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1、编号 技术 LMHG016 2007洛阳牡丹通讯股份有限公司 技术开发部工作手册第 1 版 第 0 次修改 标题 PCB 工艺设计规范受控号 第 1 页 共 15 页 拟制 审核 批准 日期 2007 年 7 月 目目 录录 目目 录录 1 1 目的目的 2 2 适用范围适用范围 2 3 定义定义 2 4 规范内容规范内容 2 4 1 PCB 板材要求板材要求 2 4 2 热设计要求热设计要求 2 4 34 3 器件库选型要求器件库选型要求 3 4 44 4 基本布局要求基本布局要求 4 4 54 5 走线要求走线要求 8 4 6 固定孔 安装孔 过孔要求固定孔 安装孔 过孔要求 9 4 7
2、基准点要求基准点要求 9 4 8 丝印丝印要要求求 10 4 94 9 安规要求安规要求 11 4 104 10 PCBPCB 尺寸 外形要求尺寸 外形要求 11 4 114 11 工艺流程要求工艺流程要求 12 4 124 12 可测试性要求可测试性要求 主要针对在线测试主要针对在线测试 ICT ICT 测试测试 而制定而制定 13 5 5 附录附录 安规中的距离及其相关安全要求安规中的距离及其相关安全要求 14 编号 技术 LMHG016 2007洛阳牡丹通讯股份有限公司 技术开发部工作手册第 1 版 第 0 次修改 标题 PCB 工艺设计规范受控号 第 2 页 共 15 页 拟制 审核
3、批准 日期 2007 年 7 月 1 目的目的 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 Stand off
4、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 规范内容规范内容 4 1 PCB 板材要求板材要求 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
5、和z轴膨胀系数 此值应尽量小和与电子元器件的CTE一致 r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18 m 35 m和70 m 制成板敷铜线 的厚度根据成本和技术要求 可在 18 m 30 m 50 m 80 m和70 m 100 m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
6、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
7、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 编号 技术 LMHG016 2007洛阳牡丹通讯股份有限公司 技术开发部工作手册第 1 版 第 0 次修改 标题 PCB 工艺设计规范受控号 第 3 页 共 15 页 拟制 审核 批准 日期 2007 年 7 月 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
8、 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 34 3 器件库选型要求器件库选型要求 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
9、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5 mil 0 127mm 递加 即40 mil 45 mil 50 mil 55 mil 40 mil 以下按4 mil 递减 即36 mil 32 mil 28 mil 24 mil 20 mil 16 mil 12 mil 8 mil 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
10、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 40mil2 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
11、 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
12、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 编号 技术 LMHG016 2007洛阳牡丹通讯股份有限公司 技术开发部工作手册第 1 版 第 0 次修改 标题 PCB 工艺设计规范受控号 第 4 页 共 15 页 拟制 审核 批准 日期 2007 年 7 月 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
13、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 44 4 基本布局要求基本布局要求 4 4 1 PCBA 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
14、两个 方向进板 应采用双箭头的进板标识 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 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 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 序号名 称工艺流程特 点适用范围 1 单面插装成型 插件
15、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 回流焊接效率高 PCB 组装加热次数为一次器件为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 器件为 SMD THD 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 效率高 PCB 组装加热次数为二次 器件为 SMD THD 6 常规波峰 焊双面混 装 焊膏印刷 贴片
16、回流焊接 翻板 贴片胶印刷 贴片 固化 翻板 THD 波峰焊接 翻板 手工焊 效率较低 PCB 组装加热次数为三 次 器件为 SMD THD 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 过波峰方向 表 2 主流加工流程 编号 技术 LMHG016 2007洛阳牡丹通讯股份有限公司 技术开发部工作手册第 1 版 第 0 次修改 标题 PCB 工艺设计规范受控号 第 5 页 共 15 页 拟制 审核 批准 日期 2007 年 7 月 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 最小间隔推荐间隔最小间隔推荐间隔 06030 76 301 27 500 76 301 27 50 08050 89 351 27 500 89 351 27 50 12061 02 401 27 501 02 401 27 50 12061 02 401 27 501 02 401 27 50 SOT封装 1 02 401 27 501 02 401 27 50 钽电容3216 3528 1 02 401
