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pcb排版和制造工艺性规范

　　　　　PＣB设计和制造工艺规范ﻩ

11　范围

本规范规定了网络科技有限责任公司ＰＣB设计和制造过程中的工艺要求。

本规范适用于网络科技有限责任公司内部印制电路工艺设计制造。

12　规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。

凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。

凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。

GB/1360-78　　　　《印制电路网格》

QB／JU1０3．１　　　《企业技术标准编写规定》

QG／JU02.497-９7　《工艺工作管理的暂行规定》

QＢ／JU4８-93　　　　《专用工艺规程编制方法》

QB/JU5０.２3．0０２－2007《电视类产品ＰCB设计和制造技术规范》

IPC-SＭ-7８2A　　　　《SMT焊盘设计标准》

本标准中强制标准使用宋体加粗表示,带“*”为推荐标准。

13　定义

导通孔（via）：

　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（Ｂｌinｄ.Ｖia）　:

从印制板内仅延伸到一个表层的导通孔。

埋孔（Buride.Via）：

未延伸到印制板表面的导通孔。

过孔（Ｔｈrouｇh.Via）:

从印制板的一个表层延展到另一个表层的导通孔。

元件孔（Ｃomponentholｅ）：

用于元件端子固定于印制板及导电图形联接的孔。

Staｎdoff：

表面贴装器件本体底部到引脚底部的垂直距离如图例中的A1。

单位：

　１mm≈39.3７mil；1iｎ=2５.4ｍm;

14　PCB排版作用

4.1良好的排版布局,保证达到产品的技术指标。

4.2合理的结构，便于安装与维修。

4.３工艺合理可行，保证材料消耗和装配工时少,降低制造成本。

15　规范内容：

5．1ＰCB外型、尺寸。

　进行ＰCB设计时,首先要考虑ＰＣB外形。

PCB外形尺寸过大时,印制线条长,阻抗增加,抗噪声能力下降，成本也增加;过小，则散热不好，邻近线条易受干扰。

同时ＰCB外形尺寸的准确性与规格直接影响到生产加工时的可制造性与经济性。

PCB外形设计的主要内容包括：

5.1.1.＊形状设计

●印制板的外形应尽量简单,一般为矩形，长宽比为３：

2或4:

3,其加工应尽量靠标准系列的尺寸,以便简化加工工艺,降低加工成本。

图一：

ＰCＢ标准尺寸

5.1.2.PCB的最小加工尺寸50mm*5０mm;小于该尺寸的必须拼版。

5.1.3.PCB的板角应为　Ｒ型倒角为方便单板加工,不拼板的单板板角应为R　型倒角,对于有工艺边和拼板的单板，工艺边应为R型倒角，一般圆角直径为Φ５，小板可适当调整。

5.1.4.不规则的拼板铣槽间距大于８0mil。

不规则拼板需要采用铣槽加V-cｕt　方式时，铣槽间距应大于８0mil。

5.1.5.不规则形状的PCB　而没拼板的　PCB应加工艺边。

图２:

异形板加工艺边

5.1.7若PCB　上有大面积开孔的地方，在设计时要先将孔补全，以避免焊接时造成漫锡和板变形,补全部分和原有的PCＢ部分要以单边邮票孔连接,在波峰焊后将之去掉。

图3：

大面积开孔需补全

5.1.8PCB选择:

5.1.8.1.ＰCB曲翘度要求<0.７5%;

图4：

PCB曲翘

5.1.8.2.有26０℃/50Ｓ的耐热性;

5.1.8.3.确定PCB板选择的板材，如:

FＲ-4，铝基板、陶瓷基板、纸芯板等,如选择高TG（玻璃化温度）值的板材,需在文件中注明厚度公差。

表一:

PCB板材各项指标

5.1.8.4.*确定PＣＢ的表面处理镀层:

确定PCB铜箔的表面处理镀层,例如:

镀锡、镀镍金或OSＰ等,并在文件中注明。

5.1.8.5.*　PCB　尺寸、板厚在PCB文件中标明、确定,尺寸标注应考虑厂家的加工公差。

板厚（±1０％公差）规格：

０.8mm、1.0mm、１.2mm、1.6ｍm、2.0mm、2.5ｍm、3.0mｍ、3.5mm。

5.2基准MARK的设计:

5.2.1有表面贴器件的　ＰＣＢ板对角至少有两个不对称基准点。

基准点用于锡膏印刷和元件贴片时的光学定位。

根据基准点在　PＣB上的分别可分为拼板基准点、单元基准点、局部基准点。

ＰＣB上应至少有两个不对称的基准点。

并需验证贴装可行性和工艺一致性。

图5：

拼板ＭARＫ和单板MARK的设置

5.2.2基准点中心距板边大于５mm,并有金属圈保护

A、形状:

基准点的优选形状为实心圆。

Ｂ、大小：

基准点的优选尺寸为直径4０mil±１mｉl。

C、材料：

基准点的材料为裸铜或覆铜，为了增加基准点和基板之间的对比度,可在基准点下面敷设大的铜箔。

Ｄ、基准点焊盘、阻焊设置正确

阻焊开窗：

阻焊形状为和基准点同心的圆形,大小为基准点直径的两倍。

在80mil　直径的边缘处要求有一圆形的铜线作保护圈，金属保护圈的直径为：

外径　1１0miｌ，内径为90ｍil,线宽为　10ｍil。

由于空间太小的单元基准点可以不加金属保护圈。

对于多层板建议基准点内层铺铜以增加识别对比度。

图六：

MＡRK点标准设置

备注：

铝基板、厚铜箔（铜箔厚度≧３0Z）基准点有所不同，基准点的设置为:

直径为　80mil　的铜箔上，开直径为40mｉl的阻焊窗。

5.2.3基准点范围内无其它走线及丝印,为了保证印刷和贴片的识别效果,基准点范围内应无其它走线及丝印。

5.3PCＢ定位孔和夹持边的设置

5.３.1一般丝印机、贴装机、插件线体对ＰCB定位方式有两种,针定位（自动插件机）和边定位（自动贴片机、插件生产线）。

对于针定位方式，ＰCB上必须设计定位孔;对于边定位方式,ＰCB的两边在一定范围内不能放置元件和MAＲK点。

5.3．2定位孔一般为两个，位置在PＣB的长边一侧，孔径为4mｍ,定位孔的位置在PCB各边5mm处。

　备注:

螺钉安装孔满足要求时可直接使用螺钉安装孔作为定位孔。

5.3.3定位孔的内壁不允许有电镀层；

5.3.4定位孔必须与PＣB打孔文件同时生成，保持一致性。

5.3.5定位孔周边２mm内不允许布元件和MARK

5.3.6边定位：

夹持边要求平整光滑,每块板的尺寸一致,公差尽量小；

5.3.7夹持边5mm范围内不允许布元件和MＡRＫ；

　　　　　　图七:

夹持边的工艺区（禁布区）

5.4拼板设计

5.4.1拼板尺寸以方便制造、装配和测试过程中加工,不产生较大变形。

根据PCB厚度为1.6mm基板弯曲量的规定为上翘曲≤０.５mm,下翘曲≤1.2mm。

通常所允许的弯曲率在0．65%以下。

５.4.2拼板的工艺夹持边应的要求;带定位孔的边为8mm-10mm；不带定位孔的边为３ｍm。

５．4．3　拼板定位孔加在工艺边上，其距离为距各边５mｍ；

5．4.4　波峰焊的制成板上需接地的安装孔和定位孔应定为非金属化孔。

5.４.5印制板在波峰焊接后需进行装配的孔应有阻焊措施，安装孔的焊盘采用留孔焊盘,开槽方向与焊接方向保持一致,防止堵孔。

如图八所示。

图八:

安装孔留空焊盘

5．４.６当拼板需要做V-CUＴ时，拼板的PＣB板厚应小于3.5mｍ;

5.４.７Ｖ－CUＴ的数量<３

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）;

图九：

V槽数量<3

5.5工艺布局的基本原则

5.5.1.ＰCBA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。

我公司常用PCBＡ的5种主流加工流程如表2：

序号

名称

工艺流程

特点

适用器件范围

1

单面插装

机插—成型—插件—波峰焊接

效率高，PCＢ组装加热次数为一次

器件为ＴHD

单面板采用该工艺

2

单面混装

焊膏印刷—贴片—回流焊接—手揷—波峰焊接

效率较高，PＣB组装加热次数为二次

器件为ＳＭD、THＤ

双面板采用该工艺

３

双面混装

贴片胶印刷—贴片—固化—翻板—手揷—波峰焊接

效率较高,PCB组装加热次数为二次

器件为SMD、THＤ

部分显控、SＭ板采用该工艺。

4

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—手揷—遮蔽焊（手工焊）

效率较高，PＣB组装加热次数为二次，波峰焊对元件的热冲击影响小。

器件为SMD、ＴHD

多层板采用该工艺

５

常规双面混装

焊膏印刷—贴片—回流焊接—翻板—贴片胶印刷—贴片—固化—翻板—TＨD—波峰焊接

效率较低,PCB组装加热次数为三次,波峰焊对元件的热冲击大。

器件为SMＤ、TＨD

部分主板采用该工艺。

６

表二

5.5.2.各类螺钉装配安装孔的禁布区范围要求

各种规格螺钉的禁布区范围如以下表所示（此禁布区的范围只适用于保证电气绝缘的安装空间,未考虑安规距离，而且只适用于圆孔）：

连接种类

型号

规格

安装孔（mm）

禁布区（mｍ）

螺钉连接

GB９074．４—８组合螺钉

M２

２.4±0.1

φ７.1

M2.5

２.9±０.1

φ7．6

M3

3.4±0.1

φ8.6

M４

4．5±0.1

φ10．6

M5

５．５±0.１

φ１2

铆钉连接

苏拔型快速铆钉Ｃhoｂert

4

4.１０0－0.2

φ7．6

连接器快速铆钉Avtronｕｉc

11８９-2812

2.80-０.2

φ6

自攻螺钉连接

ＧＢ90７４.18—88十字盘头自攻镙钉

ＳＴ2.2＊

2．４±０.１

φ７.6

ST2.９

3.１±０.1

φ７．６

ＳＴ3.5

3.7±０.1

φ9.6

ＳT4．２

4.５±0.1

φ10.6

SＴ4.8

5.１±0.1

φ1２

ST2．6*

2.8±0．1

φ7.6

表三、圆形安装孔的禁布区

本体范围内有安装孔的器件，例如插座的铆钉孔、螺钉安装孔等，为了保证电气绝缘性,也应在元件库中将其禁布区标识清楚。

腰形长孔禁布区如下表6

连接种类

型号

规格

安装孔（mｍ）

禁布区（ｍm）

螺钉连接

GB9074.4—8组合螺钉

M２

２.4±0.1

φ7.1

M2.5

２．9±0.1

φ7.6

M3

3.4±０.１

φ８.6

M4

4.5±0.１

φ10.6

M5

5.5±0.1

φ12

表四：

腰形长孔禁布区

5.5.3.双面回流焊的　ＰＣB的BOＴＴOM　面要求无大体积、太重的表贴器件需双面都过回流焊的PCB,第一次回流焊接器件重量限制如下：

　　A＝器件重量/引脚与焊盘接触面积　

　　片式器件:

A≦０.０75ｇ／mm2

　　　翼形引脚器件:

A≦0.30０g/mｍ2　

　　　J形引脚器件:

A≦0.200g/mm２　

　面阵列器件:

A≦0.1０0g/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。

5.5.4.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SMT　器件距离要求如下:

　　　　　　　波峰焊方向

图十：

相同类型器件间距

焊盘间距L（mｍ/mil）

器件本体间距B（mm／mil）

最小间距

推荐间距

最小间距

推荐间距

0６０3

０.76／30

1.２7/50

0.76/３0

１．27/50

08０５

0.８9／３５

１．27/5０

0．89/35

1.27／5０

１20６

１.０2／４０

１.27/5０

1.02/40

1.２7／5０

≧1２06

1.02／40

1．２７／５０

1.02/４0

１．27/50

ＳOＴ

封装

1．０２/40

1.２７/５0

1.0２/40

钽电容3216、３528

１.02/40

1.27/５0

1．0２/40

1.２７/５0

钽电容6032、７343

1.27/５0

1.52/60

2.0３/80

2.５4/１00

SOP

1.27／5０

1.52/60

　---

－--

表五相同类型器件的封装尺寸与距离关系

图十一:

不同类型器件距离

不同类型器件的封装尺寸与距离关系表（表六）:

封装尺寸

6

≧１20６

SＯT

封装

钽电容321６、3５28

钽电容6０32、７343

SOIC

通孔

060３

１.２7

１．27

１.2７

１.５2

1．52

2．5４

2.5４

1.２7

080５

1.27

1．27

1．２7

1．５2

1.5２

2.５4

２.54

１．27

1206

１．2７

１.2７

1.27

1．5２

1.52

2．54

2.54

1.2７

≧1206

1.27

1.27

1.２7

１．52

１.52

２.５4

2.5４

１.27

SOT封装

1.52

１．52

1.5２

1.52

1.52

2.54

2.54

1.27

钽电容3２1６、3528

1.5２

1.52

1.52

1.52

1.5２

2.5４

２.54

1.27

钽电容6032、7343

2．5４

2.54

2.54

2.5４

2.５４

2.54

2.54

1.27

SOIC

2．54

２.54

2．54

2.54

2.5４

2.5４

2.５4

1.27

通孔

1.27

１.27

1.２７

１．２７

1．27

1.27

１.2７

１.27

表六不同类型器件的封装尺寸与距离

图十二各种器件间距的IPＣ标准

5.5.5.*大于0８05封装的陶瓷电容,布局时尽量靠近传送边或受应力较小区域,其轴向尽量与进板方向平行（图5）:

图十三：

大封装ＣHIP器件的走向。

5.5.6.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。

如图6：

图十四：

连接件的禁布区

5.5.7.过波峰焊的表面贴器件的standofｆ　应小于0.15ｍm，否则不能布在B面过波峰焊，若器件的　standoff在　0．1５mm　与0.2mm之间,可在器件本体底下布铜箔以减少器件本体底部与PＣＢ表面的距离。

如：

下图中standｏｆｆ=A1

图十五:

表面贴器件的stａndoff=A1　应小于　0.1５mm

5.5.8.为保证过波峰焊时不连锡,背面测试点边缘之间距离应大于　1.0ｍm。

5.5.9.为保证过波峰焊时不连锡，过波峰焊的插件元件焊盘边缘间距应大于1．0ｍm。

插件元件引脚间距（piｔcｈ）≧2.5mm。

Miｎ1.0ｍm

图十六：

焊盘边缘间距≧1.0mm。

5.5.10.插件元件每排引脚为较多，以焊盘排列方向平行于进板方向布置器件时，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8）。

图十七:

脱锡焊盘和椭圆焊盘的设置要求。

5.5.11.＊BGA器件周围3mm内无器件；为了保证可维修性，BGＡ　器件周围需留有3mm禁布区。

5.5.12.BGA不允许放置背面（两次过回流焊的单板地第一次过过回流焊面）.　

5.5.13.可调器件、可插拔器件周围留有足够的空间供调试和维修。

应根据系统或模块的ＰCBＡ安装布局以及可调器件的调测方式来综合考虑可调器件的排布方向、调测空间;

可插拔器件周围空间预留应根据邻近器件的高度决定。

5.5.14.有极性的变压器的引脚尽量不要设计成对称形式

图十八：

变压器的非对称设计

5.5.15.金属壳体器件和金属件与其它器件、走线的距离满足绝缘要求。

图十九：

金属壳体器件下的走线满足绝缘要求。

5.5.16.*器件布局设计时要整体考虑单板装配干涉、单板与结构件的装配干涉问题,尤其是有高器件立体装配的单板等。

5.5.17.裸跳线、散热器、器件金属外壳不能贴板跨越板上的导线或铜皮,以避免和板上的铜皮短路,绿油不能作为有效的绝缘。

5.5.18.*电缆的焊接端尽量靠近PCＢ　的边缘布置以便插装和焊接,否则PCB上别的器件会阻碍电缆的插装焊接或被电缆碰歪。

5.5.19.电缆和周围器件之间要留有一定的空间,否则电缆的折弯部分会压迫并损坏周围器件及其焊点。

5.5.20.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。

波峰焊方向

图二十：

器件排版对波峰焊疵点的影响

5.5.21.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。

波峰焊方向

图二十一:

TＨT器件排版需避免波峰焊造成的浮高

5.5.22.*器件和机箱的距离要求

器件布局时要考虑尽量不要太靠近机箱壁,以避免将PCB　安装到机箱时损坏器件。

特别注意安装在　PCB边缘的,在冲击和振动时会产生轻微移动或没有坚固的外形的器件:

如立装电阻、无底座电感变压器等,若无法满足上述要求，就要采取另外的固定措施来满足安规和振动要求。

5.5.23.*有过波峰焊接的器件尽量布置在PＣB边缘以方便堵孔。

5.5.24.＊设计和布局　PCB时，应尽量允许器件过波峰焊接。

选择器件时尽量少选不能过波峰焊接的器件,另外放在焊接面的器件应尽量少,以减少手工焊接。

5.5.25.*布局时应考虑所有器件在焊接后易于检查和维护。

5.5.26.极性器件的排列方便插装和检查，要求在全局范围内保持一致性,可接收条件为在局部保持极性的一致性。

极性器件布局排列良好

　　　极性器件布局局部排列良好

不可接收：

器件极性排列混乱

图二十二：

器件的极性排布可接收规范

5.5.27.表贴器件需过波峰时,ＳＯP器件轴向需与波峰方向一致。

图二十三:

ＳOP器件波峰焊排版

5.5.28.为避免阴影效应，同尺寸元件的端头在平行于焊料波方向排成一直线;不同尺寸的大小元器件应交错放置;小尺寸元件要排布在大元件的前方；防止元件体遮挡焊接端头和引脚。

当不能按以上要求排布时,元件之间应留有3-5mｍ间距。

图二十四：

ＣＨＩP器件波峰焊排版要求

5.5.29.SOP器件在过波峰尾端需接增加一对脱锡焊盘。

尺寸满足图25要求。

图二十五:

SＯP器件加脱锡焊盘的规范

5.5.30.SＯＴ　器件过波峰尽量满足最佳方向。

图二十六:

ＳOT器件的排版方向

5.5.31.贴片器件过波峰时使用加长焊盘克服“阴影效应”。

图二十七：

加长焊盘改善波峰焊的阴影效应

5.5.32.SOＪ、PLCC、QFP　等表贴器件不能过波峰焊;SOＪ、PＬCC、QFP等表贴器件贴装在ＢOTTOＭ面时必须使用双面回流+遮蔽焊工艺。

多层板建议使用遮蔽焊工艺

图二十八:

遮蔽焊台车

5.5.33.*过波峰焊的SＯＰ之PIＮ间距大于1.0mm,片式元件在　0６03　以上。

5.5.34.**集成电路、三极管、插座及０．4mm、0．5ｍm间距的SＭＴ集成电路、电阻排、电容排器件,应增加二次阻焊措施或采用字符阻焊,防止连焊。

5.5.35.*０.5ｍmQFＮ封装焊盘设计:

　　　　实物封装　　　　　　　　　　　PCＢ焊盘封装

e1≥0．2mm,

Ｄ≤ｇ≤D+0.1５mm,

E+０.０５MM≤Ｚ≤Ｅ+0．15mm,

X=W=0.3mm,

T+0.05mm≤Ｙ≤Ｔ＋0．１5mm，

Ｇ≤s－０.1ｍm,

ｅ=0.5mm.

焊盘两端需圆弧处理，严禁使用矩形焊盘。

焊盘必须做阻焊１2ｕm-20um。

图二十九：

ＱFN封装的设计建议

5.6热设计要求：

5.6.1.高热器件应考虑放于出风口或利于散热位置。

5.6.2.较高器件放于出风口时应考虑不阻挡风路。

5.6.3.散热器的放置应考虑利于对流。

5.6.4.温度敏感器件应考虑远离热源。

　　对于自身温升高于３０°的热源,一般要求:

A、自然冷却条件下,电解电容等温度敏感器件离热源器件的距离大于4.0mｍ。

B、风冷条件下,电解电容等温度敏感器件离热源器件的距离大于2.５ｍm。

若因空间距离不能达到上述要求的，必须通过温度测试,保证温度敏感器件的温升在降额使用范围内。

5.6.5.大面积铜箔要求用隔热带同焊盘相连，对于通过电流大于5A的焊盘不能使用隔热焊盘，如所示:

　　　　A　　　　　　　　　　　　　B

　　　　　　图三十：

隔热焊盘

5.6.6.为了避免器件在回流焊中出现立碑、偏位现象,要求０80５和0８05以下片式元件两端焊盘应保证散热对称性，焊盘与印制导线的连接部不得大于0.3mm。

如图1A所示

5.6.7.＊确定高热器件的安装方式易于操作和焊接，原则上器件的发热密度超过0.4Ｗ／cm3，单靠元器件的引线脚和元器件本身不足充分散热，应考虑使用散热网、散热器等措施提高散热能力。

散热器的支脚，应采用多点连接,尽可能选择铆接后过波峰焊或直接波峰焊连接。

对较长的散热器使用,应考虑过波峰时受热散热器和PＣB板材热膨胀系数不匹配造成的变形。

对于需搪锡操作的锡道,锡道宽度应不大于等于2.0mm，锡道边缘间距应大于1.5mm。

5.7走线要求:

5.7.1.所有大尺寸布线不应直接和SMD器件的焊盘相连。

布线和焊盘连接要求如图:

单位:

ｉｎ（1in=２5.４mm）

图三十一：

走线密度要求

5.7.2.所有的走线及铜箔距离板边：

V—CUＴ边大于　0.７５mm,铣槽边大于0.３mm（铜箔离板边的距离还应满足安装要求）。

5.7.3.散热器、金属端子正下方无走线（或已作绝缘处理）或确认走线与散热器是同等电位。

5.7.4.要增加孤立焊盘和走线连接部分的宽度（泪滴焊盘）,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。

5.7.5.同一层上的信号线改变方向时，应走斜线，拐角处不得使用锐角。

5.7.6.*在保证负载电流满足要求的情况下,内层地线设计成网状,使层间的结合是树脂与树脂间的结合,避免通电时地线发热导致层间分离。

5.7.7.最短走线原则，线越短电阻越小,干扰越小。

5.7.8.在同一面平行走线长度＜150mm;层间走线避免平行。

5.7.9.*与矩形焊盘连接的导线应从焊盘的长边中心引出,避免呈一定角度。

图三十二、矩形焊盘导线引出规则

5.7.10.当焊盘和大面积的地或电源相连时，应优选十字铺地法和45°铺地法。

从大面积地和电源线处引出焊盘时，必须使用导线引出,导线长于0.５ｍm，宽小于０.4mm。

图三十三：

大面积敷铜上的焊盘设计

5.8器件库选型要求