PCB设计规范(1) - 图文

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PCB 设 计 规 范

目录

PCB 设 计 规 范 .................................................................................................................................. 1 1 引言 ...................................................................................................................................................... 2 1.1 主要目的 ...................................................................................................................................... 2 1.2 定义 .............................................................................................................................................. 2 1.3 术语 ............................................................................................................................................... 3 1.3.1 PCB ......................................................................................................................................... 3 1.3.2 BOM ........................................................................................................................................ 3 1.3.3原理图 ..................................................................................................................................... 3 1.3.4 网络表 .................................................................................................................................... 3 1.3.5 布局 ........................................................................................................................................ 3 1.3.6仿真 ......................................................................................................................................... 3 2 PCB设计任务受理 ............................................................................................................................. 3 2.1. PCB设计前准备 ........................................................................................................................... 3 2.2 设计要求 ...................................................................................................................................... 3 3 设计流程 ............................................................................................................................................ 4 3.1 PCB文件命名 ............................................................................................................................. 4 3.2 定元件封装 .................................................................................................................................. 4 3.3 建立PCB板框,网表输入 ........................................................................................................ 4 3.4设置约束条件 ................................................................................................................................ 4 3.4.1 报告设计参数 ........................................................................................................................ 4 3.4.2 孔的设置 ................................................................................................................................ 5 3.4.3 特殊布线区间的设定 ............................................................................................................ 5 3.4.4 定义和分割平面层 ................................................................................................................ 6 3.5 元器件布局 .................................................................................................................................. 6 3.5.1 布局前期 .............................................................................................................................. 6 3.5.2 布局操作的基本原则 .......................................................................................................... 6 3.5.3 其它要求 ................................................................................................................................ 6 3.6 布线 .............................................................................................................................................. 7 3.6.1 布线总体要求 ........................................................................................................................ 7 3.6.2 时钟电路电磁兼容设计技巧 ................................................................................................ 7 3.6.3 布线优先次序 ........................................................................................................................ 7 3.6.4 关键信号布线 ........................................................................................................................ 8 3.6.5 电源层与地层 ........................................................................................................................ 8 3.6.6 有阻抗控制要求的网络应布置在阻抗控制层上 ................................................................ 8

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3.6.7 电磁抗干扰原则 .................................................................................................................. 8 3.6.8 PCB设计时应该遵循的一般布线规则 .............................................................................. 9 3.7 PCB叠层设计 ........................................................................................................................... 15 3.7.1两层板的层次安排 .............................................................................................................. 15 3.7.2 四层板的层次安排 .............................................................................................................. 15 3.8 检查和调整字符 ......................................................................................................................... 15 3.9工艺评审(参照PCB可生产性设计规范) ............................................................................. 15 4. 输出光绘 ........................................................................................................................................... 15 5. 设计评审 ........................................................................................................................................... 16 5.1评审流程 ...................................................................................................................................... 16 5.2自检项目 ...................................................................................................................................... 16 6. PCB一般验收标准 ........................................................................................................................... 17 7. 附录 ................................................................................................................................................... 18 7.1 板卡项目评审表 ........................................................................................................................ 18 7.1.1制板评审项目表 ................................................................................................................... 18 7.1.2 SMT评审项目表 ............................................................................................................... 21 7.2印制板样板申请单 ...................................................................................................................... 23 7.3 PCB可生产性设计规范 .............................................................................................................. 23 7.4 我国主要电磁兼容标准 ............................................................................................................. 38 7.5 PCB拼板要求 ........................................................................................................................... 39

1 引言

1.1 主要目的

概述:建立PCB板设计、制作规范,可以统一设计风格,提高工作效率

(1) 本规范规定了PCB设计的流程和设计原则 (2) 提高PCB设计质量和设计效率。

(3) 提高PCB的可生产性、可测试性、可维护性。

1.2 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) :从印制板内仅延展到一个表层的导通孔。 埋孔(Buried via) :未延伸到印制板表面的一种导通孔。

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(Component hole) :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:表面贴器件的本体底部到引脚底部的垂直距离

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1.3 术语

1.3.1 PCB

Printed Circuit Board 印刷电路板。

1.3.2 BOM

Bill Of Materials 元件清单。

1.3.3原理图

电路原理图,用原理图设计工具绘制的、表达硬件电路中各种器件之间的连接关系的图。

1.3.4 网络表

由原理图设计工具自动生成的、表达元器件电气连接关系的文本文件,一般包含元器件封装、网络列表和属性定义等组成部分。

1.3.5 布局

PCB设计过程中,按照设计要求,把元器件放置到板上物理位置的过程。

1.3.6仿真

在器件的IBIS MODEL或SPICE MODEL支持下,利用EDA设计工具对PCB的布局、布线效果进行仿真分析,从而在单板的物理实现之前发现设计中存在的EMC问题、时序问题和信号完整性问题,并找出适当的解决方案。

2 PCB设计任务受理

2.1. PCB设计前准备

(1)经过评审的,准确无误的原理图包括书面文件和电子档以及无误的网络表。

(2)带有元件编码的正式BOM,对于封装库中没有的元件,硬件工程师须提供Datasheet

或实物,并指定引脚的定义顺序。

(3)提供PCB大致布局图或重要单元、核心电路摆放位置。

(4)提供PCB结构图,应标明外形尺寸、安装孔大小及定位尺寸、接插件定位尺寸、禁止布

线区等相关尺寸。

(5) PCB板预定的加工工艺,如布板层数、单/双面贴装等应事先征得项目主管同意。

2.2 设计要求

(1)设计者必须详细阅读原理图,了解电路架构,工作原理及布线要求相关的要素。理解电路的基本功能、在系统中的作用等相关问题。

(2)在与原理图设计者充分交流的基础上,确认板上的关键网络,如电源、时钟、高速总

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线等,了解其布线要求。理解板上的高速器件及其布线要求。

(3)对于原理图中不符合硬件原理图设计规范的地方,要明确指出,并积极协助原理图设 计者进行修改。

3 设计流程 3.1 PCB文件命名

由项目经理根据项目的一些相关具体要求命名

3.2 定元件封装

(1) 打开网络表,将所有封装浏览一遍,确保所有元件的封装都正确无误,并且元件为

库中包含所有元件的封装。

(2) 标准元件全部采用统一元件库中的封装。

(3) 元件库中不存在的封装,应该提供元件Datasheet或实物建立标准的封装

3.3 建立PCB板框,网表输入

3.3.1根据PCB结构图,或对应的标准板框建立PCB文件,包括板宽大小,定位孔,禁布鞋区等相关信息。注意正确选定单板坐标原点的位置,原点的设置原则: (1)单板左边和下边的延长线交汇点。 (2)单板左下角的第一个焊盘。

3.3.2 板框四周倒圆角,倒角半径5mm。特殊情况参考结构设计要求。 3.3.3 载入网络表,并排除所有载入问题

3.4设置约束条件

3.4.1 报告设计参数

布局基本确定后,应用PCB设计工具的统计功能,报告网络数量,网络密度,平均管脚密度等基本参数,以便确定所需要的信号布线层数。 信号层数的确定可参考以下经验数据

Pin密度 信号层数 板层数 2 2 1.0以上 0.6-1.0 0.4-0.6 0.3-0.4 0.2-0.3 <0.2 2 4 6 8 10 4 6 8 12 >14 注:PIN密度的定义为: 板面积(平方英寸)/(板上管脚总数/14)

布线层数的具体确定还要考虑单板的可靠性要求,信号的工作速度,制造成本和交货期等因素。 (1)布线层设置

在高速数字电路设计中,电源与地层应尽量靠在一起,中间不安排布线。所有布线层都尽量靠近一平面层,优选地平面为走线隔离层。

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为了减少层间信号的电磁干扰,相邻布线层的信号线走向应取垂直方向。

可以根据需要设计1--2个阻抗控制层,如果需要更多的阻抗控制层需要与PCB产家协商。阻抗控制层要按要求标注清楚。将单板上有阻抗控制要求的网络布线分布在阻抗控制层上。

(2)线宽和线间距的设置

线宽和线间距的设置要考虑的因素

A. 单板的密度。板的密度越高,倾向于使用更细的线宽和更窄的间隙。

B. 信号的电流强度。当信号的平均电流较大时,应考虑布线宽度所能承载的的电流,线宽 C. 电路工作电压:线间距的设置应考虑其介电强度。

D. 可靠性要求。可靠性要求高时,倾向于使用较宽的布线和较大的间距。 E. PCB加工技术限制 35 25 48-70 推 荐:>5/5 内层最小成品线宽/线距(mil) 最小:4/4 推推推外层最小成品线宽/线距(mil) 荐:>4/5 荐:>5/5 荐:>6/6 最小:4/4 最小:4/4 最小:5/5 备注:线宽线距与板层数无关,主要取决于基铜厚度 3.4.2 孔的设置

(1)过线孔

制成板的最小孔径定义取决于板厚度,板厚孔径比应小于 5--8。 孔径优选系列如下: 24mil 20mil 16mi 12mil 8mil 孔径 焊盘直径 内层热焊盘尺寸 基铜厚度(um) 内层最小成品铜厚(um) 外层成品铜厚(um) 12 9 29-45 18 12 33-55 70 56 78-105 推荐:>6/6 最小:5/5 推荐:>8/8 最小:7/7 38mil 34mil 30mil 26mil 22mil 46mil 42mil 38mil 34mil 30mil 2.5mm 2.0mm 1.6mm 1.0mm 板厚度与最小孔径的关系 3mm 板厚 最小孔径 0.5mm 0.4mm 0.35mm 0.3mm 0.25mm (2)盲孔和埋孔 盲孔是连接表层和内层而不贯通整板的导通孔,埋孔是连接内层之间而在成 品板表层不可见的导通孔,这两类过孔尺寸设置可参考过线孔。

应用盲孔和埋孔设计时应对PCB加工流程有充分的认识,避免给PCB加工带 来不必要的问题,必要时要与PCB供应商协商。 (3)测试孔

测试孔是指用于ICT测试目的的过孔,可以兼做导通孔,原则上孔径不限,焊盘直径应不小于25mil,测试孔之间中心距不小于50mil。 不推荐用元件焊接孔作为测试孔。

3.4.3 特殊布线区间的设定

特殊布线区间是指单板上某些特殊区域需要用到不同于一般设置的布线参数,如某些高密度器件需要用到较细的线宽、较小的间距和较小的过孔等,或某些网络的布线参数的调整等,需要在布线前加以确认和设置。

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3.4.4 定义和分割平面层

A. 平面层一般用于电路的电源和地层(参考层),由于电路中可能用到不同的电源和地层,需要对电源层和地层进行分隔,其分隔宽度要考虑不同电源之间的电位差,电位差大于12V时,分隔宽度为50mil,反之,可选20--25mil 。 B. 平面分隔要考虑高速信号回流路径的完整性。

C. 当由于高速信号的回流路径遭到破坏时,应当在其他布线层给予补尝。例如可用接地的铜箔将该信号网络包围,以提供信号的地回路。

3.5 元器件布局

3.5.1 布局前期

(1). 根据结构图设置板框尺寸,按结构要素布置安装孔、接插件等需要定位的器件,并给这

些器件赋予不可移动属性。按工艺设计规范的要求进行尺寸标注。

(2). 根据结构图和生产加工时所须的夹持边设置印制板的禁止布线区、禁止布局区域。根据

某些元件的特殊要求,设置禁止布线区。

(3). 综合考虑PCB性能和加工的效率选择加工流程。

加工工艺的优选顺序为:元件面单面贴装——元件面贴、插混装(元件面插装焊接面贴装一次波峰成型)——双面贴装——元件面贴插混装、焊接面贴装。

3.5.2 布局操作的基本原则

(1). 遵照“先大后小,先难后易”的布置原则,即重要的单元电路、核心元器件应当优先布局; (2). 布局中应参考原理框图,根据单板的主信号流向规律安排主要元器件;

(3) 布局应尽量满足以下要求:总的连线尽可能短,关键信号线最短;高电压、大电流信号与

小电流,低电压的弱信号完全分开;模拟信号与数字信号分开;高频信号与低频信号分开;高频元器件的间隔要充分;

(4). 相同结构电路部分,尽可能采用“对称式”标准布局; (5). 按照均匀分布、重心平衡、版面美观的标准优化布局;

(6). 器件布局栅格的设置,一般IC器件布局时,栅格应为50--100 mil。小型表面安装器件,

如表面贴装元件布局时,栅格设置应不少于25mil;

(7) 如有特殊布局要求,应与原理图设计工程师及工业设计部设计工程师沟通后确定。

3.5.3 其它要求

(1). 同类型插装元器件在X或Y方向上应朝一个方向放置。同一种类型的有极性分立元件也

要力争在X或Y方向上保持一致,便于生产和检验。

(2). 发热元件要一般应均匀分布,以利于单板和整机的散热,除温度检测元件以外的温度敏

感器件应远离发热量大的元器件。

(3). 元器件的排列要便于调试和维修,亦即小元件周围不能放置大元件、需调试的元、器件

周围要有足够的空间。

(4). 需用波峰焊工艺生产的单板,其紧固件安装孔和定位孔都应为非金属化孔。当安装孔需

要接地时, 应采用分布接地小孔的方式与地平面连接。

(5). 焊接面的贴装元件采用波峰焊接生产工艺时,阻、容件轴向要与波峰焊传送方向垂直, 阻排及SOP(PIN间距大于等于1.27mm)元器件轴向与传送方向平行;PIN间距小于1.27mm(50mil)的IC、SOJ、PLCC、QFP等有源元件避免用波峰焊焊接。

(6). BGA与相邻元件的距离>5mm。其它贴片元件相互间的距离>0.7mm;贴装元件焊盘的外侧与相邻插装元件的外侧距离大于2mm;有压接件的PCB,压接的接插件周围5mm内不能有插装元、器件,在焊接面其周围5mm内也不能有贴装元、器件。

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(7). IC去耦电容的布局要尽量靠近IC的电源管脚,并使之与电源和地之间形成的回路最短。 (8). 元件布局时,应适当考虑使用同一种电源的器件尽量放在一起, 以便于将来的电源分隔。 (9). 用于阻抗匹配目的阻容器件的布局,要根据其属性合理布置。

串联匹配电阻的布局要靠近该信号的驱动端,距离一般不超过500mil。

匹配电阻、电容的布局一定要分清信号的源端与终端,对于多负载的终端匹配一定要在信号的最远端匹配。

(10). 布局完成后打印出装配图供原理图设计者检查器件封装的正确性,并且确认单板、背

板和接插件的信号对应关系,经确认无误后方可开始布线。

3.6 布线

在PCB设计中,布线是完成产品设计的重要步骤,可以说前面的准备工作都是为它而做的, 在整个PCB中,以布线的设计过程限定最高,技巧最细、工作量最大。PCB布线有单面布线、 双面布线及多层布线。布线的方式也有两种:自动布线及交互式布线,在自动布线之前, 可以用交互式预先对要求比较严格的线进行布线,输入端与输出端的边线应避免相邻平行, 以免产生反射干扰。必要时应加地线隔离,两相邻层的布线要互相垂直,平行容易产生寄生耦合

3.6.1 布线总体要求

(1) 信号走线(特别是高频信号)要尽量短,因为它们是典型的发射天线 (2) 晶振要尽量靠近IC,且布线要较粗 (3) 晶振外壳接地

(4) 电源线和地线尽量加粗

(5) 去耦电容尽量与VCC直接连接

(6) 对数字信号和高频模拟信号由于其中存在谐波,故印制导线拐弯处不要设计成直角或夹角。

(7) 输出和输入所用的导线避免相邻平行,以防反馈耦合 若必须避免相邻平行,那么必在中间加地线。

(8) 对PCB 上的大面积铜箔,为防变形可设计成网格形状 (9) 时钟、总线、片选信号要远离I/O线和接插件

(10)任何信号都不要形成环路,如不可避免,让环路区尽量小 (11)在高速设计中,尽量减少过孔数量 3.6.2 时钟电路电磁兼容设计技巧

(1) 首先要进行恰当的布线,布线层应安排与整块金属平面相邻.这样的安排是为了产生通量对消作用.

(2) 其次,时钟电路和高频电路是主要的干扰和辐射源一定要单独安排、远离敏感电路. (3) 选择恰当的器件是设计成功的重要因素,特别在选择逻辑器件时,尽量选上升时间比五纳秒长的器件,决不要选比电路要求时序快的逻辑器件. (4) 层间跳线应当最小

(5) 时钟布线的转接安排:时钟布线经连接器输出时,连接器上的插针要在时钟线插针周围布满接地插针

(6) 时钟输出布线时不要采用向多个部件直接串行地连接〔称为菊花式连接〕;而应该经缓存器分别向其它多个部件直接提供时钟信号.

3.6.3 布线优先次序

关键信号线优先:电源、摸拟小信号、高速信号、时钟信号和同步信号等关键信号优先布线密度优先原则:从单板上连接关系最复杂的器件着手布线。从单板上连线最密集的区域

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开始布线。

3.6.4 关键信号布线

尽量为时钟信号、高频信号、敏感信号等关键信号提供专门的布线层,并保证其最小的回路面积。必要时应采取手工优先布线、屏蔽和加大安全间距等方法。保证信号质量。 3.6.5 电源层与地层

电源层和地层之间的EMC环境较差,应避免布置对干扰敏感的信号。如果信号线必须布在电源/地层上,首先应考虑用电源层,其次才是地层。最好保留地层的完整性。 PCB地线设计

(1) 接地系统的结构由系统地、屏蔽地、数字地和模拟地构成。 (2) 尽量加粗地线,以可通过三倍的允许电流。

(3) 将接地线构成闭合回路,这不仅可抗噪声干扰,而且还缩小不必要的电 (4) 数字地模拟地要分开,即分别与电源地相连。

3.6.6 有阻抗控制要求的网络应布置在阻抗控制层上 3.6.7 电磁抗干扰原则

电磁抗干扰原则涉及的知识点比较多,例如铜膜线的拐弯处应为圆角或斜角(因为高频

时直角或者尖角的拐弯会影响电气性能)双面板两面的导线应互相垂直、斜交或者弯曲走线,尽量避免平行走线,减小寄生耦合等。

(1) 通常一个电子系统中有各种不同的地线,如数字地、逻辑地、系统地、机壳地等,地线的设计原则如下:

A 正确的单点和多点接地在低频电路中,信号的工作频率小于1MHZ,它的布线和器件间的电感影响较小,而接地电路形成的环流对干扰影响较大,因而应采用一点接地。当信号工作频率大于10MHZ 时,如果采用一点接地,其地线的长度不应超过波长的1/20,否则应采用多点接地法。

B 数字地与模拟地分开若线路板上既有逻辑电路又有线性电路,应尽量使它们分开。一般数字电路的抗干扰能力比较强,例如TTL 电路的噪声容限为0.4~0.6V,CMOS 电路的噪声容限为电源电压的0.3~0.45 倍,而模拟电路只要有很小的噪声就足以使其工作不正常,所以这两类电路应该分开布局布线。

C 接地线应尽量加粗。若接地线用很细的线条,则接地电位会随电流的变化而变化,使抗噪性能降低。因此应将地线加粗,使它能通过三倍于印制板上的允许电流。如有可能,接地线应在2~3mm 以上。

D 接地线构成闭环路只由数字电路组成的印制板,其接地电路布成环路大多能提高抗噪声能力。因为环形地线可以减小接地电阻,从而减小接地电位差。 (2) 配置退藕电容

PCB 设计的常规做法之一是在印刷板的各个关键部位配置适当的退藕电容,退藕电容的一般配置原则是:

A 电源的输入端跨接10~100uf 的电解电容器,如果印制电路板的位置允许,采用100uf 以上的电解电容器抗干扰效果会更好。

B原则上每个集成电路芯片都应布置一个0.01uf~`0.1uf 的瓷片电容,如遇印制板空隙不够,可每4~8 个芯片布置一个1~10uf 的钽电容(最好不用电解电容,电解电容是两层薄膜卷起来的,这种卷起来的结构在高频时表现为电感,最好使用钽电容或聚碳酸酝电容)。z 对

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于抗噪能力弱、关断时电源变化大的器件,如RAM、ROM 存储器件,应在芯片的电源线和地线之间直接接入退藕电容。

C 电容引线不能太长,尤其是高频旁路电容不能有引线。

3.6.8 PCB设计时应该遵循的一般布线规则

(1) 地线回路规则:

环路最小规则:即信号线与其回路构成的环面积要尽可能小,环面积越小,对外的辐射越少,接收外界的干扰也越小。针对这一规则,在地平面分割时,要考虑到地平面与重要信号走线的分布,防止由于地平面开槽等带来的问题;在双层板设计中,在为电源留下足够空间的情况下,应该将留下的部分用参考地填充,且增加一些必要的孔,将双面地信号有效连接起来,对一些关键信号尽量采用地线隔离,对一些频率较高的设计,需特别考虑其地平面信号回路问题,必要时采用多层板。

(2) 串扰控制:

串扰(CrossTalk)是指PCB上不同网络之间因较长的平行布线引起的相互干扰,主要是由于平行线间的分布电容和分布电感的作用。克服串扰的主要措施是: a.加大平行布线的间距,遵循3W规则。 3W规原则的基本出发点是使走线间的耦合最小。( 注:3W规则参见3.4.5(18) ) b.在平行线间插入接地的隔离线。 c.减小布线层与地平面的距离。

(3) 屏蔽保护:

对应地线回路规则,实际上也是为了尽量减小信号的回路面积,多见于一些比较重要的信号,如时钟信号,同步信号;对一些特别重要,频率特别高的信号,应该考虑采用铜轴电缆屏蔽结构设计,即将所布的线上下左右用地线隔离,而且还要考虑好如何有效的让屏蔽地与实际地平面有效结合。

(4) 走线的方向控制规则:

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即相邻层的走线方向成正交结构。避免将不同的信号线在相邻层走成同一方向,以减少不必要的层间串扰;当由于板结构限制(如某些背板)难以避免出现该情况,特别是信号速率较高时,应考虑用地平面隔离各布线层,用地信号线隔离各信号线。 (5) 走线的开环检查规则:

一般不允许出现一端浮空的布线(Dangling Line),

主要是为了避免产生\天线效应\,减少不必要的干扰辐射和接受,否则可能带来不可预知的结果。

(6) 阻抗匹配检查规则:

同一网络的布线宽度应保持一致,线宽的变化会造成线路特性阻抗的不均匀,当传输的速度较高时会产生反射,在设计中应该尽量避免这种情况。在某些条件下,如接插件引出线,BGA封装的引出线类似的结构时,可能无法避免线宽的变化,应该尽量减少中间不一致部分的有效长度。

(7) 走线终结网

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络规则:

在高速数字电路中,当PCB布线的延迟时间大于信号上升时间(或下降时间)的1/4时,该布线即可以看成传输线,为了保证信号的输入和输出阻抗与传输线的阻抗正确匹配,可以采用多种形式的匹配方法,所选择的匹配方法与网络的连接方式和布线的拓扑结构有关。

A. 对于点对点(一个输出对应一个输入)连接,可以选择始端串联匹配或终端并联匹配。前者结构简单,成本低,但延迟较大。后者匹配效果好,但结构复杂,成本较高。

B. 对于点对多点(一个输出对应多个输出)连接,当网络的拓扑结构为菊花链时,应选择终端并联匹配。当网络为星型结构时,可以参考点对点结构。

星形和菊花链为两种基本的拓扑结构,其他结构可看成基本结构的变形,可采取一些灵活措施进行匹配。在实际操作中要兼顾成本、功耗和性能等因素,一般不追求完全匹配,只要将失配引起的反射等干扰限制在可接受的范围即可。

(8)走线闭环检查规则:

防止信号线在不同层间形成自环。在多层板设计中容易发生此类问题,自环将引起辐射干扰。

(9)走线的分枝长度控制规则:

尽量控制分枝的长度,一般的要求是Tdelay<=Trise/20。

(10) 走线的谐振规则:

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主要针对高频信号设计而言,即布线长度不得与其波长成整数倍关系,以免产生谐振现象。

(11) 走线长度控制规则:

即短线规则,在设计时应该尽量让布线长度尽量短,以减少由于走线过长带来的干扰问题,特别是一些重要信号线,如时钟线,务必将其振荡器放在离器件很近的地方。对驱动多个器件的情况,应根据具体情况决定采用何种网络拓扑结构。

(12) 倒角规则:

PCB设计中应避免产生锐角和直角,产生不必要的辐射,同时工艺性能也不好。

(13) 器件去耦规则:

A. 在印制版上增加必要的去藕电容,滤除电源上的干扰信号,使电源信号稳定。在

多层板中,对去藕电容的位置一般要求不太高,但对双层板,去藕电容的布局及电源的布线方式将直接影响到整个系统的稳定性,有时甚至关系到设计的成败。 B. 在双层板设计中,一般应该使电流先经过滤波电容滤波再供器件使用,同时还要

充分考虑到由于器件产生的电源噪声对下游的器件的影响,一般来说,采用总线结构设计比较好,在设计时,还要考虑到由于传输距离过长而带来的电压跌落给器件造成的影响,必要时增加一些电源滤波环路,避免产生电位差。

C. 在高速电路设计中,能否正确地使用去耦电容,关系到整个板的稳定性。

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(14)器件布局分区/分层规则:

A. 主要是为了防止不同工作频率的模块之间的互相干扰,同时尽量缩短高频部分的

布线长度。通常将高频的部分布设在接口部分以减少布线长度,当然,这样的布局仍然要考虑到低频信号可能受到的干扰。同时还要考虑到高/低频部分地平面的分割问题,通常采用将二者的地分割,再在接口处单点相接。

B. 对混合电路,也有将模拟与数字电路分别布置在印制板的两面,分别使用不同的层

布线,中间用地层隔离的方式。

15)孤立铜区控制规则:

孤立铜区的出现,将带来一些不可预知的问题,因此将孤立铜区与别的信号相接,有助于改善信号质量,

通常是将孤立铜区接地或删除。在实际的制作中,PCB厂家将一些板的空置部分增加了一些铜箔,这主要是为了方便印制板加工,同时对防止印制板翘曲也有一定的作用。

(16) 电源与地线层的完整性规则:

对于导通孔密集的区域,要注意避免孔在电源和地层的挖空区域相互连接,形成对平面层的分割,从而破坏平面层的完整性,并进而导致信号线在地层的回路面积增大。

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(17) 重叠电源与地线层规则:

不同电源层在空间上要避免重叠。主要是为了减少不同电源之间的干扰,特别是一些电压相差很大的电源之间,电源平面的重叠问题一定要设法避免,难以避免时可考虑中间隔地层。

(18) 3W规则:

为了减少线间串扰,应保证线间距足够大,当线中心间距不少于3倍线宽时,则可保持70%的电场不互相干扰,称为3W规则。如要达到98%的电场不互相干扰,可使用10W的间距。

(19) 20H规则:

由于电源层与地层之间的电场是变化的,在板的边缘会向外辐射电磁干扰。称为边沿效应。

解决的办法是将电源层内缩,使得电场只在接地层的范围内传导。以一个H(电源和地之间的介质厚度)为单位,若内缩20H则可以将70%的电场限制在接地层边沿内;内缩100H则可以将98%的电场限制在内。

(20) 五---五规则:

印制板层数选择规则,即时钟频率到5MHz或脉冲上升时间小于5ns,则PCB板须采用多层板,这是一般的规则,有的时候出于成本等因素的考虑,采用双层板结构时,这种情况下,最好将印制板的一面做为一个完整的地平面层。

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3.7 PCB叠层设计

电路板的层次安排与系统的频率和系统的布线庞大有相当的关系,更由于EMI及布线庞大,采用10层布线。以下将对两层和四层的布线中的EMI规则作详细说明。

3.7.1两层板的层次安排

(1) 两层电路板的使用主要在低速电路,工作频率为10KHZ以下或类比电路中,其堆叠层

次比较小,成本低。

(2) 两层板的Power Trace 在同一层布线以辐射状拉线,由电源处至每一个元件,减少所

有Trace的长度。

(3) 两层板中的Power 与GND的格状分布(分布在TOP及BOTTOM),因为电源杂讯会向阻

抗低的方向走,从电源的NOISE源头寻找阻抗低的方向走,回到NOISE的源头形成回路。而格状分布即使所有POWER及GND相邻平行布线,此可使得由来自高频切换的杂讯的环路最小,因而不会影响其他的电路及控制信号。

(4) 两层板的另一走线方法是,POWER与信号一层,另一层布GND,在走线不密集时可

以采用。

3.7.2 四层板的层次安排

一般采用的层次安排:TOP、BOTTOM为信号层,2层为GND,3层为POWER。 四层板应用于中、低速度的线路(75M以下),由于POWER层会有许多杂讯。因此作为参考面不如GND层。

如果在四层板TOP层走超过66MHZ的高速信号,其高频的辐射会向周围辐射,必须要在机构或TOP 层布GND来消除辐射。

如果外壳为金属壳,则将高速信号线、时钟线应该放在靠近外壳平面的层上,最好能将时钟线外围走一圈地线,宽度为时钟的1到2倍。 IMAGE THEORY:

具有电流的导体,平行相邻于一个金属平面,则在金属平面上会感应出一个与导体电流大小相等方向相反的映像电流,抵消导体电流造成的辐射场,若垂直于相邻的一个金属平面,则映象电流大小相等,方向相同。所以遵循IMAGE THEORY,若有信号频率很高。最好在同一层完成布线。

3.8 检查和调整字符

(1)检查的项目有间距(Clearance)、连接性(Connectivity)、高速规则(High Speed)和电源层(Plane),并解决规则所有错误

(2)调整字符:避免字符被焊盘或过孔覆盖,要保证装配以后还可以清晰看到字符信息,所有字符在X或Y方向上应一致。字符、丝印大小要统一。

3.9工艺评审(参照PCB可生产性设计规范)

4. 输出光绘

用PADS即可直接生成光绘文件,方法是在PADS软件的”文件”里选择”CAM”,设定相应要输出光绘的层别再输出即可,具体方法参见PADS软件手册。

光绘文件生成后,需将各个具体的文件打包为压缩文件提交采购部,命名如“5800UB V7.0光绘.rar”。

提交光绘文件时必须同时提交《PCB制板说明》,在制板说明中应明确光绘文件大小、Gerber文件说明、叠层顺序、基材、表面工艺等。

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PCB设计可以输出到打印机或输出光绘文件。打印机可以把PCB分层打印,便于设计者和复查者检查;光绘文件交给制板厂家,生产印制板。光绘文件的输出十分重要,关系到这次设计的成败,下面将着重说明输出光绘文件的注意事项。

a. 需要输出的层有布线层(包括顶层、底层、中间布线层)、电源层(包括VCC层和GND层)、丝印层(包括顶层丝印、底层丝印)、阻焊层(包括顶层阻焊和底层阻焊),另外还要生成钻孔文件(NC Drill)

b. 如果电源层设置为Split/Mixed,那么在Add Document窗口的Document项选择Routing,并且每次输出光绘文件之前,都要对PCB图使用Pour Manager的Plane Connect进行覆铜;如果设置为CAM Plane,则选择Plane,在设置Layer项的时候,要把Layer25加上,在Layer25层中选择Pads和Vias

c. 在设备设置窗口(按Device Setup),将Aperture的值改为199

d. 在设置每层的Layer时,将Board Outline选上

e. 设置丝印层的Layer时,不要选择Part Type,选择顶层(底层)和丝印层的Outline、Text、Line

f. 设置阻焊层的Layer时,选择过孔表示过孔上不加阻焊,不选过孔表示家阻焊,视具体情况确定

g. 生成钻孔文件时,使用PowerPCB的缺省设置,不要作任何改动

h. 所有光绘文件输出以后,用CAM350打开并打印,由设计者和复查者根据“PCB检查表”检查

5. 设计评审

5.1评审流程

设计完成后,根据需要可以由PCB设计者或产品硬件开发人员提出PCB设计质量的评审,其工作流程和评审方法参见《PCB设计评审规范》。

5.2自检项目

如果不需要组织评审组进行设计评审,可自行检查以下项目后提交项目主管审核。 5.2.1 检查高频、高速、时钟及其他脆弱信号线,是否回路面积最小、是否远离干扰源、是否有多余的过孔和绕线、是否有垮地层分割区 5.2.2 检查晶体、变压器、光藕、电源模块下面是否有信号线穿过,应尽量避免在其下穿线,特别是晶体下面应尽量铺设接地的铜皮。

5.2.3 检查定位孔、定位件是否与结构图一致,ICT定位孔、SMT定位光标是否加上并符合工艺要求。

5.2.4 检查器件的序号是否按从左至右的原则归宿无误的摆放规则,并且无丝印覆盖焊盘;检查丝印的版本号是否符合版本升级规范,并标识出。

5.2.5 报告布线完成情况是否百分之百;是否有线头;是否有孤立的铜皮。 5.2.6 检查电源、地的分割正确;单点共地已作处理;

5.2.7 检查各层光绘选项正确,标注和光绘名正确;需拼板的只需钻孔层的图纸标注。 5.2.8用CAM350检查、确认光绘正确生成。

5.2.9 仔细对照3.2《PCB可生产性设计》章节的各项要求,连同设计文件一起提交给板卡

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工艺室工艺设计人员进行工艺审查。

5.2.10 板卡工艺室对PCB审查后会填写《板卡评审项目表》(附录5.1),硬件设计人员须结合工艺员提出的问题,积极改进,确保单板的可加工性、可生产性和可测试性。

6. PCB一般验收标准

发出光绘软件及制板说明后,PCB样板到货后,采购部会通知PCB设计工程师对到货的PCB进行验收,一般要求检查以下项目: (1). 来货要与采购单定购版本一致; (2). 线路无短路、开路现象;

(3). 非线路之导体(残铜)须离线路2.5mm以上,面积必须≤0.25mm2; (4). PAD中间打孔,孔位偏移或PAD受损,单边不小于30%; (5). 钻孔不允许多钻、漏钻、变形和末透等情形;

(6). PTH零件插件孔,孔破面积≤5%,沾漆(阻焊油上PAD,下同)面积≤10%; (7). 不允许线路翘起等情形(线路翘皮);

(8). PCB线路之PAD不得有翘起之情形(焊点翘起); (9). 不允许线路露铜沾锡等情形;

(10). 实际线路宽度不得偏离原始设计宽度的±20%; (11). 阻焊油丝印偏移不超过±0.15mm;

(12). 线路沾漆,PAD上沾漆面积必须≤10%原始面积;

(13). 起泡:起泡面积距离线路必须≤0.7mm以上,最大直径≤0.7mm2,且是在零件覆盖之处;

(14). 外形公差为±0.15;

(15). PCB变形、弯、翘程度≤1%基板之斜对角长度;

(16). PCB不允许出现断裂现象; (17). 签板做货的定单,以最后确认的一次样板为准做货;签图做货的以签图的图纸以及其附加信息做货;

(18). 拼板如要求V-CUT,其深度必须深入板之厚度1/3; (19). 基板边缘凸齿或凹缺不平≤0.2mm;

(20). 镀金之厚度,须符合APPROVE SHEET中之要求(单、双面板→5u);

(21). 孔径依据APPROVE SHEET中提供之成型尺寸图,对于孔径规格及允许误差范围进行

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检查;

(22). 因本厂对白色阻焊油有特殊要求,如果PCB要求盖白油,则白油为纯白色; (23). 阻焊油表面不允许有指纹、水纹或皱摺情形产生;

(24). 零件面之TEXT、MODEL、LOGO、FCC、CE等文字不能有损坏不可辨认之情形; (25). PCB板面不能残留助焊剂、胶质等油污; (26). 特殊之要求;

(27). 末尽事宜,双方协商解决。

7. 附录

7.1 板卡项目评审表

7.1.1制板评审项目表

产品名称 PCB白油 传票号/委托单号 DR4/DR5评审 中试/委托时间: 板卡评审时间: SVX8004G V0.90 样机之前 2008-2-19 研发提供 研发人员 评审人 PCB文件 PCB光板 资料时间 PCB样板 (必须提前 BOM上网 两个工作日) 岳荣发 游炎水 √ 注明是否手工焊的。 审核 何锡楠 评审类型 本次为此PCB板第__1_次评审。红色项目为必须遵守;粉红色项目为警示项目,尽可能遵守;其他项目为一般项目。 红色编号项目(带A)属于基本性的必备生产条件,必须符合。粉红色(带B)对焊接品质存在重大影响。其他(带C)是辅助提升完善项目。 对于红色编号项目若评审结果为“NG”,或者非红色项目的评审结果为红色“NG1”,则表示此项目是必须更改解决的。 评审总体意见: 请研发对NG项进行确认修改,谢谢! 插焊最终结论(不合格、基本合格、合格通过):不合格 板卡插焊部分(SMT部分的评审请参见SMT制造部的SMT工艺室提交的) Check等级 A/B/C 项目(具体要求参照规范) 《波峰焊对PCB布板要求》 (非异形、宽厚比、长宽限、均铺铜) (最大宽度不可超过380mm,最小宽度不可小于80mm/扣除工装) 结果 OK/NG 存在问题简述 建议措施 研发确认 此栏研发须回复 注:非首次评审时,评审人必须查阅复核此前的评审报告. 1A PCB外形及大小及拼板方案 OK 单拼 2C PCB板上是否有用实心箭头NG 标出过锡炉的DIP方向 3B 定位板边插件元件最小距离 (元件外体和焊盘都为4mm) (无铅板的要求:元件外体和焊Pcb板上无过板方向. 建议此款过板方向如下: 目的:1.明确需增加窃锡焊盘方向 J1 2.防止作业反方向过锡炉,DIP 易于检验 加工艺边或制作波峰托 盘。(已制作通用托盘) 18

盘都为6mm) 4A 5B 晶体接地焊盘的位置尺寸要OK 求,焊盘尺寸2*2mm 正面插件与其他元件距离(是需样板 否影响手工插件及拔插件),即:任一点位(含贴片和手插件),在其元件本体四周0.5mm的范围内不可有其它> 建议:取消晶振接地 6B 7A 8A 9C 10A 11A 12B 元件。 反面SMD排布尽量集中化或 移到正面,反面尽量不布置芯片和高体元件(反面零件本体高度必须≤5.0mm)。反面SMD与插件孔的最小距离要求。反面SMT排布是否考虑阴影效应,消除遮蔽现象。 注意:反面SMD排布必须避免“孤岛”形状(即在表贴器件的四周一圈包围着插焊孔)。 通用直插电容的封装匹配性 需样板 通用直插电容封装大小及白OK 油 通用立式引线元件(电阻/二无 极管/电感)等需整形元件的插孔中心距为4mm OK 通用插座类极性白油 插件金属化(导穿)孔与Top层OK SMT焊盘最小距离0.65mm 安装/定位孔的非金属化建OK 议,锁付螺丝孔设计是否合理。 注:螺丝孔的直径都统一为3.3mm,卫兵孔直径为0.4mm 说明:焊接面的表贴件 (以白油外框为准)与插焊孔边缘之间的间隙必须≧3mm,最佳5mm以上。对于1206封装及以上的大表贴元件与插焊孔之间的间距必须≧5mm,最佳8mm以上。 13A 14A 邮票孔旁边2mm内无细走线 无 V-cut板边缘1mm内无细走无 线,无器件焊盘,器件本体与V-CUT的距离≧2mm. 直插电容的极性方向尽量统OK 一朝向或只限两种以下,或局部统一,同种物料统一 螺丝安装孔(M3类)中心点与OK 四周直立器件的最小距离

说明:V-CUT板边缘的器 件尽量平行而不是垂直于板边,元器件尽量远离邮票孔和V-cut边。 15B 16C 19

17B 18C 19C 20C 21B 22C 23B 24C 25C 26C 4.3mm 线径0.5mm以下的插装磁性无 元件要有坚固的底座 BGA与BGA之间连接线路 应有测试点 可维修性 待定 维修调试用的接地金属化孔 名称TP_WX1(内1.2mm外1.8mm) 是否有压接器件(若有则需要无 确认是否制作专用压接工装) 压接元件四周5mm双面禁区 条形码白油框[Serial NO.]要NG 求,尺寸为40*12mm或40*9mm。 须点胶元件周围15mm范围无 内不能有需活动的器件,如电话叉簧。(尽量避免以打胶方式来固定零部件) 插焊的清单问题 待生产 自动化生产原则: 待生产 优先:把插件元件改成表贴元件;其次:把手工焊元件改为插件。 Serial NO Mark尺寸为35×将尺寸改为40×9mm 9mm,不符合标准 27C 28C 29A 30A 尽量避免上线前要整形或者待生产 焊接后要剪脚等处理的来料物料 PCB上线材类的元件(如卷无 线插座)线序尽量统一。 如:四芯以“红黑黄绿”;五芯以“红黄绿黑蓝”统一 特殊部品的耐温特性(如特殊待生产 的手工焊的物料、热敏元件过波峰) 插件元件通孔规格设计是否待生产 标准合理 插件元器通孔焊盘设计是否需样板 标准合理。 ①正常焊盘未做特殊说明,其标准为D=d+0.4mm), ②针对引脚间距≤2.0mm的手插PIN、电容等,焊盘的规格为:焊盘直径=孔径+0.2~0.4mm; 31C 32B 两列以上元件脚的大型贴片OK 器件的四周要留出2.5mm以上的空间供维修使用(IC类元件维修) 插件元件每排引脚较多,当相OK 邻焊盘边缘间距为0.6mm--1.0mm 时,焊盘形状为圆形,是否设计有窃锡焊盘

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问题分析:

是各PCB厂家,对拼板与拼板之间的距离的理解不一致导致此问题。或者说,是对单个PCB板的外框尺寸的理解处理不同。

比如,v-cut的零间距拼板,在我司的PCB技术协议中是有定义,为边框线与边框线的中心线重合方式。

即:如图正确: 右图错误:

注:在这两个示意图中,蓝色线和红色线,代表PCB板边框。

另外, 左图的差异原因为: 对拼板间距的测量处理方法要统一一致。 如下三种方式,将会造成拼板间距不同。 1、 正常拼板间距,是以PCB单板的板边框线的中心点为准,从线中心到线中心。 2、 有些pcb厂家会以PCB单板的板边框线的边缘开始为准,从线内侧边缘到线内侧边缘。 3、 还有些pcb厂家会处理成从线外侧边缘到线外侧边缘。

33A 或白油阻焊漆。 过波峰焊的插件元件焊盘边无 缘间距应≧1.0mm,(包括元件本身引脚的焊盘边缘间距,如手焊排线)。 34C 插焊其它问题 NG R514与PTC6,R163与 PTC7,R152与PTC9,R155与PTC5干涉,请确认二者间是否为二选一点位? R231/R234位于J6下方,请 确认二者间是否为二选一点位;若不是,是否存在干涉问题? U20未焊,U20引脚与需有4mm以上的距离才 U24,R183,R184,C138,U18,C能制作托盘 141相距过近 7.1.2 SMT评审项目表

产品名称 PCB白油 传票号/委托单号 DR4/DR5评审 评审类型 中试/委托时间: 板卡评审时间: DR4 / DR5二选一 研发提供 研发人员 评审人 PCB文件 PCB光板 资料时间 PCB样板 (必须提前 BOM上网 两个工作日) 审核 √或× 注明是否手工焊的。 本次为此PCB板第___次评审。红色项目为必须遵守;粉红色项目为警示项目,尽可能遵守;其他项目为一般项目。 红色编号项目(带A)属于基本性的必备生产条件,必须符合。粉红色(带B)对焊接品质存在重大影响。其他(带C)是辅助提升完善项目。 对于红色编号项目若评审结果为“NG”,或者非红色项目的评审结果为红色“NG1”,则表示此项目是必须更改解决的。 评审总体意见: SMT的最终结论(不合格、基本合格、合格通过): SMT表贴部分(注:插焊部分的评审请参见制造工程部的制板IE室提交的<制板评审项目表>) 项目(具体要求参照规范) 《SMT设计规范》 结果 OK/NG 存在问题简述、建议措施 注:非首次评审时,评审人必须查阅复核此前的评审报告. 研发确认 此栏研发须回复 1A PCB外形及大小 (非异形、宽厚比、长宽限、均铺铜) (B线MPAV最大宽度246mm) 2A 拼板方案(另注:若是简单双面板则 优先采用阴阳拼,加快生产流程) 尽可能多拼板以提高SMT生产效率和设备利用率。 一般控制长宽尺寸:400X245。 A线AOI机长宽尺寸:350X245。 另注:注意考虑拼板的强度(V-CUT方向)。 另注说明:采用阴阳拼板时必须先与工艺室确认。 另注说明:若用到邮票桥接,请注意参照SMT设计规范中的邮票孔设计要求。 21

3A 工艺边方案 4A SMT定位孔标准要求及周区距 (直径3.3、边距5、周禁1mm) 5A 锡膏印刷定位孔要求

6C 过炉支撑孔要求 7A SMT基标点标准要求(单/双面) (内外径、非对称、周禁5mm) 8A 基标点有自身封装对应的位号 9A SMT焊盘边缘距离通孔(塞绿 油)的最小距离为6mil 10A 定位板边的SMT元件最小距离 (元件面5mm,焊接面8mm) (无铅波峰焊机即无铅板要求:元件面元件外体和焊盘为6mm) 另注说明:基标点要在主板上,不能都在工艺边上。 另注说明:周转框L型垂直边的SMD距边要5mm。 11A SMT元件间的最小距离 (其中阻容类元件最小20mil) (极特殊情况下才可使用的盘中孔类的阻容类元件最小30mil) 12A SMT焊盘间不能直连(无绿油) 13B 同面IC本体之下无其他元件 (影响网板开孔及印刷及检验) 13B -2 14A SMT二极管焊盘中心距 15B SMT主要IC的引脚宽度 16B SMT主要IC引脚内外侧长度 17A SMT通用阻容件的封装匹配性 18B BGA焊球最小直径(≧45%Pitch) 19A BGA白油框线稍大并对中 20C BGA外围元件最小距离3mm (比BGA薄矮的器件可放宽为2) 21B BGA区通孔及连线情况 22A 表贴元件极性白油要求 23A 白油框线不能在SMT焊盘间 24C BGA与BGA之间连接线路应有 测试点 25C 修补焊接过程的可返修焊接性 (如插座类距离、焊端结构) 26C SMT清单问题 27B 2006年6月开始的产品:表贴元 件封装库初始设计角度标准 28C 自动化生产原则: 优先:尽量把双面表贴改成单面表贴 备注要求如下: 1、 若无法避免两个表贴元件的兼容交错焊盘,则必须制作两块的网板(分别开孔)。增加费用。 2、 若无法避免表贴与插件的兼容交错焊盘,则插件孔焊环边缘距离表贴焊盘至少要0.65mm。 3、 必须要有两个独立的元件位置号Ref。 注:请确认是否一定要更改(因为涉及网板变更)。 注:本评审只查常用SMD元件,其他请研发自查。 注:有特殊焊接要求的部品是否在设计说明中体现。 29C 特殊部品的耐温特性(特殊的表 贴物料、特殊热敏物料) 30C 涉及后道装配工序的结构性配 合问题(如排针/排母/插座等接口类器件),是否有定位柱及宽放

22

31C 电路测试维修方面的可维修性 32C 来料包装(MSD/ESD)、包装载体 (卷/盘/管)、相关状态。是否合格并适于SMT机器批量生产 34C PCB双面都增加一个无铅工艺 类型标签的长方形白油框,白油框尺寸15mm*12mm,框内文字为[SMT]。若空间不够则TOP面可适当缩小为13mm*10mm ,Bottom面可适当缩小为10mm*10mm。 注:此项目作为可选。目前流程条件情况下,无法对全部物料作出及时性评审。 7.2印制板样板申请单

版本和文档说明

版本说明 文件状态: [ ] 草稿 [√] 正式发布 [ ] 正在修改 文件标识: 当前版本: 作 者: 完成日期: 印制板样板申请单 历史状态: 版本/状态 作者 参与者 截稿日期 备注 文档说明 1、 阅读对象:通研三部

2、 文档介绍:提供一个“印制板样板申请单”的表单模版。

3、 表单使用:打印一式两份;一份给范士壮留底,一份部门留底;并要进行电子档备案。 4、 印制板价格:在收到样板进行电子档备案。

7.3 PCB可生产性设计规范

1. 概况

1.1 SMT是英文Surface Mount Technology表面贴装技术的缩写,它与传统的

通孔插装技术有着本质的区别,主要表现在组装方式的不同、元器件外形的差异及尺寸更小、集成度更高、可靠性更高等许多方面。SMT主要由SMB(表贴印制板)、SMC/SMD(表贴元器件)、表贴设备、工艺及材料几部分组成。本规范的内容是对SMB设计过程中与SMT制程及质量有直接影响的一些具体要求。

1.2 SMT主要生产设备有:锡膏印刷机、贴片机、回流焊炉。AOI自动检验机。 1.3 SMT的工艺流程有很多种,我们采用的主要有以下几种:

元件面或焊 贴 片 回流焊接 检 验 锡膏印刷 接面:

焊接面: 元件面 拼 贴片胶印 刷或点胶 锡膏印刷 贴 片 回流固化 检 验 23 贴 片 回流焊接 检 验

2. PCB外形、尺寸及其他要求:

2.1 PCB外形应为长方形或正方形,如PCB外形不规则,可通过拼板方式或在

PCB的长方向加宽度不小于8mm的工艺边。PCB的长宽比以避免超过2.5为宜。

2.2 SMT生产线可正常加工的PCB(拼板)外形尺寸最小为120mm×50mm(长

×宽)。最大尺寸因受现有设备的如下表限制,因此,PCB(拼板)外形尺寸(长×宽)正常不宜超过350mm×245mm。超过此尺寸就有部分设备不能使用,如果由于设计确实需要超过此尺寸,制板时请通知工艺人员协商确定排板方案。从目前的设备情况看,板的长度超过450mm或宽度超过380mm时,由于主设备无法贴装,因此我们也就无法安排正常生产。 各设备可加工的最大PCB尺寸如下:(单位:mm) 线A线 B线 C线 D线 体 设型号 长X宽 型号 长X宽 型号 长X宽 型号 长X宽 备类 上上板350X25上板机 350X25无 无 无 无 板机 0 0 机 印UP200420X40AP21 420X40UP3000 558X50SPM 500X45刷0 0 0 8 0 机 贴MV2F 500X45MV2F 500X45MV2C 500X45BM133 510X46片0 0 0 0 机1 贴YV64 450X25YV64 450X25YV100 560X38BM231 510X46片6 6 0 0 机2 贴MPA3-460X38MPA-V 460X24YVL88 561X39无 无 片F 0 5 0 机3 过传送最宽传送带 最宽传送带 最宽传送带 最宽渡带 315 315 315 315 带 回RF820 最宽RF820 最宽HVA 最宽RF820 最宽流500 500 480 500 炉 AOIMV2HT 350X25MV2HT-450X40MV2HT-450X40MV2HT-450X40检0 L 0 L 0 L 0 验机 2.3 拼板及工艺边:

24

2.3.1 何种情况下PCB需要采用拼板:

当PCB外形尺寸有如下的特征之一时需考虑采用拼板:(1)SMT板长<120mm或直插件板长<80mm;(2)SMT板宽<50mm或直插件板宽<80mm;(3)基标点的最大距离<100mm;(4)板上单面元件较少(少于180个元件)拼板后板的长宽不会超出350mm×245mm时。采用拼板将便于定位安装及提高生产效率。 2.3.2 拼板的方法:

为了减少拼板的总面积节约PCB的成本,在拼板的时候除非由于元件体露出板外互相抵触而必须留有间距外,板与板之间一般不留间距(采用板边缘线重叠零间距);拼板时一般是以板的长边互拼,或长短边同时互拼的方式进行,但应避免拼板后板的长宽比超过2.5为宜。拼板一般采用V-CUT方法进行。工艺边同样采用此方法与板连接。对于焊接面只有阻容器件或较简单的SOP封装IC时,双面均是表贴件的PCB可采用正反拼(阴阳拼板)的双面SMT工艺(或PCB的元件面和焊接面大多数元件为表贴元件,只有很小部分插件元件,也可采用阴阳拼的双面SMT,插件最后补焊),以减少网板制作费用和生产中的换线时间,提高生产效率,但对于双面均有精密元器件或有较大体积元器件的板,则不宜采用正反拼(阴阳拼板)工艺。拼板在订制PCB及网板时一定要注明统一的拼板方式及各单板的精确相对位置尺寸,如板与板之间的间距为零时是以板的边缘线重叠或是以板的边缘线紧靠来确定相对位置的,一般在没有特别说明的的情况下是以板边缘线重叠作为默认值的。

元件面2.3.3 何种情况下PCB需要增加工艺边: 焊接面注意:对于阴阳拼板,其mark基标点的放置位置有特殊的要求。详见基标点要求。 当PCB有如下的特征之一时应增加工艺边:[1]PCB的外形不规则难以定位;[2]在定位用的边上元件(包括焊盘和元件体)距离板边缘太小(SMT板的元件面<5mm或焊接面<8mm,直插件<4mm),造成流板时轨道刮碰到元件;[3]板上布有引线间距≤0.65mm的IC或≤0603(英制)规格的片状元器件对于无铅波峰焊机但没有PCB所要求的标准定位孔。 即无铅板的要求:

元件外体和焊盘的元件(包括焊盘和元件身体)距离板边缘的要求: 6mm。 距边都要为 5mm表贴距边

Top面要求

(有多IC的元件面)

PCB贴片流向

5mm8mm表贴距边表贴距边

Bottom面要求

(少元件的焊接面)

PCB贴片流向

8mm表贴距边 4mm插件距边

对于无铅波峰焊机即无铅板的要求: 双面要求 元件外体和焊盘的 (过波峰焊机) 距边都要为6mm。 PCB波峰流向

4mm插件距边 25

5mm表贴距边 双面都要求 周转框L型要求 2.3.4 增加工艺边的方法:

工艺边增加是为了PCB在生产时能得到准确的定位,一般是加在(拼)板的较长边上,由于它的增加直接影响了PCB的成本,因而在保证满足使用功能时尽可能减小工艺边的尺寸以节约成本,而要满足准确定位的要求一般是要求能够在工艺边上得到标准的定位孔,从下面的图中可以看到,得到标准定位孔的工艺边应不小于8mm的宽度,长度一般是与(拼)板的边长一致。(下图是异形双面表贴板的同面双拼外加工艺边示意图)

5±0.05 φ3.30mm±0.05 5±0.05 6mm表贴距边

元件面(焊接面) 注:图中的黑点 为φ1基标点

元件面(焊接面) 2.3.5 带工艺边的拼板中V-CUT连接特别说明: 带有工艺边的拼板,如果工艺边已将各板连接固定好,那拼板之间如果是零间距时可采用V-CUT切断连接(如上图),省去后续的割板工序,但如φ3.30mm±0.05 5±0.05 果厂家做不到切断,可留一点连接而不完全切断,用手瓣断时不致造成弯5±0.05 曲变形,但切不可将连接用的工艺边也切断!另外,对于单板尺寸的长宽比大于2的板,由于切断后单板的稳定性明显变差,所以此时不宜将板间的连接切断!

为防止印制板在生产过程中变形(如贴片/回流/插件/波峰时),垂直于生产流向的工艺边上尽量避免开V-cut槽或邮票孔。如下图: 尽量避免 生产流向

PCB外形要求:PCB板基板边缘不能有缺口且不能断开,确保流水线各设备轨道加可以采用 卸载的顺利进行。而且,若有大缺口,则在生产过程、焊接过程、周转过程都容易变形,影响焊接可靠性(含出厂后)。

口 生产流向

生产流向

2.3.6 异形板的工艺边的邮票孔要求:有些异形板由于本身的形状会影响定位好的设计 图一 不好的设计 图二 的准确及稳定性,因此在不影响印制板成本的情况下应将板的缺口补齐成

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方形,补缺口一般是采用邮票孔结合长孔的连接方式,邮票孔连接的方式应该考虑掰板后的毛刺是凹陷在板边缘内(通过将邮票孔位放在板边缘线内侧),以减少掰板后修边的动作。如果生产中不会影响板的定位及稳定性,就不要补齐缺口。如果无法确定可由工艺人员决定方案。附:邮票孔的使用规则:孔完全内嵌pcb板,即孔圆内切板边(除非有特别要求板的边缘必须非常平齐);每处邮票桥接的连接宽度一般5mm-10mm(据PCB板的受力情况及板尺寸而定),即孔内径0.6mm-0.7mm,孔中心距1.0mm,桥接外延左右处各加两个引孔(以除去连接处两边毛刺,如下图红色孔),桥接共5-10个孔(含2个引孔);若定位孔在工艺边上,则定位孔所在工艺边要求较大的邮票连接强度;邮票桥一般要求远离PCB的折角边处;邮票桥不能在元件体下(如外露接口器件);桥接处两边并不是都要打孔,若所桥接的是无电路作用的工艺边,则工艺边上的桥接处不需要邮票孔。示例: A处 工 折角处 PCB板1 B处 定位孔 C处 邮票桥接强度应适中。强度太 弱会引起生产前及生产过程中工艺边脱落,强度太强又不便于SMT后的工艺边拆卸。 对邮票孔的孔径大小、中心距离的要求: 1、孔直径0.6mm-0.7mm, 2、孔中心距1.0mm。 也可参照右图: 1、孔直径0.8mm, 2、孔中心距1.25mm。 3、桥接共5-10个孔(含两端最外侧2个引孔),连接宽度为5mm-10mm(据PCB板的受力情况及板尺寸而定)。 艺边(1) 满足受力要求的情况下,要远离折角处。如B、D、G处 G等处须远离PCB折角处。(2) 在定位孔旁边须有邮票桥接,邮票桥的宽度要有一定强度。如C处。 F处 (3) 孔要完全内嵌。图中E处的孔不符合要求。 (4) 桥接外延处各加两个引孔。如图中红色孔为引孔。D处 (5) A处位于工艺边上,则在工艺边A处不要打孔。 Pcb板2 (6) 当邮票孔靠近板边时,最靠近V-cut线或邮票孔的元器件的放置方向如左图所示, 外一个孔要与板边内切,所受应力A>C>B≈D,应力越大越容易损坏器件。 如F处最右边一个孔。 E处 因此建议元件尽量远离邮票孔或V-cut线。 而不要留有空间,如G处平行方向优于垂直方向,如图C的摆放设计又优于A。 不符合要求。 注:此处尽量避免排布LED等易碎裂的器件。 2.4 PCB安装定位孔尺寸要求: 2.4.1 表贴定位孔尺寸要求:

至少要二个定位孔(在定位边方向,一般为长边),两个定位孔位置尺寸要

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邮票孔旁边2mm内须无细走线,以免掰板时伤及走线。 拼板v-cut的板边缘1mm内避免有细走线,以免掰板时伤及走线。器件与V-CUT的距离≧1mm。

求如下图。直径要求统一为3.3mm(包括在工艺边上的定位孔也统一为3.3mm)。定位孔不能金属化。 在定位孔外围1mm范围内不允许有SMT元件,5mm范围内不能有基标点。 另注:板上螺丝孔直径也请统一为3.3mm。(有时需要螺丝孔兼作定位孔)。定位孔和螺丝孔请统一制作成器件封装形式。

表贴定位孔要求:1、 直径3.3mm Φ3.30mm±0.05 2、 两边距5mm 流板方向 3、 周禁1mm无SMD元件 2.4.2 表贴锡膏印刷定位孔尺寸要求: 4、 周禁5mm无5±0.05 5±0.05 在板四个角,分布四个孔。直径要求Φ3.3mm。(四个孔直径要保持相同)。MARK点 这四个孔的位置不作精确要求。其中底边两个孔也可用定位孔代替(定位孔兼作此孔),直径要一致。 (定位孔不能金属化)

Φ3.30mm

流板方向 2.4.3 过炉支撑孔要求(防止板变形): 若板的长度超过250mm,则在板长方向的大约中央线上 约等长地分布两个孔(非金属化),直径要求Φ3mm。 如右图,但孔位置不必非常精确要求。但属于同系列的 W/2 PCB板产品,此两个孔位置在此系列PCB上要保持相同。 W/2

流板方向

2.5 基标(Fiducial Mark)尺寸要求: L/3 L/3 L/3 基标分为PCB基标和细间距IC基标。基标的中心为Φ1.0mm的镀锡平面,全反光性好,外围Φ3.0mm内无反光(无铜箔、绿油或白油);PCB的基标至少要有两点,最好在板的四个角上均有基标点,但注意不要作在对称的位置上(防止生产反向流板)。板上应有两个基标点的距离大于100mm,达不到要求的应做成拼板;如果是双面均有表贴元件,则两面均应布基标。细间距IC基标可分布在IC的任意两对角上,但最好设计为IC位置的中心一点为好。所有板面上基标点的中心点距离板边缘均应大于5mm,距离定位孔也要大于5mm。 注意:基标点统一制作成器件封装形式,即要有自身封装对应的位号(Ref名),以便于准确定位坐标。

基标点的非对称位置要求: Y2 Y1 须同时满足两个条件:

条件1:X1≠X3或Y1≠Y3; X1 X2 条件2:X2≠X4或Y2≠Y4; 内:Φ1.0 注:≠为差值要3mm以上。 外:Φ3.0 阴阳拼板的基标点要求: 3. SMC/SMD封装代号的一般识别: 把整个拼板当作一块板,此整Y4 3.1 片状阻容元器件外形代号及其尺寸(长×宽): Y3 块板也要符合上述条件。 0603 0805 1206 英制代号 X4 X3 英制尺寸 60×30mil 80×50mil 120×60mil

1608 2125 3216 公制代号 3.2 MELF、MLL、SOD元件为类似圆柱形的器件,如二级管。 公制尺寸 1.6×0.8mm 2.0×1.25mm 3.2×1.6mm 3.3 SOT元件为类似三级管的元件

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3.4 SOP为两侧有引脚朝外的IC 3.5 SOJ为两侧有引脚朝内的IC 3.6 PLCC为四面有引脚朝内的IC 3.7 QFP为四面有引脚朝外的IC 3.8 BGA是以球栅阵列为引线的IC 4. 焊盘在PCB上的排布设计原则:

PCB排版时需考虑板卡的可生产操作性,为了尽早发现可能存在的布板问题,避免造成投产后的再次改板,因此在订制PCB板前需由板卡工艺人员确认一下。 4.1 相临元件焊盘的间距极限如下图:但对于插件较多的双面表贴板,因波峰

焊接表贴件受到许多方面的限制,因此双面表贴件通常均采用回流焊接,焊接面的表贴件在波峰焊接前采用夹具或阻焊带屏蔽掉,故焊接面的表贴件与插焊孔边缘之间的间距须在3mm以上(对于1206及以上的表贴元件与插焊孔边缘之间的间距须在5mm以上),若焊接面的表贴元件高度超过5mm,则一般以表贴件的高度尺寸为上述的最小间距要求。焊接面的表贴件最好集中排布,特别是不要分散排布在插件孔之间。SMD尽量能够移到Top元件面。

4.2 特殊网络类高端产品的阻容元件,因性能要求所限,表贴阻容间的间距若

实在无法达到下图要求,则可适当缩小至最小极限20mil(只限1206以下的阻容件)为贴片安全距离。

注意:对于0402、特殊0603,最小极限须30mil,以保证网孔可以进行适当的延长处理。 1.25mm/50mil 2.5mm/100mil 1.25mm/50mil 1.5mm/60mil QFP PLCC 直插IC 1.5mm/60mil

0.63mm/25mil 2.5mm/100mil 3.0mm/120mil 1.25mm/50mil 0.63mm/25mil 1.25mm/50mil 直插 1.0mm/40mil 1.0mm/40mil BGA

4.3 SMD焊盘与通孔最小空隙距6mil 即SMT焊盘边缘距过孔(塞绿油)的最小距离为

6mil,最佳0.5mm以上,焊盘与通孔之间须有阻焊膜覆盖。焊盘表面严禁有通孔,以避免焊料流失造成虚焊。通孔与焊盘的连接线的宽度小于0.25mm并且小于焊盘宽度或直径的1/2。

29

4.4 距PCB长边或定位边(即不带露出板边缘插座的边及对边)5mm内不应有焊

盘和基标,双面表贴板的焊接面则应有8mm的范围无焊盘。

4.5 元件排布及焊盘设计应考虑方位及对称性,方向一致性为最佳,体积大的

元件应尽可能排在PCB中间,特别是波峰焊接面Bootom面更应该考虑元件排布的方位,以免在波峰焊时产生阴影效应造成难以克服的焊接缺陷,同时应避免排布间距小于1mm的IC,Bottom面表贴元件体排布方位垂直于波峰流向为佳,如图:

板 的提示!含大量IC的高密度板应考虑板热容 定板的流向 量和重量分配的均衡,不应将IC集中在某位 一小区域中而是尽量分布均匀,特别是大边 质量大吸热的元器件,过高的密度易造成 局部温度过低而引起焊接不良。正反面各4.6 矩形元件焊盘严禁设计为尺寸大小不等的不对称的焊盘图形。焊盘之间、焊盘与通处铺铜尽量均匀。防止板受热不均而变形。 孔以及焊盘与大面积接地(或屏蔽)铜铂之间的连线,其长度尽量大于0.5mm,其宽度须小于0.25mm并且应小于其中较小的焊盘宽度或直径的1/2。细间距IC引线焊盘之间如没有涂覆绿油,其焊盘之间严禁直接用短接线相连,须用引出线在外连接并覆盖绿油。无外引脚的元件的焊盘之间不允许有通孔,以保证焊接质量。各导通孔在没有特别要求的情况下均应涂覆绿油。 较大面积的焊盘与焊盘间的连接不宜采用大片铜OK NG OK 箔加阻焊开窗的方式做出相应的焊盘图形,而应采 用细颈线连接,如右图所示: 焊盘与相连引线的设计:尽量使连接到焊盘的印制线呈对称分布,减少 由于不对称分布引起的焊料流动不平衡,造成元件转动或错位。如下图

4.7 查选焊盘设计尺寸时,应与自己所选用的元件封装外形、焊端、引脚等与焊

接相关的尺寸相匹配、尺寸单位(公英制),同一面的IC本体之下不能布其他元器件,焊接片状元件的焊盘绝不允许兼作测试点,为避免损坏器件必须另外设计专用的测试焊盘。

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5. 无外引线元器件焊盘尺寸设计原则:

5.1 常用矩形阻容元件焊盘尺寸(此类元件易出现偏移、虚焊和一端立起)如下表:

由于小元件的焊盘尺寸对焊接质量的影响较大,不同的焊接方式(SMT回流焊接和波峰焊接)要求不同,在布板时一定要注意区分清楚!通常情况下焊接面的表贴件如果较多且相对集中,一般采用双面回流焊接方式,只有焊接面的表贴件与插焊点距离较小且混排在一块时才考虑采用波峰焊接方式。采用波峰焊接表贴方案在排版时通知板卡工艺人员确定。 0402 0603 0805 1206 外形代号(in) T 1005 1608 2012/2125 3216 外形代号(mm) W W: 宽mm[mil] 0.56[22] 0.79[31] 1.27[50] 1.6[63 SMT 0.56[22] 0.86[34] 1.12[44] 焊接面 L: 长点胶工1.32[52L

mm[mil] 艺波峰0.89[35] 1.25[50] 1.7[68] 5.2圆柱状类(如二极管)的焊盘设计应尊循两端焊盘的中心距为元件的长度这一原则,焊盘的宽度和长度一般以同类型封装的片式阻容一致。 焊接面

T: 距 mm[mil] 0.4[16] 0.6[24] 0.86 [32] 1.8[72

6. 有外引线元器件(SOT、SOP、QFP、SOJ、PLCC等)焊盘形状位置尺寸设计原则: 6.1焊盘宽度一般为芯片引线中心距的1/2,不同芯片规格的焊盘宽度设计参考以下尺寸: 芯片引线间距 焊盘宽度尺寸 0.4mm(16mil) 8~9mil 0.5mm(20mil) 10~11mil 0.635mm(25mil) 12~13mil 25mil以上 引线宽~间距/2 6.2 焊盘长度不应过长(引起引脚连焊)或太短(引起引脚虚焊),建议如下: 6.2.1 “L”型引脚(如SOT、SOP、QFP,此类IC易出现连焊现象): A:为焊盘内侧露出部分, 元件引脚 A=1.2~2倍焊盘宽度。

B B:为焊盘外侧露出部分,B=1.2~1.6倍焊盘宽度。 注:SOT(三极管)焊盘的设计同为如上要求。 6.2.2 “J” 型引脚(如SOJ、PLCC,此类IC易出现脱焊、虚焊现象): 焊盘 A C:为焊盘内侧露出部分, C=0.8~2倍焊盘宽度。 D:为焊盘外侧露出部分,B=0.8~2倍焊盘宽度。 C

7.BGA焊盘/连线/白油图的排版原则:焊盘区尽量避免通孔,如有通孔必须覆盖好绿油;焊盘间的短接线必须覆盖绿油。BGA、CSP焊盘间的连接线宽度应避免大于焊盘直径的1/2,焊盘与焊盘间、焊盘与通孔间的连接线宽度均应尽量采用设计

上允许的最小线径连接,建议不大于0.15mm,目的是尽量保证BGA、CSP的圆形焊盘的外观完整性,使焊接后的所有焊点大小一致,外形均匀,对外界应力有良好的整体承受力。

引脚 D 焊盘 焊盘外围一定要有白油框图及原点标注,白油框图的尺寸应比BGA的外围尺寸稍大些,贴装后能刚好露出整条白油图的线,作为检验定位框,白油框线四边外最好在对应的两边标注上同样的焊球引线排序号,以便检验。最重要的是白油图与整块BGA焊盘一定要对中、对正,与BGA器件外框吻合且贴装后可见;原点在贴装后要能看得见。另外,BGA外围的元器件距离BGA应大于3mm,并避免排布较高的器件。焊盘的直径一般稍小于焊球引线中心距的一半,具体可参见下表:

31

T 球引线中心距 0.8mm(32mil) 1.0mm(40mil) 1.25mm(50mil)

14mil 16~18mil 20~23mil 焊盘直径尺寸 约0.45T

8. 丝印白油中关于方向性标注要求(正负极或第一脚等元件朝向): 8.1以元件安装上后仍能容易辨认出白油方向为基本准则。

8.2除通用器件外(如钽电容),极性器件尽量直接使用“+/-”号标注。

8.3所有IC的方向标注要求半外露,其中BGA要求全外露。可加个圆圈或三角形表示。示例:

8.4表贴LED方向:目前共有五种表示法,如下图,都表示左负右正。前三种容

易混淆,建议统一使用(图四)外围三角形或(图五)直接标注“+/-”号。

8.5芯片的白油外框线不能在SMT焊盘间(会影响AOI检验机的识别,AOI检验机会

误认为是焊点),可在管脚焊盘之外圈或在管脚焊盘内。

8.6白油丝印的要求:(1)所有元器件、安装孔、定位孔、基标点都有对应的丝印标

号。(2)丝印字符尽量遵循从左至右、从下往上的原则。(3)对于电解电容、二极管等极性的器件在每个功能单元内尽量保持方向一致。极性方向尽量只限两种或局部统一。(4)器件焊盘、需要焊接的锡道上须无丝印,器件位号不应被安装后器件所遮挡。(5)有极性元器件其极性在丝印图上表示清楚,极性方向标记易于辨认(按前述方向标注要求)。有方向的接插件其方向在丝印上表示清楚无歧义。 9. 其他注意点及其他(非SMT)事项 9.1 关于晶体或晶振:

9.1.1小晶体尽量不要采用卧式纯手工焊,请使用直插后卧倒。

9.1.2若对相关性能的影响不大,尽量取消晶体的接地操作(因有些晶体对高

温敏感且接地焊接是手工进行)。

9.1.3为方便接地操作,其接地焊盘尽量放在空旷位置(最好周边5mm以内没

有插焊器件,且距离表贴器件2mm以上)。

9.1.4接地焊盘的尺寸:普通晶体接地焊盘长/宽至少各为2mm,且接地焊盘

32

位于晶体元件体外侧。小晶体(32.768K)的接地焊盘长为10mm且宽为4mm。

9.2 关于可维修性、可调试可测试性:

9.2.1 BGA与BGA之间连接线路应有测试点。

9.2.2 BGA 器件周围需留有3mm 禁布区,最佳为5mm 禁布区。 9.2.3双列直插元件相互的距离要大于2 毫米。

9.2.4可调器件、可插拔器件周围尽量留有足够的空间供调试和维修。根据邻近器件的高度决定。

9.2.5测试孔可以兼做导通孔使用,焊盘直径应不小于25MIL,测试孔中心距应不小于50MIL。

9.2.6测试孔避免放置在芯片底下。

9.2.7关于维修调试测试的专用的接地点TP_WX1的布板要求:

在PCB较空旷的区域上,布置一个接地的金属化孔,孔内径1.2mm,孔外径1.8mm。用于维修调试时的接地连接测试点。请制作成器件封装形式,并把此器件的位号统一取名为TP_WX1。

9.3 关于元件封装库的要求 9.3.1 PCB 元件封装库的选用应确认无误。已有标准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。尚无元件封装库的器件,应根据器件资料建立元件封装库,并保证打印出的模板与实物相符合,特别是注意确认新建立的IC元件、电磁元件、自制结构件等的元件库是否与元件的资料(承认书、图纸)相符合。

9.3.2标准元件封装库的元件角度设计要求

为了统一SMT生产贴片时的元件贴装角度,保证各元件角度的一次性正确性,要求建立标准元件封装库时,其封装库的初始角度必须统一标准化。 元件封装类型 封装库0度的朝向要求 封装库0度的朝向图示 两个焊端的元件,如二横放,左负极,右正极, 极管类、钽电容类、LED此种设计角度为0度。 类、普通阻容件等 无极性的元件为横放。 SOT类封装,含管子类管脚少侧朝左,管脚多 和集成块类,如三极管、侧朝右,此种设计角度功率管类、SOT集成块为0度。 等 仅两侧有管脚类,含排横放,管脚在上下侧,阻/排容、SOP/SSOP/ 原点朝左,此种设计角SOIC、SOJ、TSOP类等 度为0度。 四侧有管脚类,如QFP/QFN、BGA、PLCC类等 正方形类元件(4面管脚数相等);长方形类元件(长方向竖放): 原点朝左上角,此种设计角度为0度。 BGA BGA 9.4 关于网板事宜:(1)制板说明必须说明拼板的间距。若是V-CUT则一般要说明是0间距。(2)须要表贴生产的器件,则其封装焊盘要设在Paste层。特别是插件类的元件需要移到表贴线锡膏印刷生产,例如升腾产品的三端稳压管

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/7805的接地焊盘、网络S68产品的电源砖模块的插件孔等,若不在Paste层,则网板订制会遗漏开孔。

9.5 关于设计文件BOM清单与PCB焊盘相匹配问题:(1)研发在每次提交BOM清单之前,必须检查BOM清单的正确性。(2)必须检查的BOM项目为:单机数量与位号个数不符、元件位号重复、元件在PCB上不存在、同个料号内存在不同的焊盘封装、同个料号内存在表贴件和插件、阻容元件的焊盘封装与物料封装不匹配。(3)BOM清单的检验方法,可找板卡工艺室。

11.附表:《板卡评审项目表》。研发必须依据此表的项目进行自查一遍。

34

波峰焊接件(通孔插件)对PCB布板的一般要求如下图所示:主要有以下几方面内容:

1. PCB外形尺寸:外形应为长方形或正方形,主要的要求是板的宽不宜太大,

宽度大的板在波峰焊时板的弯曲变形率大,容易引发焊接不良及对板造成损坏。一般的外形(含拼板)最大宽度不超过300mm,最小宽度不小于80mm.当产品排板的宽度达到250~300mm范围时,需要采用特殊工艺处理,当宽度小于80mm时,需考虑采用拼板方式制板。

2. 波峰焊接面要求通孔插件焊盘距离定位边的尺寸应≥4mm、表贴焊盘距离定位

边的尺寸应≥8mm,元件体(含投影)要求距板边3mm以上,对达不到要求的元件应采用补焊工艺(补焊会影响板的清洁度和外观)或视情况另加工艺边,对有表贴器件的板参照SMT设计规范加工艺边,只有插件的板加工艺边的宽度尺寸只要能满足以上要求就可以。

3. 波峰焊接面通孔插件焊盘的最小间距与板在波峰焊时的流向密切相关,板的流

向是与定位边(一般为长边)平行,而与带插座的边相垂直。在板的定位边方向上(横向)焊盘的最小间距应≥0.8mm,而在与之垂直的方向上(纵向)焊盘的最小间距应≥0.5mm。1206及更小封装的表贴焊盘的最小间距要求也以此为准,1206以上的表贴焊盘需视元件外形尺寸而定,在依照元件排列要求布板的情况下,一般以元件的高度尺寸为焊盘最小间距要求.

4. 波峰焊接面只能焊中心距大于1mm的SOP封装的IC芯片,引线焊盘的宽度以引

线的宽或中心距的1/2为准,长度应露出引线一个焊盘宽以上。

5. 焊接面元件的排列将对波峰焊接造成直接影响,特别是尺寸较大的表贴件及

IC,排列的主要原则是PCB板上焊点在波峰焊送板前进方向上不被元件体遮挡,在布板空间允许的情况下应尽可能符合此要求{如下图(1)(2)的表贴件排布方式},类似钽电容等高度尺寸元件应按此要求排布。 焊接面:插件焊盘距离板边≥4mm,表贴焊盘距离板边≥板的定位边 8mm

焊接面视图 使用IC的引线 (虚线为元件外形图)

中心距应≥1.0mm 焊盘间距应≥0.5mm(纵向) 焊盘间距应≥0.8mm (横向) 波峰焊中板的流向(横向) 元件面:插件元件的外形距离板边≥4mm 板的定位边 图(1) 元件面:表贴元件焊盘距离板边≥5mm

焊接面的表贴件(以白油外 框为准)与插焊孔边缘之间波峰焊板的流向 的间隙须在3mm以上,最佳易由于阴影效应产 5mm以上; 生漏焊区域 对于1206封装及以上的大表 贴元件与插焊孔之间的间距

须在5mm以上,最佳8mm以 上,否则生产难度大。 注意:无铅产品请保持在 图(2) 10mm以上。 5.1波峰焊接面上大的元器件和小的元器件,最好要交错放置尽量不排成一直线,反面元件不多的产品尽量改此方向更容易焊接 。 以防焊锡的表面张力造成元器件端头的虚焊和漏焊(即阴影效应)为单面表贴板,以减少生产5.2 流程。或较轻的器件如二级管和者请改成阴阳拼板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。 (阴阳拼须经工艺室确认)。 6. 插件焊盘通孔直径D值与元件引脚直径值d值,一般应同时满足下述两条要

求:

6.1当元器件引脚直径d<1时,插件通孔直径D=d+0.20;

当元器件引脚直径d≥1时,插件通孔直径D=d+0.30~0.50; 6.2插件通孔直径下限值>器件直径上限值.

例:二极管IN4007引脚直径d=0.8±0.05,其插件通孔直径公称尺寸应为

1.00,查GB/T 14156-93 得出D=1.00±0.1,因此Dmin =0.90,dmax =0.85, 符合Dmin> dmax之要求.

7. 插件通孔焊盘在满足了最小间距的要求时,(除了中心间距为1.5mm和2mm

的小电解电容外)焊盘的中心距应与元件引线的中心距一致,以避免整形。特别是一些不能进行特殊整形的压力敏感器件。附:常用直插电解电容的封装建议值,如下。

对CD4_16类电解,生产上所要求的基本点如下: 1.中心距(F)要与元件匹配。 (除CD4/5特殊外) 2.孔内径(B)在0.75mm-1.0mm之间,一般随电容直径而增大。 3.单焊环宽度(A)在0.20mm-0.75mm之间,一般随电容直径而增大。 4.焊环之间的间隙(E)保持0.80mm以上。 5.有明显的内外围极性标识。如图示。左“+”号,右半圈白色并且外切一条竖线(外切线G宽约0.6mm)。 6.白油外框直径要比元件体直径(D)略大。(0.2mm-0.5mm) 具体数值参照下表。

封装类名称 CD_4或E08/04 CD_5或E09/05 CD_6或E0.1/6 CD_8或E0.14/8 CD_10或E0.2/10

插孔中心距F 2.00mm (80mil) 2.25mm (90mil) 2.50mm (100mil) 3.50mm (140mil) 5.00mm (200mil) 孔内径B 30mil 31mil 35mil 37mil 37mil 孔外径C 46mil 54mil 60mil 75mil 75mil-85mil 元件外壳直径D 实物脚距4mm 5mm 6.3mm 8mm 10mm&13mm 1.52.02.53.55.0

CD_16或E0.3/16 7.50mm (300mil) 40mil-44 100mil 16mm&18mm 7.5 8. 插件的金属化孔焊盘(或导穿孔)离表贴焊盘距离应大于0.65mm。特别提

示对部分插座的定位孔(如电话插座的定位孔等)及不需要接地的安装孔,尽可能不做成金属化孔(即只保留正面的金属焊环,而孔内壁和反面均为非金属化),避免波峰焊接时上锡而需贴阻焊带,增加不必要的成本。若金属化确实所需(如EMC要求),建议保留正面金属化,孔内壁为非金属化,而反面设计成梅花状梯形焊环。如图。

反面的安装孔: 设计成梅花状梯形焊环。 最佳情况:是把反面的梅花状梯形焊环也要删除,只保留正面金属焊环和圆孔。孔内壁和反面均为非金属化。

9. 插件电容类的方向、螺丝孔禁区要求:

9.1 直插阻容、二极管等极性的器件,极性方向尽量只限两种或局部统一且同料号

统一。在每个功能单元内尽量保持方向一致。

9.2 螺丝安装孔中心距与四周易活动器件(如线圈电感)的最小距离4.3mm。具体要求如下:

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),且在禁布区不能有直立器件(如电解电容)。如下表:

种类 安装孔(mm) 禁布区(mm)

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

注:在正常允许的情况下,请尽可能把螺丝孔的直径都统一为3.3mm,与表贴定位孔保持一致。 10. 通用插座类的方向

10.1带缺口的标准插座的白油方向,如下示例左一和左二图。无缺口的带后背的标准插座,如下图三。两种标识不要在同一个元件上一起使用。以便清楚无歧义。

11. 接插件相关要求

1) 经常插拔器件或板边连接器以及螺丝安装孔的周围3mm范围内尽量不布置表

贴器件,以防止连接器插拔时产生的应力损坏表贴器件。 2) 定制接插件脚间距离尽量选用2.54mm以上类型。

3) 线径0.5mm以下的插装磁性元件一定要有坚固的底座,尽量避免使用无底座

插装电感。

12. 关于点胶:

1) 需要点胶的元件,其元件周围15mm范围内,不能有需要活动的器件,

如电话叉簧。

13. 关于PCB径厚比

印制板的板厚决定了该板的最小过孔,板厚孔径比应小于10~12。

印制板厚度与最小过孔关系表: 1.6mm 2.0mm 2.5mm 3.0mm 板厚 1.0mm以下 8mil 8mil 12mil 16mil 最小过孔 8mil 24mil 24mil 30mil 32mil 焊环直径 24mil

另外,PCB板厚度,与PCB长宽尺寸及层数要对应,避免大板的厚度薄,影响可靠性。

14. 关于主板条形码的白油标识

主板焊接生产后要在PCB板上粘贴主板条形码标签。为避免实际操作中条码标签的粘贴位置不统一、容易歪斜等问题,要求在PCB上指定明确位置,以便于规范实际操作。具体要求:

1) 在PCB空旷处(方便操作)增加尺寸为36*9mm的白油框。在白油框内标明:

“Serial NO.”。

2) 白油框内不能有元件、焊盘、测试点等,尽量避开走线。 3) 网络类的中高端产品的条形码白油框须在元件面。其他产品若元件面无空旷处,

可以在焊接面。

15. 关于压接及工装:

1) 压接元件的四周的5mm范围内(Top面和Bottom面),为压接禁区,不能排布

其他元件。

2) 压接生产,需要采用压接工装。每一款产品都须有对应的压接工装。若压接

元件的位置有变化、若bottom面的表贴元件位置有变化或有增加器件、若螺丝孔大小及位置有变化,则相应的压接工装可能需要重新制作。请研发在升级产品时注意此点。过波峰焊所使用的波峰焊托板工装,也存在此类似的注意点。新产品或委托加工的产品,若用到压接器件,则研发须提前一周通知工艺室,以确认是否需要制作压接工装。

7.4 我国主要电磁兼容标准

序号 1 2 3

标准编号 标准名称 GB/T 4365-1995 电磁兼容术语 GB/T 6113.1-1995 无线电干扰和抗扰度测量设备规范 GB/T 6113.2-1998 无线电干扰和抗扰度测量方法 类别 对应国际标准 基础 IEC50(161)1990 基础 CISPR16 1 1993 基础 CISPR16 2 1993

4 GB/T 3907-83° 工业无线电干扰基本测量方法 基础 CISPR16 1977 5 GB/T 4859-84° 电气设备的抗干扰特性基本测量基础 方法 6 GB/T 15658-1995 城市无线电噪声测量方法 基础 7 GB/T 17624.1-1998 电磁兼容基本术语和定义的应用基础 IEC 61000 1 1 与解释 8 IEC 61000 1 1 低压电气及电子设备发出的谐波基础 IEC 61000 3 2 电流限值(设备每相输入电流≦16A) 9 GB 17625.2-1999 对额定电流大于16A的设备在低压基础 IEC 61000 3 3 供电系统中产生的电压波动和闪烁的限制 10 GB/T 17626.1-1998 抗扰性测试综述 基础 IEC 61000 4 1 11 GB/T 17626.2-1998 静电放电抗扰性试验 基础 IEC 61000 4 2 12 GB/T 17626.3-1998 辐射(射频)电磁场抗扰性试验 基础 IEC 61000 4 3 7.5 PCB拼板要求

为保证pcb拼板产品,各个pcb厂家所制作的印制板拼板实物的拼板间距统一一致(否则将与网板拼板间距不符造成smt无法生产),特召开此会议。 2010-4-26会议讨论并达成如下事项:

后续长期对策:

1、研发要确保,设计所提供的【拼板gerber图的图形间距值】与【制板说明或拼板图形上对间距所标注注解的数值】精确相等,请特别注意公英制转换的精确性(即1mm=39.37mil而不是40mil)。

2、若研发没有提供精确【拼板gerber图】,则研发部在给pcb制板厂家的技术规范或制板说明中,需要明确注明【拼板间距】的定义标准,即【拼板间距】是以板边框线的中心线到中心线的距离。

以上两点,请各个研发部确认并归入设计工作流程规范中执行。 另附,案件说明如下:

案例:各pcb厂家的拼板gerber,与研发提供的拼板gerber,两者存在拼板距离的偏差,造成SMT网板不能通用。

如下为研发提供的拼板示意图,拼板与拼板之间的间距,在图上的箭头标注为4mm\\

本文来源:https://www.bwwdw.com/article/13ff.html

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