THT设计工艺规范Word文档下载推荐.docx
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3.9成形forming
施加一外力，改变元器件引线及导线的走向或直径，使之形成所要求的几何形状。
3.10间距space
成形后元器件及导线的引线间剪切端面的中心之间的距离。
4、THT印制板的设计要求
4.1.一般要求
4.1.1印制板的各项性能应满足GB4588.1、GB4588.2的要求,
同时还应满足：
印制板的弓曲和扭曲应不大于1.0%;
阻焊膜的厚度应不大于焊盘的厚度；
通孔插装焊盘的可焊性按GB4677.10-84方法测试。
4.1.2印制板生产完毕后72小时内应进行真空包装。
4.1.3印制板的焊盘上应无字符、阻焊膜和其它污物沾污。
4.1.4印制板应能进行再流焊和波峰焊。
4.2布局设计规则
4.2.1一般布局设计规则
加大元器件布设密度
加大元器件布设密度，以利于缩短导线长度、控制串扰、减少板面尺寸。
在满足使用的前提下，力求减少层数。
分区布设
器件排布分区布设，按照高频信号、电源模块、数字信号、模拟信号区域进行分区排布。
数字、模拟元器件及其相应布线应尽量远离，并限定在各自的布线区域内。
b）数字元器件应集中放置，以减少布线长度。
c）数字信号线和模拟信号线应尽量垂直，以减少交叉耦合。
高频信号走线应减少使用90°
角弯转，应使用平滑圆弧或45角。
高频信号走线应减少使用过孔连接。
e）晶振电路应尽量靠近其驱动器件。
f）所有信号线要远离晶振电路。
均匀布设
布线密度要均匀，整个板面元器件排列应整齐有序，尽可能有规
则地分布排列，以得到均匀的组装密度。
力求层内布线均匀，各层布线密度相近。
多层板内层有大面积的导电区，尽可能将其设置在板的中心附近。
满足散热要求
发热元器件分布要均匀，热容量大的器件周围走线应增加间隙，
并尽量均
匀分布在PCB边缘部分或分布在机箱内较通风的位置。
大功率元器件周围不应
布设热敏元件，与其它元件要有足够的距离。
当印制板功耗密度超过0.155W/cm2同时元器件功耗超过1.0W时,除自然冷却外，一般还考虑采用强迫冷却的方法。
对需要风冷、加
散热片或散热的位置，应留出足够的风道或散热空间；
对液冷方式，应满足相应要求。
减少变形
需要安装较重元器件时，应尽量安排在靠近印制板支撑点位置，
以减少印制板的变形。
其它应满足元器件安装、维修和测试要求。
4.2.2典型插装器件排布规则
4.2.2.1电源模块
电源模块属于电源区域，应靠近插座一侧，减少电源线对系统的干扰。
电源部分的器件排布按供电顺序排布。
422.2插针
插针一般有两种作用，一为编程头，在不冲突的情况下其排布应尽量靠近需编程的芯片；
二为供调试用，在减少对布线绕线的前提下，其排布应尽量靠近需测试的器件。
4.2.2.3晶振、晶体
多个晶振、晶体不能集中排布，容易引起干扰，应尽量靠近其驱动器件并分散排布，同时注意器件外壳不能相碰，否则易造成短路。
422.4变压器、继电器
变压器、继电器是模拟信号器件，应与其他器件分开，独立集中排布。
4.3印制板设计
工艺夹持边
4.3.1.1印制板应设计有工艺夹持边，其宽度不小于3.8mm离
印制板边3mm
图1工艺夹持边
4.3.1.2安装元件边缘与外形尺寸边缘的距离在5mm以上（
4.3.2定位孔
对定位孔的要求如下：
在印制板的四个角上，应至少有三个角各设置一个定位孔，推荐四个角各设置一个，典型的定位孔位置见图2所示。
定位孔的孔径公差应保持在-0.08mm之内。
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NingboPolytechnic
图2定位孔布置
PCB导电图形的设计
PCB布线的取向
设计时，应使焊接面所有相互靠近的线系尽可能取与焊接方向平行或成一个小的夹角，切忌与焊接方向垂直。
PCB导线要求
线性要求：
相邻两层导线应布成相互垂直、斜交或弯曲走线，避免相互平行，以减少寄生电容。
信号走线尽量粗细一致，利于阻抗匹配。
导线的线形要求平滑均匀渐变过渡，切忌成尖角。
印制导线拐弯夹角小于90。
时，导线的拐弯外缘应作成圆弧形，避免尖角。
如图3所示。
采用；
不采用
I
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图3
长度要求：
导线布线应尽可能短，特别是高频信号线、高敏感信号线更应布短线。
宽度要求：
最小导线宽度应不小于0.127mm。
间距要求：
布线间距应考虑电气安全要求，为便于加工和保证可靠性，最小间距应不小于0.127mm，有条件的情况下应尽量加宽,
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“电子产品分析与制作”课程资源库
其中电源线48V的走线与周围其它走线应保持一定距离，间隙应大于2mm在有导轨、导槽情况下，且导轨槽用于接地或供电时，导线边缘与导轨槽间距必须大于2.5mm。
电源线（层）和接地线（层）
双面板上的公共电源线和接地线应尽量布设在印制板的边缘部
分，分别在相对的两个面上。
其图形配置要使电源和地线之间呈低的波阻抗。
多层板中可设置电源层和地线层，也可以设置电源和地线共用层。
电源层和地线层应设计成网状。
见图4所示。
在高速电路或高频电路中，一般设置地线层和电源层，采用网状结构。
同一层的地网和电源网分隔间距应大于2mm
图4
导线和连接盘（焊盘）的连接要求
印制导线与焊盘连接时，应从焊盘中间引出，盘线应分明。
焊盘与较大面积导电区相连接时，应采用长度不小于0.635mm的
细导线进行热隔离，如图5所示。
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C）考虑焊接效果，应正确选择导电图形和设计连接盘（焊盘）
见表1。
d）焊盘与相邻导线的间距应不小于0.127mm。
433.5焊盘
形状：
焊盘取圆形。
焊盘形状与孔的形状应相适应。
环宽：
对于金属化孔，最小环宽为0.15mm对于非金属化孔，最小环宽为0.3mm。
详见4.3.3.6条。
间距：
焊盘边缘之间的间距不小于0.127mm按印制板行进方向，两焊盘之间的最小距离为0.6mm。
4.3.3.6孔
a）数量：
应该为插装元器件的每一根引线或端子提供一个单独的元器件引线孔。
b）形状:
元件孔原则上采用圆形孔，与焊盘应是同心圆。
避免使用异形孔。
空心铆钉孔直径：
当使用空心铆钉时，孔的最大直径应比空心铆钉圆柱体的外径增大0.25mm。
非金属化孔的间隙：
在保证元件容易插装的前提下，为了获得可靠的焊接点，非金属化孔的间隙应尽量小些。
相邻机械安装孔边缘间距应不小于PCE厚度。
4.3.3.7插装元器件引线直径、孔径、焊盘的尺寸
a）元器件引线直径与孔径的尺寸配合见表2所示。
焊盘与孔径的配合见表3所示。
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表1导电图形
序号
用采不
^1
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2
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O
曰取线时隔导过间
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NingboPolytechnic
表2元器件引线直径与孔径的尺寸配合（单位：
mm
元器件引线直径
D<
0.5
0.5<
D<
0.8
D>
0.8
孔径
D+0.15~0.2
D+0.2~0.3
D+0.4
表3焊盘与孔径的尺寸配合（单位：
mr）
引线孔直径
0.6
0.9
1.0
1.2
1.6
2.0
焊盘直径
1.5
2.5
3.0
元器件布放要求
标识
印制板上的元件标识符应易于看到，有极性元器件极性和IC第一脚位置应标出，且标识符清晰易见。
有极性元器件的正极引线的焊盘以方形焊盘标识，IC第一脚的焊盘也以方形焊盘标识，见图6所示。
若需要强调，则有极性元器件可在正极方形焊盘旁增加符号“+”，IC可在第一脚方形焊盘旁增加符号“1”。
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元器件方向
元器件排列应整齐有序。
有极性的插装元器件一般按统一的极性取向安放，元器件缺口标志的方向应保持一致。
相似的元器件排列时一般应取向一致。
采用波峰焊时，双列直插式集成电路及小型开关的焊盘的排列走向与焊接方向应符合图7的要求。
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1
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51
图7
4.343元器件安装孔距（元器件跨距）
设计安装孔距时，应考虑便于安装元器件和提供元器件引线成形时的应力消除弯头的位置
对于轴向引线元器件卧式安装，其安装孔距要求应同时满足下列公式：
S>
L+2I和S=nx2.5mm
式中：
S—安装孔距，mm
L元器件件体长度，mm
I——引线打弯处与引线封口或焊接头的直线段距离，此距离至少应等于引线的直径或厚度，同时应离开引线封口或焊接头0.8mm以上。
见图8所示。
nn为正整数。
S推荐使用12.5mm系列。
引线整形的内曲率半径的要求见图9和表4所示。
c）对于轴向引线元器件立式安装，其安装孔距要求使用下列公式：
S=2R
R——引线打弯曲率半径，mm见表4要求。
立式安装要注意高度限制问题。
对于径向引线元器件的安装，其安装孔距一般与其引线间距相等。
同一尺寸的元器件，安装孔距应统一。
图8
表4引线打弯曲率半径要求
引线直径（D）或厚度（T）
打弯曲率半径要求
<
0.8mm
引线不扭、不裂
1D（仃）
0.8-1.2mm
1.5D（1.5T）
>
1.2mm
2D（2T）
4.344元器件间距要求
插装元器件之间的间距应同时利于手工插装和机器插装，相邻元器件边
缘间距应不小于2mm
确定连接盘或接线端子位置时应留有空隙，使元器件之间互不遮蔽。
每个元器件在拆除时不必移动其它元器件。
装在印制板组件上的元器件不允许重叠，图10所示情况属不合格设计。
图10安装空间不够的情况
4.3.5阻焊膜图形
4.3.5.1阻焊盘应与焊盘的位置对应一致。
4.3.5.2一般阻焊盘的尺寸应和焊盘的尺寸相对应一致。
在印制板尺寸较大、布线密度不高或焊盘与相邻的导线间距足够的情况下，阻焊盘的尺寸可设计得稍大一些，一般阻焊盘直径比焊盘
直径大0.2-0.4mm，但最大不得包容焊盘临近的印制导线。
4.3.5.4当元件孔为1.6mn以上，且连接盘直径大于4mnfl寸，阻焊盘应按图11的形状进行设计。
图11
435.5避免使用过小的阻焊图形，以防阻焊涂覆层涂到连接盘（焊盘）上影响焊接。
4、元器件的要求
根据设计和工艺要求，选择元器件种类、尺寸。
元器件的引线应涂覆厚度不大于7.5卩m的锡铅合金，锡的含量应为58%-68%
元器件件体要求能耐受1〜2个波峰焊预热周期，每个周期是
120C,60s。
6、工艺材料
6.1焊料
焊料应符合GB3131中的有关规定。
清洗剂
清洗剂应满足如下要求：
与待清洗的元器件、印制板材料及清洗设备相容性好，对待清洗的元器件、印制板材料不应产生直接的或潜在的损伤。
与所使用的焊剂相容性好，有较强的清洗能力，能在一定的清洗温度及时间内达到预期的清洗效果，清洗容量大。
清洗溶剂的化学性能和热稳定性良好，在贮存和使用期间不发生分解。
清洗溶剂应具有安全、无毒或低毒等特性，可操作性能良好。
7、生产工序
元器件引线成形
7.1.1元器件引线成形，能使元器件在经受组装件的相关标准规定的温度、振动和冲击时，在元器件引线界面处不会受到过应力。
7.1.2引线正常打弯成形是引线直接打弯90°
。
引线直线段长度及弯头半径应符合图12要求。
根据设计要求，如果引线的弯折不能符合图8的要求，应在装配图中阐明。
弓I线成形后引线不能有损伤，在外观、电性能、可焊性和机械强度等方面仍应满足原技术要求。
图12
引线成形时，应使元器件上字符端子外露，字符外露范围见图12
所示。
元器件插装
7.2.1元器件插装采用直插。
722方向
卧式安装
元器件放置在它们焊盘间的中心位置，元器件的标记清晰可见；
对于无极性元件，要求元件标记的排向一致（自左至右或从上到下）。
见图13所示。
722.2立式安装
非极性元器件标记读法为自上到下，有极性标记的放在上面。
见
图13图14
7.2.3安装
卧式-轴向引线
对于重量小于28克，功率小于1瓦的元器件，元器件整体平行地安放在板面上。
见图15-A所示。
对于功率等于或大于1瓦的元器件，元器件离板面的距离至少为1.5mm元器件整体应与PCB平面平行。
见图15-B所示。
图15
卧式-径向引线
元件体平置在板面上，见图16所示
图16
立式-轴向引线
元件体和PCB板面垂直；
元器件离焊盘的高度“H'
在0.4mm至
1.5mm之间；
安装后的总高度不超过规定的高度。
见图17所示。
图17
立式-径向引线
器件直立，底面和基板平行；
器件底面和板面的间距在0.25mm
和2.0mm之间。
见图18所示。
对于器件包封涂料在引线处是弯月形封口的，安装时在封口和焊盘之间要留出适当的高度。
见图19所示。
图18
图19
双列直插封装
对于双列直插封装DIP器件、双列直插引线座等，要求所有引脚
的架空台肩都靠在焊盘上，引脚伸长符合要求。
见图20所示。
图20
723.6导线/引线连接端子一接线柱一引线
接头附近的导线应呈环形或弧形，要足以能够消除振动和热的应力见图21所示。
图21
723.7与导线交叉的引线
与导线交叉的引线，应加绝缘套管；
套管长度适当，没有碰到焊点，套管的位置能够起到绝缘保护的作用。
见图22所示。
从元件体伸出的引线应该大致和元件体的主轴并行，引线进入插孔处应该大致和基板表面垂直。
图22
7.3元器件焊接
波峰焊
731.1建议采用带射流波或带紊流波与不对称层流波的双波峰焊接设备。
预热温度曲线应根据焊剂的类型、元器件的种类及安装密度、印制板的厚度等确定。
在进行波峰焊的过程中，必须严格控制焊剂的密度、活性及焊剂的涂布参数。
推荐使用如下焊接参数：
预热区温升速率：
2〜3C/s;
预热区印制板表面温度：
90〜110C;
预热区元器件表面的最高温度：
汨20C;
焊料槽设定温度：
240〜260C;
焊接时间：
3〜6s;
倾斜角：
3〜7。
7.3.2手工焊
选用防静电恒温电烙铁。
烙铁温度（实际温度）应在230±
20C范围之间。
烙铁同时接触焊盘和器件引线，不得来回摩擦。
点焊的每次焊接时间不超过2±
0.5s。
7.4引线修剪
引线或导线伸出焊盘面的垂直高度为“L”，通常L=1.0~1.5mm,见
图23。
图23
742在厚度大于2.3mm并且孔金属化的印制板上插装引线长
度固定的器件时（例如DIP插座），允许看不到引线伸出。
7.4.3弓I线修剪时避免物理冲击，不破坏元件和焊点。
经过修剪的引线应进行再次焊接或者用10倍放大镜进行自检，确保原来的焊点完好无损，即不产生裂缝。
清洗
清洗工艺及设备的选用应取决于所采用的焊剂类型及焊接工艺。
当选用免清洗焊剂时，焊后是否清洗按合同规定。
清洗方法一般有喷淋、浸没、手工清洗等。
清洗后的组装板在米
用GB4677.22所规定方法进行测试时，其溶液电阻率应不小于2X1061/cm。
应尽量缩短印制板组装件在焊接后与清洗前的停留时间。
焊接后一般应在冷却至室温前进行清洗，但板面清洗前的温度不应超过选用的溶剂沸点。
焊点检测
7.6.1焊点光亮顺滑，呈现如图24所示的润湿良好的状态，可以见到被焊部位的轮廓，焊点呈羽扇式的凹月形。
焊点的润湿程度满足表5的最低要求。
紐）色
电嚴戦寸馥及可摘收
图24
表5金属化孔引线的最低可接收条件
规定
要求
备注
润湿范围元件面弓1线和孔壁
270°
孔内焊料充满的程度
75%
焊点在焊接面和兀件面合计的最大凹陷深度为
孔深的25%
焊点润湿范围焊接面
330°
焊盘被焊料润湿的比例元件面
焊盘被焊料润湿的比例焊接面
762金属化孔插装元件
762.1无空洞或表面缺陷，弓I线和电路润湿状态好，弓I线轮廓可见。
762.2焊料100泡住引线。
7.623焊料覆盖引线并且呈羽扇形铺展到焊盘导线上，形成很薄的边缘。
见图25所示。
图25
7.6.3弯月形引线封口的焊点
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对于敷形涂覆或包封器件，在封口和焊点之间必须能看到引线段。
见图26所示。
图26
764金属化孔一无引线表面间连接
对于无阻焊剂堵塞的金属化孔，通过波峰焊后，孔内应完全充满焊料，顶面连接盘润湿性好。
7.7返工
7.7.1可采用专用烙铁或吸锡枪等返修设备进行返工。
7.7.2返工用的专用烙铁的头部实际温度应低于270C,烙铁与焊
接部位的接触时间应不大于3s。
在返工时，推荐使用RMA液体焊剂。
7.7.3返工后,应按7.5的清洗方法清洗，并按本规范的规定进行检验。
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