研发工艺设计规范Pcb设计Word文件下载.docx

研发工艺设计规范Pcb设计Word文件下载.docx

《研发工艺设计规范Pcb设计Word文件下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《研发工艺设计规范Pcb设计Word文件下载.docx（34页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

ＯrganicSolｄeｒabｉlity　Ｐrｅsｅrvatｉｖｅs

说明：

本规范没有定义的术语和定义请参考《印刷板设计，制造与组装术语与定义》（IＥＣ60194）

4.拼板和辅助边连接设计

4．１　Ｖ-CUT连接

[１]当板与板之间为直线连接，边缘平整且不影响器件安装的ＰCB可用此种连接。

V-ＣUT为直通型，不能在中间转弯。

［2］Ｖ-CUT设计要求的PCB推荐的板厚≤3.0mm。

[3]对于需要机器自动分板的PCＢ,Ｖ-CUT线两面（TOP和BＯTTＯＭ面）要求各保留不小于

1mｍ的器件禁布区,以避免在自动分板时损坏器件。

图1：

V－ＣUT自动分板PＣＢ禁布要求

同时还需要考虑自动分板机刀片的结构，如图2所示。

在离板边禁布区５mm的范围内,不允许布局器件高度高于2５ｍｍ的器件。

采用V-CUT设计时以上两条需要综合考虑，以条件苛刻者为准。

保证在V-ＣUT的过程中不会损伤到元器件,且分板自如。

此时需考虑到V-ＣUT的边缘到线路（或PAD）边缘的安全距离“Ｓ”，以防止线路损伤或铜,一般要求S≥0．3mm。

如图４所示。

4.２邮票孔连接

[4]推荐铣槽的宽度为2ｍm。

铣槽常用于单元板之间需留有一定距离的情况，一般与V-CUT和邮票孔配合使用。

［5]邮票孔的设计：

孔间距为１.5ｍm，两组邮票孔之间推荐距离为50mm。

见图５　

4.３拼版方式

推荐使用的拼版方式有三种:

同方向拼版，中心对称拼版，镜像对称拼版。

[6]当PCＢ的单元板尺寸＜80ｍm*80mm时，推荐做拼版；

[7]设计者在设计PCB板材时需要考虑到板材的利用率,这是影响PＣＢ成本的重要因素之一。

说明:

对于一些不规则的ＰCB（如L型PＣB）,采用合适的拼版方式可提高板材利用率，降低成本。

图6

［８]若PＣB要经过回流焊和波峰焊工艺，且单元板板宽尺寸>

60.0mm,在垂直传送边的方向上拼版数量不应超过2。

[9］如果单元板尺寸很小时,在垂直传送边的方向拼版数量可以超过3，但垂直于单板传送方向的总宽度不能超过150.0mm，且需要在生产时增加辅助工装夹具以防止单板变形。

[10]同方向拼版

●规则单元板

采用V-ＣUT拼版,如满足４．1的禁布要求,则允许拼版不加辅助边　

●不规则单元板

当PCB单元板的外形不规则或有器件超过板边时,可采用铣槽加Ｖ-CUT的方式。

[1１]中心对称拼版

●中心对称拼版适用于两块形状较不规则的ＰCB，将不规则形状的一边相对放置中间,使拼版后形状变为规则。

●不规则形状的PCＢ对称，中间必须开铣槽才能分离两个单元板

●如果拼版产生较大的变形时,可以考虑在拼版间加辅助块（用邮票孔连接）

●有金手指的插卡板,需将其对拼，将其金手指朝外，以方便镀金。

[1２]镜像对称拼版

使用条件：

单元板正反面SMＤ都满足背面过回流焊焊接要求时，可采用镜像对称拼版。

　操作注意事项:

镜像对称拼版需满足PCB光绘的正负片对称分布。

以4层板为例:

若其中第2层为电源/地的负片,则与其对称的第３层也必须为负片，否则不能采用镜像对称拼版。

　　图11:

镜像对称拼版示意图　

采用镜像对称拼版后，辅助边的Fiducialｍaｒk必须满足翻转后重合的要求。

具体的位置要求请参见下面的拼版的基准点设计。

4.4辅助边与PＣB的连接方法

[13]一般原则　

●器件布局不能满足传送边宽度要求（板边5ｍm禁布区）时,应采用加辅助边的方法。

●PＣB板边有缺角或不规则的形状时，且不能满足PＣB外形要求时,应加辅助块补齐,时期规则,方便组装。

图12　：

补规则外形PCB补齐示意图

[14]板边和板内空缺处理

当板边有缺口,或板内有大于35mm*35mｍ的空缺时，建议在缺口增加辅助块，以便SMＴ和波峰焊设备加工。

辅助块与PＣＢ的连接一般采用铣槽+邮票孔的方式。

　　　　　　　图１3：

PCB外形空缺处理示意图

5．器件布局要求

5.１器件布局通用要求　

[1５]有极性或方向的ＴHD器件在布局上要求方向一致,并尽量做到排列整齐。

对SMD器件,不能满足方向一致时，应尽量满足在X、Y方向上保持一致,如钽电容。

[16]　器件如果需要点胶,需要在点胶处留出至少3mm的空间。

[17]需安装散热器的SMD应注意散热器的安装位置，布局时要求有足够大的空间，确保不与其它器件相碰。

确保最小０.5ｍm的距离满足安装空间要求。

1、热敏器件（如电阻电容器、晶振等）应尽量远离高热器件。

　2、热敏器件应尽量放置在上风口，高器件放置在低矮元件后面,并且沿风阻最小的方向排布放置风道受阻。

　　　　　图14：

热敏器件的放置

[18］　器件之间的距离满足操作空间的要求（如:

插拔卡）。

　　　图１５:

插拔器件需要考虑操作空间

[１９]　不同属性的金属件或金属壳体的器件不能相碰。

确保最小1.0mｍ的距离满足安装要求。

　５．２回流焊

5.２.1SMD器件的通用要求

[20]细间距器件推荐布置在PCB同一面，并且将较重的器件（如电感，等）器件布局在Toｐ面。

防止掉件。

[21]有极性的贴片尽量同方向布置,防止较高器件布置在较低器件旁时影响焊点的检测，一般要求视角<

45度。

如图所示

　　图1６:

焊点目视检查示意图

[２2]CSP、BＧA等面阵列器件周围需留有2ｍm禁布区，最佳为5mm禁布区。

[23］一般情况面阵列器件布容许放在背面;

当背面有阵列器件时,不能在正面面阵列器件8ｍｍ禁布区的投影范围内。

如图所示;

　　图１7:

面阵列器件的禁布要求5.2.1SＭD器件布局要求

[24]所有SMD的单边尺寸小于50mm,如超出此范围,应加以确认。

[25]不推荐两个表面贴装的异型引脚器件重叠,作为兼容设计。

以ＳOＰ封装器件为例，如图所示。

　　图　1８:

两个SOP封装器件兼容的示意图　

[26]对于两个片式元件的兼容替代。

要求两个器件封装一致。

如图:

图　１9：

片式器件兼容示意图

［２7]在确认SMD焊盘以及其上印刷的锡膏不会对ＴHD焊接产生影响的情况下　，允许ＴＨD与SMD重叠设计。

如图。

　图２0：

贴片与插件器件兼容设计示意图

[28]贴片器件之间的距离要求

同种器件:

≥0.3mm　

异种器件:

≥０．13×

h+0.３mm（h为周围近邻元件最大高度差）　

　　　图21：

器件布局的距离要求示意图　

[２9]　回流工艺的SMＴ器件距离列表:

距离值以焊盘和器件体两者中的较大者为测量体。

表中括号内的数据为考虑可维修性的设计下限。

[30]细间距器件与传送边所在的板边距离要求大于１0mｍ,以免影响印刷质量。

建议：

建议条码框与表面贴装器件的距离需要满足如下需求。

以免影响印锡质量。

见表2

　表2条码与各封装类型器件距离要求表

元件种类

Pｉtch小于１．27ｍｍ翼形引脚器件（如SOP、QFＰ等）、面阵列器件

0603以上Chip元件及其它封装元件

条码距器件最小距离

10ｍｍ

５ｍm

图２２:

ＢＡRCODE与各类器件的布局要求

5．２．2通孔回流焊器件布局要求

[31]对于非传输边大于30０mｍ的PCＢ,较重的器件尽量不要布局要在PCB的中间。

以减轻由插装器件的重量在焊接过程中对PCB变形的影响,以及插装过程对板上已经贴放的器件的影响。

[32]为方便插装。

器件推荐布置在靠近插装操作侧的位置。

[33］通孔回流焊器件本体间距离>

10mｍ。

[３4]通孔回流焊器件焊盘边缘与传送边的距离≥１0mｍ，与非传送边距离≥5mm。

５.3　波峰焊

５．3.1波峰焊SMD器件布局要求

［35]适合波峰焊接的ＳMD　

●大于等于0603封装,且Standoｆｆ值小于0.15的片式阻容器件和片式非露线圈片式电感。

●PITCH≥1．27mｍ，且Sｔandoff值小于0.15mm的SＯP器件。

●PITCH≥1．27mm，引脚焊盘为外露可见的ＳOT器件。

注:

所有过波峰焊的全端子引脚SMD高度要求≤2．0mm；

其余SMD器件高度要求≤４.0ｍm。

[36]SOＰ器件轴向需与过波峰方向一致。

SOＰ器件在过波峰焊尾端需增加一对偷锡焊盘。

如图23所示　

　　　　　图2３:

偷锡焊盘位置要求

[３７］SOT－23封装的器件过波峰焊方向按下图所以定义。

　　　图24:

SOＴ器件波峰焊布局要求

[３8］器件间距一般原则：

考虑波峰焊接的阴影效应，器件本体间距和焊盘间距需保持一定的距离。

相同类型器件距离

图25:

相同类型器件布局

表3：

相同类型器件布局要求数值表

不同类型器件距离:

焊盘边缘距离≥1.0mm。

器件本体距离参见图26、表4的要求。

图26:

不同类型器件布局图　

表4：

不同类型器件布局要求数值表

５.3．2THD器件通用布局要求

［39]除结构有特殊要求之外,ＴHD器件都必须放置在正面。

　[40]相邻元件本体之间的距离，见图27。

　　图27　：

元件本体之间的距离

[41]满足手工焊接和维修的操作空间要求，见图28

图２８　:

烙铁操作空间

5.3．3ＴHD器件波峰焊通用要求

[42]　优选piｔcｈ≥2.0mｍ，焊盘边缘间距≥1.0ｍm的器件。

在器件本体不相互干涉的前提下,相邻器件焊盘边缘间距满足图2９要求：

　　　图2９:

最小焊盘边缘距离　

[43]THＤ每排引脚数较多时,以焊盘排列方向平行于进板方向布置器件。

当布局上有特殊要求,焊盘排列方向与进板方向垂直时,应在焊盘设计上采取适当措施扩大工艺窗口，如椭圆焊盘的应用。

ＴHD当相邻焊盘边缘间距为０．6mm－1.0mm时，推荐采用椭圆形焊盘或加偷锡焊盘。

　　　　图　3０　:

焊盘排列方向（相对于进板方向）

６.孔设计

6.1过孔

6.1.１孔间距　

图31:

孔距离要求

[4４]　孔与孔盘之间的间距要求：

B≥5mil;

［４5]　孔盘到铜箔的最小距离要求:

Ｂ1&

B2≥5mil;

[46］金属化孔（ＰTH）到板边（Hoｌｅto　outliｎe）最小间距保证焊盘距离板边的距离:

Ｂ3≥20miｌ。

[４７]非金属化孔（NＰTH）孔壁到板边的最小距离推荐D≥40mil。

6．１.2　过孔禁布区　

[４8］过孔不能位于焊盘上。

[49]器件金属外壳与PCB接触区域向外延伸１.５mｍ区域内不能有过孔。

　6．2安装定位孔

6.2.1　孔类型选择

　表5安装定位孔优选类型

图32：

孔类型

６．2.2禁布区要求

７阻焊设计

7．1导线的阻焊设计　

[50]　走线一般要求覆盖阻焊。

有特殊要求的ＰCB可以根据需要使走线裸铜。

７.２孔的阻焊设计

7.2.1　过孔

［51]　过孔的阻焊开窗设置正反面均为孔径＋５mil。

如图33所示

　图　33:

过孔的阻焊开窗示意图

7．2.2孔安装

[52]　金属化安装孔正反面禁布区内应作阻焊开窗。

　　　　图3４:

金属化安装孔的阻焊开窗示意图

［５3]有安装铜箔的非金属化安装孔的阻焊开窗大小应该与螺钉的安装禁布区大小一致。

　图３５：

非金属化安装孔阻焊设计　

[54］过波峰焊类型的安装孔（微带焊盘孔）阻焊开窗推荐为:

图　３６　：

微带焊盘孔的阻焊开窗

7．2.3定位孔　

［５５]非金属化定位孔正反面阻焊开窗比直径大10mil。

　　图　３7:

非金属化定位孔阻焊开窗示意图7.2.4过孔塞孔设计

[56]需要塞孔的孔在正反面阻焊都不开窗。

［57]需要过波峰焊的ＰCB，或者Ｐitcｈ＜1.０ｍm的BＧA／ＣSP,其BＧA过孔都采用阻焊塞孔的方法。

［58］　如果要在BGA下加ICT测试点，推荐用狗骨头形状从过孔引出测试焊盘。

测试焊盘直径32ｍil,阻焊开窗40mil。

图38：

BGA测试焊盘示意图

[5９]如果PCB没有波峰焊工序，且ＢGA的Piｔcｈ≥1.0mm,不进行塞孔。

ＢGA下的测试点，也可以采用以下方法：

直接ＢGA　过孔做测试孔,不塞孔，T面按比孔径大5ｍiｌ阻焊开窗,B面测试孔焊盘为３2mｉｌ,阻焊开窗4０mil。

７.3焊盘的阻焊设计

[6０]　推荐使用非阻焊定义的焊盘（NoｎSｏｌderMaskDefineｄ）。

　图３9　:

焊盘的阻焊设计

[61］　由于PCB厂家有阻焊对位精度和最小阻焊宽度的限制,阻焊开窗应比焊盘尺寸大６mil以上（一边大3mil）,最小阻焊桥宽度3mil。

焊盘和孔、孔和相邻的孔之间一定要有阻焊桥间隔以防止焊锡从过孔流出或短路。

图40：

焊盘阻焊开窗尺寸　

表７:

阻焊设计推荐尺寸

项目

最小值

插件焊盘阻焊开窗尺寸（A）

３

走线与插件之间的阻焊桥尺寸（Ｂ）

ＳＭT焊盘阻焊开窗尺寸（C）

SMＴ焊盘之间的阻焊桥尺寸（D）

SMT焊盘和插件之间的阻焊桥尺寸（Ｅ）

插件焊盘之间的阻焊桥（Ｆ）

插件焊盘和过孔之见的阻焊桥（G）

过孔和过孔之间的阻焊桥大小（Ｈ）

[6２]　引脚间距≤0.５ｍm（２0mｉl），或者焊盘之间的边缘间距≤１0mil的SMＤ，可采用整体阻焊开窗的方式,如图41所示。

图　４1：

密间距的ＳMＤ阻焊开窗处理示意图

[63]散热用途的铺铜推荐阻焊开窗。

7．4金手指的阻焊设计

[64]金手指的部分的阻焊开窗应开整窗，上面和金手指的上端平齐，下端要超出金手指下面的板边。

见图42所示。

　图４2：

金手指阻焊开窗示意图　

8.　走线设计

８.1线宽/线距及走线安全性要求

［6５]线宽/线距设计与铜厚有关系，铜厚越大，则需要的线宽/线距就越大。

外层/内层对应推荐的线宽／线距如表8

表8推荐的线宽／线距

铜厚

外层线宽／线距（ｍil）

内层线宽／线距（mil）

HOZ，1ＯZ

4／5

4／4

2OZ

6/6

3ＯＺ

8/8

８／8

[６6］外层走线和焊盘的距离建议满足图４３的要求:

图43：

走线到焊盘的距离

[67]走线距板边距离>

20mil,内层电源/地距板边距离>

20mil,接地汇流线及接地铜箔距离板边也应大于20mｉｌ。

[68]在有金属壳体（如，散热片）直接与ＰＣＢ接触的区域不可以有走线。

器件金属外壳与PCＢ接触区域向外延伸１.5mm区域为表层走线禁布区。

　　图44：

金属壳体器件表层走线过孔禁布区

［69]走线到非金属化孔之间的距离

　　表9走线到金属化孔之间的距离

孔径

走线距离孔边缘的距离

NPTＨ<

８０mｉl　

安装孔

见安装孔设计

非安装孔

８mil

8０mil<

１２0mil

12mil

NPTＨ＞12０mil

16mil

　8.2出线方式

[70］元件走线和焊盘连接要避免不对称走线。

图45　:

避免不对称走线

[71]元器件出现应从焊盘端面中心位置引出。

　　图４6：

焊盘中心引出

　图4７:

焊盘中心出线

[72]当和焊盘连接的走线比焊盘宽时,走线不能覆盖焊盘，应从焊盘末端引线；

密间距的SＭＴ焊盘引脚需要连接时,应从焊盘外部连接,不容许在焊脚中间直接连接。

　　图48:

焊盘出线要求

（一）　

　　图　４9:

焊盘出线要求

（二）

［73]走线与孔的连接,推荐按以下方式进行

图50:

走线与过孔的连接方式

8.3覆铜设计工艺要求　

[74］　同一层的线路或铜分布不平衡或者不同层的铜分布不对称时,推荐覆铜设计。

［７5］　外层如果有大面积的区域没有走线和图形，建议在该区域内铺铜网格,使得整个板面的铜分布均匀。

　[７6]推荐铺铜网格间的空方格的大小约为25mｉｌ*２5mil。

　　图51：

网格的设计　

9丝印设计

9.1丝印设计通用要求

[7７]通用要求　

●丝印的线宽应大于5mil,丝印字符高度确保裸眼可见（推荐大于50mil）。

●丝印间的距离建议最小为8mil。

●丝印不允许与焊盘、基准点重叠，两者之间应保持6mｉl的间距。

●白色是默认的丝印油墨颜色，如有特殊需求，需要在PＣＢ钻孔图文中说明。

●在高密度的PＣＢ设计中，可根据需要选择丝印的内容。

丝印字符串的排列应遵循正视时代号的排序从左至右、从下往上的原则。

9.2丝印的内容

［7８］丝印的内容包括:

“ＰＣB名称”、“ＰCB版本”、元器件序号”、“元器件极性和方向标志”、“条形码框”、“安装孔位置代号”、“元器件、连接器第一脚位置代号”、“过板方向标志”、“防静电标志”、“散热器丝印”、等。

[７９］PCB板名、版本号：

板名、版本应放置在ＰCB的Ｔop面上，板名、版本丝印在ＰCB上优先水平放置。

板名丝印的字体大小以方便读取为原则。

要求Toｐ面和Bottｏｍ还分别标注“T”和“B”丝印。

[80]条形码（可选项）:

●方向:

条形码在ＰＣＢ上水平/垂直放置，不推荐使用倾斜角度；

●位置:

标准板的条形码的位置参见下图;

非标准板框的条形码位置,参考标准板条形码的位置。

　图52　：

条形码位置的要求

[8１]元器件丝印:

●元器件、安装孔、定位孔以及定位识别点都对应的丝印标号，且位置清楚、明确。

●丝印字符、极性与方向的丝印标志不能被元器件覆盖。

●卧装器件在其相应位置要有丝印外形（如卧装电解电容）。

[８2］安装孔、定位孔：

　安装孔在PCＢ上的位置代号建议为“M**”,定位空在ＰＣB上的位置代号建议为“P＊*”。

[83]　过板方向：

对波峰焊接过板方向有明确要求的PCB需要标识出过板方向。

适用情况:

PCＢ设计了偷锡焊盘、泪滴焊盘、或器件波峰焊接方向有特定要求等。

[84]　散热器：

需要安装散热器的功率芯片。

若散热器投影比器件大，则需要用丝印画出散热片的真实尺寸大小。

[８5]防静电标识：

　　防静电标识丝印优先放置在PCB的Tｏp面上。

12PCB叠层设计　

１0.１叠层方式

［86]　PCB叠层方式推荐为Ｆoｉl叠法。

　说明：

PCＢ叠法一般有两种设计:

一种是铜箔加芯板（Coｒe）的结构,简称为Foil叠法；

另一种是芯板（Core）叠加的方法,简称Core叠法。

特殊材料多层板以及板材混压时可采用Ｃｏre叠法。

图53：

PCＢ制作叠法示意图　

[８7］PCB外层一般选用0．５OZ的铜箔,内层一般选用1OZ的铜箔;

尽量避免在内层使用两面铜箔厚度不一致的芯板。

[88]　PＣB叠法采用对称设计。

对称设计指绝缘层厚度、半固化片类别、铜箔厚度、图形分布类型（大铜箔层、线路层）尽量相对于PCB的垂直中心线对称。

　　　　　图54:

对称设计示意图　

10.2　PCB设计介质厚度要求

[89]ＰCB缺省层间介质厚度设计参考表　1０:

表1０:

缺省的层厚要求

层间介质厚度（mm）

类型

1-2

2-３

3-４

４－５

５-６

6-7

7-８

8－9

9－10

10-11

11-12

１.６ｍm四层板

0.３6

０.７1

0.36

2.0ｍm四层板

０.36

１.13

2.5ｍｍ四层板

0.４0

1.５3

0.40

3.0mm四层板

１.93

1１PCB尺寸设计总则

11．1　可加工的ＰCＢ尺寸范围

[9０]　尺寸范围如表11所示：

　　图５5　：

ＰＣＢ外形示意图　

表11：

PＣB尺寸要求

[9１]ＰCＢ宽厚比要求Y/Z≤150。

[9２]单板长宽比要求X/Y≤2

［93]板厚0.8mm以下,　Gｅｒber各层的铜箔分布均匀,以防止板弯。

小板拼版数量较多建议SMＴ使用治具。

［９4]如果单元板尺寸在传送边器件禁布区尺寸上不能满足上述要求时建议在相应的板边增加≥5mm宽的辅助边。

　　图56:

PCB辅助边设计要求一　

[95]除了结构件等特殊需要外，其器件本体不能超过ＰCB边缘,且须满足：

●引脚焊盘边缘（或器件本体）距离传送边≥5mｍ的要求。

●当有器件（非回流焊接器件）在传送边一侧伸出PＣB外时,辅助边的宽度要求：

　　　　　图　57:

PCB辅助边设计要求二

●当有器件（非回流焊接器件）在传送边一