电路板设计工艺规范

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1、电路板设计工艺规范电路板设计工艺规范四川华迪信息技术有限公司四川华迪信息技术有限公司Version1.0Version1.0电路板设计目标分析o电气性能o可生产性能o性价比o稳定性（包括干扰）o可维护性能o观赏性原理图设计目标原理图设计目标?8/25/20242Hwadee硬件设计不等于硬件设计不等于protel使用使用o某些学校由于种种原因容易把protel的操作等同于电路板设计o熟练操作protel并不等于能设计出好的PCB板oPCB的设计是电子工程技术人员的基本技能，PCB板设计人员必需有扎实的基础（材料知识，工艺知识，电路知识，工程及调试经验等）8/25/20243Hwadee自动布线

2、与手工布线自动布线与手工布线o在做电子产品时，基本上不会用自动布线，自动布线一方面由于算法的原因，无法象手工布线那样按照设计者的意愿做，另外一方面，即使自动布线了，最后还得手工更改线路，因此还不如直接手工布线更好。 o即使采用自动布线，也需要对开发平台相当熟悉（规则设置），且有相当深入的手工布局布线经验（自动布线完后必需进行手工调整，必需对结果进行判断是否投产）。o本项目必需手工布局布线完成，希望大家细心体会，终有收获。8/25/20244Hwadee目的和适用范围目的和适用范围o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、EM

3、I等技术要求o本规范适用于所有产品的PCB工艺设计，运用于但不限于PCB的设计、PCB投板工艺审查、单板工艺审查等活动。o本规范之前的相关标准、规范的内容如与本规范的规定相抵触的，以本规范为准。8/25/20245HwadeePCB材料要求材料要求o确定PCB所选用的板材，例如FR4、铝基板、陶瓷基板、纸芯板等，若选用高TG值的板材，应在文件中注明厚度公差。o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。 玻璃转换温度，温度一旦高于Tg，物理特性变化非常明显，如同玻璃加热软化 有机可焊性保护层（有机可焊性保护层（OSP, Organic solderability

4、preservative）是一种有机涂）是一种有机涂层，用来防止铜在焊接以前氧层，用来防止铜在焊接以前氧化，也就是保护化，也就是保护PCB焊盘的可焊盘的可焊性不受破坏。焊性不受破坏。 8/25/20246Hwadee热设计要求热设计要求 o高热器件应考虑放于出风口或利于对流的位置 o较高的元件应考虑放于出风口，且不阻挡风路 o散热器的放置应考虑利于对流o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。o大面积铜箔要求用隔

5、热带与焊盘相连,对于需过5A以上大电流的焊盘不能采用隔热焊盘 o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,焊盘与印制导线的连接部宽度不应大于0.3mm（对于不对称焊盘)o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，应采用散热网、汇流条等措施来提高过电流能力；对于较长的汇流条的使用，应考虑过波峰时受热汇流条与PCB热膨胀系数不匹配造成的PCB变形。8/25/20247Hwadee器件库选型要求器件库选型要求 o已有已有PCB元件封装库的选用应确认无误元件

6、封装库的选用应确认无误 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、引脚间距、通孔直径等相符合。 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820mil），考虑公差可适当增加，确保透锡良好。 元件的孔径形成序列化，40mil以上按5 mil递加；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器件引脚直径（D） PCB焊盘孔径/插针通孔回流焊焊盘孔径 D1.0mm D+0.3mm/+0.15mm o 1.0mm2.0mm D+0.

7、5mm/0.2mm 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 8/25/20248Hwadee器件库选型要求器件库选型要求o新器件的PCB元件封装库应确定无误,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。o需过波峰焊的SMT器件要求使用表面贴波峰焊盘库。o轴向器件和跳线的引脚间距的种类应尽量少，以减少器件的成型和安装工具。o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。 o除非实验验证没有问题，否则不能选用和PCB热膨胀系

8、数差别太大的无引脚表贴器件，这容易引起焊盘拉脱现象。 8/25/20249Hwadee基本布局要求基本布局要求o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。 o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可以从两个方向进板，应采用双箭头的进板标识。（对于回流焊，可考虑采用工装夹具来确定其过回流焊的方向）。 8/25/202410Hwadee基本布局要求基本布局要求o两面过回流焊的PCB的BOTTOM面要求无大体积、太重的表贴器件，需两面都过回流焊的PCB，第一次回流焊接器件重量限制如下： A=

9、器件重量/引脚与焊盘接触面积 片式器件：A0.075g/mm2 翼形引脚器件：A0.300g/mm2 J形引脚器件：A0.200g/mm2 面阵列器件：A0.100g/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。 8/25/202411Hwadee基本布局要求基本布局要求o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。o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。o过波峰焊的表面贴器件的stand off应小于0.15mm，否则不能布在B面过波峰焊，若器件的stand o

10、ff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。 元器件托起高度值 8/25/202412Hwadee基本布局要求基本布局要求o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（包括元件本身引脚的焊盘边缘间距）。 优选插件元件引脚间距（pitch）2.0mm，焊盘边缘间距1.0mm。需经常更换的元件能否方便的更换o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（多做几个焊盘）o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

11、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。8/25/202413Hwadee基本布局要求基本布局要求o为了保证可维修性，BGA器件周围需留有3mm禁布区，最佳为5mm禁布区。一般情况下BGA不允许放置背面（两次过回流焊的单板的第一次过回流焊面）；当背面有BGA器件时，不能在正面BGA5mm禁布区的投影范围内布器件。 o机器贴片之间器件距离要求： 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） 只能手工贴片的元件之间距离要求：1.5mm。 o元器件的外侧距过板轨道接触的两个板边大于、等于5mm ，若达不到要求，则PCB应加工艺

12、边 。8/25/202414Hwadee基本布局要求基本布局要求o可调器件、可插拔器件周围留有足够的空间供调试和维修。o有极性的变压器的引脚尽量不要设计成对称形式 o器件在布局设计时，要考虑单板与单板、单板与结构件的装配干涉问题，尤其是高器件 、立体装配的单板等。 o有不能过波峰焊接的器件尽量布置在PCB边缘以方便堵孔，若器件布置在PCB边缘，并且工装夹具做的好，在过波峰焊接时甚至不需要堵孔。o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。o裸跳线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

13、作为有效的绝缘。 8/25/202415Hwadee走线要求走线要求o为了保证PCB加工时不出现露铜的缺陷，要求所有的走线及铜箔距离板边：VCUT边大于0.75mm，铣槽边大于0.3mm o散热器正面下方无走线（或已作绝缘处理）o各类螺钉孔的禁布区范围达到要求 （查具体标准）o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。 8/25/202416Hwadee对于采用通孔回流焊器件布局的要求对于采用通孔回流焊器件布局的要求 o对于非传送边尺寸大于300mm的PCB，较重的器件尽量不要布置在PCB的中间，以减轻由于插装器件的重量在焊接过程对P

14、CB变形的影响，以及插装过程对板上已经贴放的器件的影响。o 为方便插装，器件推荐布置在靠近插装操作侧的位置。o尺寸较长的器件（如内存条插座等）长度方向推荐与传送方向一致。o通孔回流焊器件焊盘边缘与pitch0.65mm的QFP、SOP、连接器及所有的BGA的丝印之间的距离大于10mm。与其它SMT器件间距离2mm。 o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。 8/25/202417Hwadee安规要求安规要求 o保险丝附近是否有6项完整的标识，包括保险丝序号、熔断特性、额定电流值、防爆特性、额定电压值、英文警告标识。 如F101 F3.15AH,250Vac, “C

15、AUTION：For Continued Protection Against Risk of Fire， Replace Only With Same Type and Rating of Fuse” 。 若PCB上没有空间排布英文警告标识，可将工，英文警告标识放到产品的使用说明书中说明。 oPCB的危险电压区域部分应用40mil宽的虚线与安全电压区域隔离，并印上高压危险标识和 “ DANGER!HIGH VOTAGE ” 。o裸露的不同电压的焊接端子之间要保证最小2mm 的安规距离，焊接端子在插入焊接后可能发生倾斜和翘起而导致距离变小。 oPCB的原、付边隔离带清晰，中间有虚线标识。（其它

16、查具体安规资料）8/25/202418HwadeePCB 尺寸、外形要求尺寸、外形要求oPCB 尺寸、板厚已在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、3.5mmo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5，小板可适当调整。o尺寸小于50mm X 50mm 的PCB 应进行拼板（铝基板和陶瓷基板除外）一般原则：当PCB 单元板的尺寸50mm x 50mm 时，必须做拼板；当拼板需要做V-CUT 时，拼板的PCB 板厚应小于3.5mm；8/25/202419HwadeePCB 尺寸、外形要求尺寸、外形要求o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。不规则形状的PCB 而使制成板加工有难度的PCB，应在过板方向两侧加工艺边。o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 部分要以单边几点连接，在波峰焊后将之去掉8/25/202420HwadeeQ&Ao请提问！THANKYOU8/25/202421Hwadee