SMT工艺关注 要点

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1、 1 技术标准 Technique Standard SMT 工艺设计规范工艺设计规范工艺设计规范工艺设计规范 目录 前言 3 1 范围 4 2 定义 4 3 贴片机参数 4 4 PCB 设计 5 4 1 PCB 尺寸设计 5 4 2 PCB 元件布局 5 4 3 PCB 拼板设计 6 4 4 PCB 定位孔设计 7 4 5 PCB 焊盘设计 7 4 6 PCB 丝印设计 9 4 7 PCB 的 MARK 点设计 10 4 8 双面 PCB 的设计 10 4 9 PCB 坐标电子档输出要求 11 5 钢网设计 12 5 1 钢网外框尺寸 12 5 2 钢网的厚度设计 12 5 3 烧结模块的钢

2、网布局 13 5 4 钢网的网孔形状 13 6 元器件明细表输出要求 13 7 元器件封装标注 14 2 技术标准 Technique Standard 8 元器件包装选择 15 9 元器件的耐温性及引脚镀层 15 前前前前 言言言言 本标准是根据公司 SMT 生产线现有生产条件 工装 设备 而编制的 编写本规范的 目的是使设计人员在进行 PCB 设计时 充分考虑到产品的生产条件 使设计出来的产品满 足可生产性要求 从而快速投放市场 满足市场及客户的需要 本标准 Q JX A07 006 是 04ME 03 3007 SMT 工艺设计规范 的修订版 本标准 Q JX A07 006 代替 04

3、ME 03 3007 SMT 工艺设计规范 Q JX A07 006 与 04ME 03 3007 SMT 工艺设计规范 比较 主要修订内容如下 a 本标准的文件编号由 04ME 03 3007 改为 Q JX A07 006 b 增加了无铅焊接内容 c 增加第三种钢网标准 d 增加了正规的元器件明细表样板 e 修改了 MARK 点的设计要求 增加了钢网的 MARK 点设计要求 本标准中提到的 MARK 点设计 拼板设计 定位孔设计 丝印设计以及元器件的封装 标注 包装形式等 在业界还有通用标准 设计人员应遵照执行 然而 社会在发展 公司在发展 SMT 工艺水平也会随之而更新和改善 适当时候本

4、 规范也会相应更新 我们不应放过任何一个改善和提高的机会 本规范中出现的疏漏和不 足 请大家提出宝贵意见 本标准由制造中心生技部提出并归口 本标准主要起草人 陈亚平 本标准首次发布时间 2004 年 11 月 本标准首次修订时间 2007 年 5 月 3 技术标准 Technique Standard SMT工艺设计规范 1 1 1 1 范围范围范围范围 为了满足 SMT 工艺要求 本标准对 PCB 设计 钢网设计 元器件明细表 设计输 出 元器件的封装及包装选择等进行了规范 本标准适用于 SMT 加工工艺的 PCB 设计 钢网设计 元器件明细表的编制 采购 部门对元器件包装的选择 2 2 2

5、 2 定义定义定义定义 SMT Surface Mount Technology 的缩写 通常解释为表面贴装技术 是当今流行的电 子组装技术 主要包括 表面贴装元件 表面贴装设备和表面贴装工艺 MARK 是一组用于 PCB 贴片定位的独立标准焊盘 因其制作时与元件焊盘一起制作 可保持与元件焊盘的位移一致性 印锡膏 机器贴片和自动元件检查时可通过识别该记号 而修正元件的坐标位置 从而减少粗略的 PCB 机械定位带来的位置偏差 QFP Quad Flat Package 的缩写 指两边或四边引脚向外伸展的精密间距 IC 贴片时 需为该器件设计专用的元件 MARK 点 BGA Ball Grid A

6、rray 的缩写 指底部带有球形引脚阵列的精密间距 IC 公司已经引 进专门处理该类器件的返修设备 但尚缺乏内部焊点的检查设备 贴片时需为该器件设计 专用的元件 MARK 点 PLCC Plastic Leaded Chip Carrier 的缩写 指两边或四边引脚内嵌的精密间距 IC 贴 片时需为该器件设计专门的元件 MARK 点 3 3 3 3 贴片机参数贴片机参数贴片机参数贴片机参数 本公司目前 SMT 生产线的贴片机参数如下 可处理的 PCB 板 L460 W400 L50 W30 mm 可处理元件大小 1005 英制 0402 32 32 mm 包括 SOP SOJ PLCC QFP

7、 最小脚距 0 3mm 可处理元件高度 最大 6 5mm 可放置供料器数量 Tape 机器最多摆放 100 种 8mm 载带包装的最小尺寸物料 大尺 寸物料加入后 综合起来一般只能放 75 种物料 研发人员尽量控制单板的贴片元器件 种类 超过 75 种的时候应考虑和并相似种类元件或分成两块 PCB 布放 PCB 固定方式 边定位 注意 超出以上尺寸的元器件都是不能进行机器贴片的 包括耐温不能满足230 的元 4 技术标准 Technique Standard 器件 设计人员应预先知会SMT工艺人员 以便提前准备 4 PCB4 PCB4 PCB4 PCB 设计设计设计设计 4 1 PCB 尺寸设

8、计 因为机器的限制 PCB 的长宽尺寸目前必须在 L460 W400 L50 W30 mm 之间 否则将无法生产 厚度必在 0 5 4mm 之间 如果能将 PCB 分成一个一个系列 一个系列一 个固定的尺寸 这样将提高生产线上测试和装配夹具的通用性 带来方便 4 2 PCB 元件布局 4 2 1 从装配角度来看 元件通常按四个角度的方式摆放 即 00 900 1800 2700 如 图 1 所示 不提倡 450角度等非垂直角度摆放 00 900 1800 2700 图 1 元件的 4 种常规摆放方向 图 2 为各种元件的 00时的摆放情形 其他角度可依此类推 以便输出标准统一的元 件角度坐标

9、小型晶体管 大型放大管 00 钽电容 00 十字型放大管 00 电位器 00 铝电解电容 00 IC 00 MELF 二极管 00 电阻 电容 电感 00 其他元件 00 图 2 各种元件的 00摆放图 4 2 2 QFP PLCC BGA 等精密脚距及功分器等大尺寸 吸热量大的元件一般排放在 PCB 的中间位置 而且周围需要留有 5mm 以上的维修的空间 布有 BGA 芯片的 PCB 要求翘 曲度 0 5 4 2 3 PCB 四周距板边 5mm 的范围内不能布放元件及元件焊盘 金属屏蔽框和 MARK 点 文字方向 5 技术标准 Technique Standard 因为贴片机是边定位 板边必

10、须留有余地以便机器定位 如果电气和结构上强烈需要元件 靠边布放 则需在 PCB 的长边设计可分离的 5mm 宽的工艺边 见图 3 工艺边与 PCB 之间采用 1 3 的 V CUT 连接 待贴片完成后分离掉 参考后续的 4 3 PCB 拼板设计 图 3 3mm 宽的工艺边设计 图 4 元件体比焊盘大时 预留的装配空间不够 4 2 4 元件布放必须充分考虑元件体的尺寸 在很多情况下元件体比焊盘要大 如果不考 虑到元件体的实际大小 会出现元件装配时挤在一起的情况 如图 4 所示 4 2 5 需侧面包边屏蔽的多层高频 PCB 板 必须设计额外的 5mm 工艺边 此时一般采用 邮票孔来连接 PCB 与

11、工艺边 每个连接处间隔不能大于 8mm 以便提供足够的连接强度 由于独立的包边层容易脱落 应考虑尽量将包边与 PCB 正反两面的接地层联在一起 加强 附着强度 如图 5 所示 邮票孔 顶层及底 层的接地块 侧面屏蔽包边 5工艺边 图 5 侧面屏蔽包边时的工艺边设计 4 3 PCB 拼板设计 对于尺寸小于 50 50mm 的 PCB 可以设计成拼板 对于整机中成偶数量使用的 PCB 则必须按整机用量的偶数倍设计拼接 如图 6 所示 但拼板后的总尺寸又不能超出 L460 W400mm 的范围 包括附加的工艺边 各小拼板的方向尽量保持一致 并维持长边在 PCB 的 流向方向 丝印文字正对人眼 各拼板

12、之间采用 V CUT 半切口连接 如图 7 所示 即两面 各切入 1 3 的深度 中间保留 1 3 的板厚 可用手工很方便的分离 在电路设计中可直接 将 PCB 实体拷贝拼接在一起 板间留 0 3mm 的余量用于切口 但注意应将完全靠边的铜 箔线路从板边往内收缩至少 0 75mm 避免 PCB 切口加工时刀具伤及铜箔线路 采用 V CUT 5mm 宽的工艺边 贴片完成后去除 6 技术标准 Technique Standard 拼板的 PCB 厚度一般不超过 3 5mm 图6 拼板方式 图7 V CUT的半切口连接图 图8 PCB四角的标准定位孔 4 4 PCB 定位孔设计 对于边定位的贴片机

13、定位孔已经不再使用 但丝印锡膏还需使用至少4个定位孔来将 PCB固定 定位孔的尺寸选用标准的 2 5 3 4 5四个系列 优先位置是设计在离 板边各5mm的四个角的位置上 当因电路布局而影响定位孔的布置时 可适当沿PCB长边 方向平行移动定位孔的位置 但原则是4个孔之间尽量拉开 以便更好的固定PCB 如图8 所示 如果板内已经没有空位设计定位孔 则需设计5mm宽的工艺边来安放定位孔 4 5 PCB焊盘设计 焊盘设计总的规则是元件的焊盘投影必须落在 PCB 焊盘之内 且周围留有一定的剩余 面积以利形成带弧度的焊接表面 焊盘设计应对称 双端元件两个焊盘尺寸一致 优先选 用圆形和椭圆形的焊盘 有助于

14、焊锡的固化结晶 各类型元件的焊盘具体尺寸见图 9 表 1 及图 10 图 11 图 12 1 焊盘长度 L 元件焊盘长度 元件焊盘高度 0 25 mm 2 焊盘宽度 W 元件宽度 0 25 mm 3 焊盘间距 D 元件焊盘间距 0 25 mm 4 具体尺寸见表 1 图 9 矩形 圆柱形片状元件的焊盘设计 表 1 普通片状元件的焊盘设计尺寸备查表 元件种类 英制标称 公制标称 实例 焊盘设计 单位 mm 备注 L W D 电阻 0402 1005 0 5 0 6 0 5 厚度 0 5 0603 1608 1 0 1 0 0 7 L W D 5mm 5mm 7 技术标准 Technique Sta

15、ndard 0805 2012 1 3 1 5 0 8 1206 3216 1 5 1 8 1 8 1210 3225 1 5 2 7 2 0 1812 4532 1 8 3 3 2 4 1815 4638 2 0 4 0 2 4 电容 实心电感 0402 1005 0 5 0 6 0 5 厚度 0 5 0603 1608 1 0 1 0 0 7 0805 2012 1 3 1 5 0 8 1206 3216 1 6 1 8 1 6 磁珠 L4 6 W1 5 3A 6A 2 2 1 6 3 2 厚度 1 5 空心电感 贴片绕线电 感 0603 L1 7 W1 0 0 6 1 0 0 9 焊盘朝

16、下 0805 L2 3 W1 6 22NH 1 0 1 5 0 9 1210 1206 L3 4 W2 8 68NH 1 0 2 7 1 8 钽电容 A L3 2 W1 6 1 3 1 5 1 2 B L3 5 W2 8 2 2uF 35V 2 0 1 8 1 3 C L6 0 W3 2 10 uF 25V 2 3 2 3 3 1 D L7 2 W4 2 10 uF 50V 3 3 3 3 4 1 二极管 MELF L3 4 D1 4 RLZTE 115 1B 1 8 1 5 2 6 焊盘从引脚弯折处开始 到元件脚边缘结束 四周再向外延伸 0 3mm 图 10 晶体管焊盘设计 1 焊盘从元件脚弯折处开始 到元件脚边沿结束 四周再向外延伸 0 3mm 2 采用椭圆形焊盘有助于形成光滑的焊接表面 图 11 普通集成电路芯片焊盘设计 图 12 精密间距芯片的焊盘设计 1 2mm 由于芯片引脚的间距很小 小于 0 5mm 因此焊盘 一般设计成与芯片引脚同宽 不再向两侧扩展 此时 应将焊盘径向向外延伸 1 2mm 倒装的 PLCC 及 SOJ 芯片都应考虑延长焊盘 8 技术标准 Techniqu