PCB设计工艺规范-技术开发部工作手册Word格式.doc
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4.9安规要求 11
4.10PCB尺寸、外形要求 11
4.11工艺流程要求 12
4.12可测试性要求（主要针对在线测试（ICT测试）而制定） 13
5.附录安规中的距离及其相关安全要求 14
1.目的
规范产品的PCB工艺设计，规定PCB工艺设计的相关参数，使得PCB的设计满足可生产
性、可测试性、安规、EMC等的技术规范要求，在产品设计过程中构建产品的工艺、技术、质量、
成本优势。
2.适用范围
本规范适用于所有电子产品的PCB工艺设计。
3.定义
导通孔：
一种用于内层连接的金属化孔，但其中并不用于插入元件引线或其它增强材料。
盲孔：
从印制板内仅延展到一个表层的导通孔。
埋孔：
未延伸到印制板表面的一种导通孔。
过孔：
从印制板的一个表层延展到另一个表层的导通孔。
元件孔：
用于元件端子固定于印制板及导电图形电气联接的孔。
Standoff：
表面贴器件的本体底部到引脚底部的垂直距离。
PTH:
金属化通孔。
T面：
TOP面；
B面：
BOTTOM面。
PCBA：
PCB组件。
装有元器件的印刷电路板。
SMT：
表面安装技术；
THT：
通孔安装技术。
4.规范内容
4.1PCB板材要求
4.1.1确定PCB使用板材以及相关参数
确定PCB所选用的板材。
板材有：
环氧玻璃布板（FR—4）；
纸基酚醛树脂板（FR-2）；
纸基环氧树脂板（FR-3）、聚四氟乙烯玻璃布板（Gx）；
铝基板、陶瓷基板等。
审核选定的PCB之主要相关参数：
TG值：
玻璃化温度。
与焊接温度相关，FR-4经试验能经得起无铅SMT焊接。
CTE值：
热膨胀系数。
分x，y轴膨胀系数和z轴膨胀系数，此值应尽量小和与电子元器件的CTE一致。
er值：
相对介电常数。
高频应用要注意的参数。
超高频可用聚四氟乙烯层压板。
4.1.2确定板厚和最后制成板敷铜线的厚度（覆铜板常规基铜厚度为18mm、35mm和70mm）。
制成板敷铜线的厚度根据成本和技术要求，可在≧18mm、≧30mm、50mm~80mm和70mm~100mm三档中选择，且要求全板厚度均匀一致。
4.1.3确定PCB的表面处理镀层
PCB铜箔的表面处理有热风正平（HASL）俗称镀铅锡、电镀镍金、化学沉金和OSP（有机可焊性保护剂）四种可选。
引脚间距（不是间隔）≥0.64mm建议采用HASL工艺；
间距＜0.5mm建议采用镀镍金或OSP。
介于0.5~0.64mm之间且后续还要插焊元器件时，建议采用HASL表面处理工艺，否则应采用镀镍金或OSP。
键盘板的跳线可采用印制导电油墨方式。
4.2热设计要求
4.2.1高热器件应考虑放于容易降温的位置。
PCB布局应考虑将高热器件放于出风口或利于对流的位置。
4.2.2散热器的放置应考虑利于对流
4.2.3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2.5mm；
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环境温度在标定范围内，并考虑降额使用的可能。
4.2.4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，如图1所示：
焊盘两端走线均匀或热容量相当焊盘与铜箔间以“米”字或“十”字形连接
图1
4.2.5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，过回流焊的0805以及0805以下片式元件两端焊盘应保证加热和散热对称性，焊盘与印制导线的连接部宽度不应大于0.3mm（要流过大电流的焊盘除外），如图1所示。
4.2.6高热器件的安装方式及是否考虑带散热器
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0.4W/cm3，单靠元器件的引线腿及元器件本身不足充分散热，应采用散热器辅助散热。
4.3器件库选型要求
4.3.1已有PCB元件封装库的选用应确认无误且不会引起误插误装
PCB上已有元件库器件的选用应保证封装与元器件实物外形轮廓、极性、引脚间距、通孔直径等相符合。
焊盘两端走线均匀或热容量相当，焊盘与铜箔间以”米”字或”十”字形连接，插装器件管脚应与通孔公差配合良好（通孔直径大于管脚直径8—20mil），考虑公差可适当增加，确保透锡（或过锡）良好。
元件的孔径形成序列化，40mil（1mm）以上按5mil（0.127mm）递加，即40mil、45mil、50mil、55mil…；
40mil以下按4mil递减，即36mil、32mil、28mil、24mil、20mil、16mil、12mil、8mil。
器件引脚直径与PCB焊盘孔径的对应关系，以及与通孔回流焊的焊盘孔径对应关系如表1：
表1器件引脚直径与PCB焊盘孔径的对应关系
器件引脚直径（D）
波峰焊PCB焊盘孔径/通孔回流焊焊盘孔径
D≦1.0mm（D≦40mil）
D+0.3mm/+0.15mm（D+12mil/+6mil）
1.0mm<
D≦2.0mm（40mil<
D≦80mil）
D+0.4mm/+0.2mm（D+16mil/+8mil）
D>
2.0mm（D>
80mil）
D+0.5mm/+0.2mm（D+20mil/+8mil）
注意：
纸基板的元件引脚直径为D，则PCB的孔径应取D+0.2mm，即孔径适当缩小。
建立元件封装库存时应将孔径的单位换算为英制（mil），并使孔径满足序列化要求。
环氧玻璃布板1mm孔径与焊盘直径之比（M）为1:
2.0~2.5/1:
1.7~2.2（单面板/双面板），1mm孔径以上M取较大值,1mm以下孔径M取较小值。
纸基板M取1:
2.4~2.7。
保证手焊器件本体焊盘边距≥0.6mm，不满足的应采用椭圆焊盘。
手焊QFP的pitch应≥0.65mm；
手焊插焊元件的pitch尽量满足≥2mm。
元器件封装的外形应能正确指导安装。
4.3.2新器件的PCB元件封装库存应确定无误
PCB上尚无封装库的器件，应根据器件资料建立元件封装库，并保证丝印库存与实物相符合，特别是新建立的电磁元件、自制结构件等的元件库存是否与元件的资料（承认书、图纸）相符合。
新器件应建立能够满足不同工艺（回流焊、波峰焊、通孔回流焊）要求的元件库。
4.3.3需过波峰焊的SMT器件要求使用表面贴波峰焊盘库。
4.3.4轴向器件和跳线的引脚间距的种类应尽量少，以减少器件的成型和安装工具。
4.3.5不同引脚间距的兼容器件（可代换器件）要有单独的焊盘孔。
4.3.6锰铜丝等作为测量用的跳线的焊盘要做成非金属化，若是金属化焊盘，那么焊接后，焊盘内的那段电阻将被短路，电阻的有效长度将变小而且不一致，从而导致测试结果不准确。
4.3.7不能用表贴器件作为手工焊的调测器件，表贴器件在手工焊接时容易受热冲击损坏。
4.3.8除非实验验证没有问题，否则不能选用和PCB热膨胀系数差别太大的无引脚表贴器件，这容易引起焊盘拉脱现象。
4.3.9除非实验验证没有问题，否则不能选非表贴器件作为表贴器件使用。
因为这样可能需要手焊接，效率和可靠性都会很低。
4.4基本布局要求
4.4.1PCBA（PCB组件）加工工序合理
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。
常用PCBA的6种主流加工流程如表2所示。
4.4.2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。
表2主流加工流程
4.4.3两面过回流焊的PCB，第一次回流焊接的是BOTTOM面（底面），焊好后在第二次回流时此面是朝下的，因此，底面要求无大体积、太重的表贴器件。
对第一次回流焊接器件的重量限制是：
每平方英寸焊脚接触面的承重量应小于等于30克（约合50mg/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。
序号
名称
工艺流程
特点
适用范围
1
单面插装
成型—插件—浸焊—切腿—波峰焊接
效率高，PCB组装加热次数为一次
器件为THD
2
单面贴装
焊膏印刷—贴片—回流焊接
器件为SMD
3
单面混装
焊膏印刷—贴片—回流焊接—THD—
波峰焊接
效率较高，PCB组装加热次数为二次
器件为SMD、THD
4
双面混装
贴片胶印刷—贴片—固化—翻板
—THD—波峰焊接—翻板—手工焊
效率高，PCB组装加热次数为二次
5
双面贴装、插装
焊膏印刷—贴片—回流焊接—翻板—
焊膏印刷—贴片—回流焊接—手工焊
6
常规波峰焊双面混装
效率较低，PCB组装加热次数为三次
注：
这里的单、双面是指元件所在的面是仅单面还是两面都有，不是指单面板和双面板。
4.4.4需波峰焊加工的电路板背面（焊接面）器件不形成阴影效应的安全距离
波峰焊工艺的SMT器件距离要求如下：
过波峰方向
1）相同类型器件间隔距离（见图2）。
B是器件体间隔，L是焊盘间隔。
图2
表3波峰焊接SMT时相同类型器件的封装尺寸与间隔距离关系
焊盘间隔L（mm/mil）
器件本体间隔B（mm/mil）
最小间隔
推荐间隔
0603
0.76/30
1.27/50
0805
0.89/35
1206
1.02/40
≥1206
SOT封装
钽电容3216、3528
钽电容6032、7343
1.52/60
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