm20.ADAPTER晶体管孔径规范：1）依各厂商晶体管规格最大值开孔2）一次侧晶体需保持1.0mm间距3）插细线（小）脚一次侧孔径长度超过1.0mm以上会破孔4）插细线（小）脚二次侧无高压间距，长度超过1.2mm以上会破孔5）因高度问题必须插粗线（大）脚会有破孔问题粗线脚细线脚长宽 PCB孔径长宽 PCB孔径1.143-1.5090.449-0.6270.8*1.60.649-0.7760.449-0.6270.8*1.0间距2.6mm21.TO-3P一般的孔为0.8*1.5mm，焊盘尺寸3.0mm22.MOS管脚位设计，可遵循以下两种方法：1）晶体管设计成品字结构， 中间一只脚距离另外两只引脚中心距3mm，焊盘边缘之间距离MIN：1.5mm（优先推荐此种设计方法） 2）或将三只引脚设计在一条直线上，孔径满足1.0mm，中间一只引脚焊盘尺寸为1.8*2.5mm,孔间距2.7mm，焊盘边缘之间距离保证1.1mm，外面两只引脚孔距离焊盘内侧边缘MIN：0.2mm，以防破孔（此种设计方法主要针对产品功率密度大，MOS管中间一只引脚不便于跨出，或是散热器上锁附有两颗及以上MOS管，如设计成品字结构，不利于插装作业）23.A/I元件弯脚范围内不可有裸铜，其孔中心距离裸铜处MIN：2.0mm，以防短路24.变压器初、次级引脚应设计成非对称式的，以防插错件25.针对晶体管粗线脚插入PCB后，其引脚间焊盘距离偏近，过波峰焊时，存在短路隐患，可在元件过波峰焊尾端增加盗锡焊盘 波峰焊方向26. 元件后焊孔（如AC线、DC线、散热器及其组合件孔）最好在PCB流向垂直方向开引锡槽，不至于使孔出现堵塞现象。1）在M2（Mechanical 2）层对对象孔进行开槽处理，宽度0.4mmPCB方向2） 当“C”型槽开口处与相临焊盘连同时，可违反规范转方向并与过锡炉方向平行3）“C”型槽开口处尽可能不要有焊盘，否则须保持2.0mm以上距离，如无法避免， “C”型槽须转45度27.单面板螺丝孔焊盘设计：1）在M2（Mechanical 2）层沿孔边缘绘一个圆，宽度0.4mm2）孔周围0.4mm铜箔取消，以防堵孔孔周围0.4mm范围内无铜箔 28.双面板螺丝孔焊盘设计： 1）底层孔周围0.4mm铜箔取消，以防堵孔（注意孔内不要做吹锡处理） 2）在孔周围设计8个孔径0.5mm，焊盘1mm贯穿孔 3）过孔焊盘内圈边沿距离螺丝孔内圈边沿0.5mm1mm过孔孔周围0.4mm无铜箔注：此种设计同样适用于双面板后焊元件孔（如线材、散热器及其组合件、插针孔等），贯穿孔孔径及焊盘尺寸依据元件焊盘尺寸适当缩放29.泪滴焊盘应用：1）变压器、散热器及其组合件、主电解、端子之零件脚焊盘应考虑设计成泪滴焊状，以增强焊盘机械强度2）2.0mm、2.54mm间距排座及接地片之引脚焊盘可考虑设计成泪滴状，以增强焊盘机械强度，避免焊点搭锡30.铆钉孔焊盘设计：铆钉孔周围4.8mm区域无裸铜，以防铆钉翻边后碰到裸铜处，导致过锡后，铆钉孔内堵锡31.散热孔不得有贯穿孔，避免吃锡塞孔或安全距离不足32.贯穿孔不焊盘不可与零件脚焊盘相连，应保持MIN:0.25mm间距，以免过锡炉后，贯穿孔内吃锡，造成零件脚焊盘上锡不足33.文字漆不可覆于裸铜及零件脚焊盘上，以免影响上锡34.变压器飞线孔孔径不可大于飞线直径，以免飞线穿过PCB孔，造成焊锡不良35.零件脚与裸铜之间需保持MIN：0.5mm间距，不可直接相连，以免影响上锡36.电解电容下放不可放置贯穿孔，以免贯穿孔内吃锡后，烫破电解电容表皮五、热设计要求1.高热器件件应考虑放于出风口，且不阻挡风路2 .高热器件热器的放置应考虑利于对流3 .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2.5 mm；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。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。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，如图所示：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，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：1）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） 2）SMD焊盘不可与裸铜相连，以免过锡炉时，裸铜端焊锡张力较另一端大，进而导致SMD另一端本体竖起，形成立碑现象6.高热器件的安装方式及是否考虑带散热器1）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。 2）散热网设计要求： a.网格尺寸：Grid size:2.5mm Track width:1mmb.零件脚焊盘与网格之间须用绿油隔开，以免过锡炉后焊点连锡，导致上锡不足（M3层沿焊盘中心绘一个圆，宽度0.5mm）六、PCB基本布局要求：1. 波峰焊加工的制成板进板方向要求有丝印标明波峰焊加工的制成板进板方向应在PCB 上标明，并使进板方向合理，若PCB 可以从两个方向进板，应采用双箭头的进板标识。（对于回流焊，可考虑采用工装夹具来确定其过回流焊的方向）。2. 大于0805 封装的陶瓷电容，布局时尽量靠近受应力较小区域，其轴向尽量与PCB受力方向垂直，尽量不使用1825 以上尺寸的陶瓷电容。（保留意见）3. 经常插拔器件或板边连接器周围3mm 范围内尽量不布置SMD，以防止连接器插拔时产生的应力损坏器件4. 器件布局要整体考虑单板装配干涉器件在布局设计时，要考虑单板与单板、单板与结构件的装配干涉问题，尤其是高器件 、立体装配的单板等5. 较轻的器件如二级管和1/4W 电阻等，布局时应使其轴线和波峰焊方向垂直。这样能防止过波峰焊时因一端先焊接凝固而使器件产生浮高现象6. 多个引脚在同一直线上的器件，象连接器、DIP 封装器件、T220 封装器件，布局时应使其轴线和波峰焊方向平行7. ADAPTER输入、输出线与周围元件之间要留有足够的空间，否则超声波过程中线材折弯部分会压迫并损坏周围元件及其焊点七、拼板规则：1. 当PCB上最外面零件焊盘距离板边不足5mm时,为保证PCB在流水线传输带及波峰焊链爪上顺利传输,应考虑增加工艺边,具体如下图所示:5mm 5mm 3.5mm v MARK点 7mm 5mm v v v v T 流向标识符 1 2 4 3 1）两端工艺边，一边5mm，一边7mm(注意定位孔中心距离工艺边的两个板边距离为5mm2）工艺边上MARK点直径为1.5mm,其中心距离板边5mm3）在7mm工艺边上加上流向标识符4）不规则PCB板拼板后,空缺部分必须补全,以防波峰焊过程中造成溢锡及PCB变形5）不规则拼板需要采用铣槽加V-cut 方式时，铣槽间距应大于2mmvvvvT铣槽间距2mm13422. 尺寸小于50mm X 50mm 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<50mm x 50mm 时，必须做拼板；当拼板需要做V-CUT 时，拼板的PCB 板厚应小于3.5mm；最佳：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）3.拼板时，应考虑尽可能让SMD IC方向迎和波峰焊流向，从而确保焊接品质八、测试点要求1.所有目标测试点都应均匀分布在焊接面上，避免局部探针密度过高2.各测试点中心点间距最好在2.54mm以上，最小不得小于1.3mm,以免高频使用时造成干扰3.测试点直径需大于0.9mm(优选2mm)4. 测试点尽量选用传统零件之管脚5. 测试点距离PCB边缘应大于3mm6. 测试点上最好不可有油污、杂质、防焊漆及文字九、安规设计规范十、A/I工艺要求1.卧式插件机（或轴向插件）：1.1.元件种类：跳线、电阻、二极管、串心电感等元件1.2卧插元件一定要成编带形式，当编带孔距为26mm时，要求PCB上可插元件脚距为5-11mm；编带孔距为52mm时，要求PCB上可插元件脚距为5-23mm(最好一块基板上元件宽度多数相同，这样可以减少机器重复变换插入宽度而影响速度)1.3.若本体长度大与两插件孔距的2/3时，则为不可插1.4.被插元件成型角度为15°-30°，剪脚长度为1.3-1.8mm,高度小于1.5mm1.3-1.8mm15°-30°<1.5mm1.5.卧式机刀具的工作角度通常为0°、-90°，为方便AI作业，元件本体须与PCB之板边垂直或平行2.立式插件机（或径向插件）：2.1.元件种类：电容器（电解、陶瓷、薄膜）、晶体管2.2.现在通用插件机插件跨距一般为2.5mm、5.0mm、7.5mm、10mm;我们现有的插件机只能插5.0mm跨距的元件，故在PCB实际设计中应设计5.0mm跨距2.3.被插元件允许的最大高度为17mm(PCB丝印面至元件顶部高度)，直径最大为10mm2.4.立式插件一定要编成标准的带孔编带，孔距为13mm2.5.立式机的插件头可旋转0°(180°)、+90°、-90°三种方向，故要求PCB元件本体要与PCB板边平行或垂直3.AI对PCB设计的特定要求：3.1.PCB最小孔径是：0.4mm+管脚直径（一般为1.0mm，因我司插件机比较老旧，故标准放宽至1.1mm）3.2.定位孔应设计成直径为3-4mm大小，且都为圆形3.3.PCB上元件之间的安全距离应设计成大于1mm3.4.相邻焊盘边缘距离应大于2mm3.5.焊盘一般应设计成泪滴型或椭圆型3.6.以实际基板尺寸，上下边距5.0mm内为例，零件禁止区，若有零件干涉，需加工艺边或是移动零件位置3.7.定位孔中心距离板边为5.0±0.1mm3.8.距离定位孔中心8mm范围内不可有零件3.9.PCB尺寸范围：长：508mm（MAX），90mm（MIN）；宽：381mm(MAX)，60mm（MIN）5±0.13MIN 5ZZZZMIN 53ZZ3-45-11(适用于编带孔距为26mm)5-23(适用于编带孔距为52mm)90-50860-381MIN 85±0.1