PCB結(jié)構(gòu)工藝設(shè)計(jì)規(guī)范.ppt

PCB 結(jié)構(gòu)工藝設(shè)計(jì)規(guī)范,1. 定義,導(dǎo)通孔（via）：一種用于內(nèi)層連接的金屬化孔，但其中并不用于插入元件引線或其它增強(qiáng) 材料。 盲孔（Blind via）：從印制板內(nèi)僅延展到一個(gè)表層的導(dǎo)通孔。 埋孔（Buried via）：未延伸到印制板表面的一種導(dǎo)通孔。 過孔（Through via）：從印制板的一個(gè)表層延展到另一個(gè)表層的導(dǎo)通孔。 元件孔（Component hole）：用于元件端子固定于印制板及導(dǎo)電圖形電氣聯(lián)接的孔。 Stand off：表面貼器件的本體底部到引腳底部的垂直距離。,2 熱設(shè)計(jì)要求,2.1 高熱器件應(yīng)考慮放于出風(fēng)口或利于對(duì)流的位置 PCB 在布局中考慮將高熱器件放于出風(fēng)口或利于對(duì)流的位置。 2.2 較高的元件應(yīng)考慮放于出風(fēng)口，且不阻擋風(fēng)路 2.3 散熱器的放置應(yīng)考慮利于對(duì)流 2.4 溫度敏感器械件應(yīng)考慮遠(yuǎn)離熱源 對(duì)于自身溫升高于30的熱源，一般要求： a 在風(fēng)冷條件下，電解電容等溫度敏感器件離熱源距離要求大于或等于2.5mm； b 自然冷條件下，電解電容等溫度敏感器件離熱源距離要求大于或等于4.0mm。 若因?yàn)榭臻g的原因不能達(dá)到要求距離，則應(yīng)通過溫度測試保證溫度敏感器件的溫升在降 額范圍內(nèi)。 2.5 大面積銅箔要求用隔熱帶與焊盤相連 為了保證透錫良好，在大面積銅箔上的元件的焊盤要求用隔熱帶與焊盤相連，對(duì)于需過 5A以上大電流的焊盤不能采用隔熱焊盤，如圖所示：,2 熱設(shè)計(jì)要求,2.6 過回流焊的0805 以及0805 以下片式元件兩端焊盤的散熱對(duì)稱性 為了避免器件過回流焊后出現(xiàn)偏位、立碑現(xiàn)象，地回流焊的0805 以及 0805 以下片式元件兩端焊盤應(yīng)保證散熱對(duì)稱性，焊盤與印制導(dǎo)線的連接部寬 度不應(yīng)大于0.3mm（對(duì)于不對(duì)稱焊盤），如圖1 所示。 2.7 高熱器件的安裝方式及是否考慮帶散熱器 確定高熱器件的安裝方式易于操作和焊接，原則上當(dāng)元器件的發(fā)熱密度超 過0.4W/cm3，單靠元器件的引線腿及元器件本身不足充分散熱，應(yīng)采用散 熱網(wǎng)、匯流條等措施來提高過電流能力，匯流條的支腳應(yīng)采用多點(diǎn)連接，盡可 能采用鉚接后過波峰焊或直接過波峰焊接，以利于裝配、焊接；對(duì)于較長的匯 流條的使用，應(yīng)考慮過波峰時(shí)受熱匯流條與PCB 熱膨脹系數(shù)不匹配造成的 PCB 變形。 為了保證搪錫易于操作，錫道寬度應(yīng)不大于等于2.0mm，錫道邊緣間距 大于1.5mm。,3 基本布局要求,3.1 PCBA 加工工序合理 制成板的元件布局應(yīng)保證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 布局選用的加工流程應(yīng)使加工效率最高。 常用PCBA 的6 種主流加工流程如表2： 3.2 波峰焊加工的制成板進(jìn)板方向要求有絲印標(biāo)明 波峰焊加工的制成板進(jìn)板方向應(yīng)在PCB 上標(biāo)明，并使進(jìn)板方向合理，若PCB 可以從兩個(gè) 方向進(jìn)板，應(yīng)采用雙箭頭的進(jìn)板標(biāo)識(shí)。（對(duì)于回流焊，可考慮采用工裝夾具來確定其過回流焊 的方向）。 3.3 兩面過回流焊的PCB 的BOTTOM 面要求無大體積、太重的表貼器件需兩面都過回流 焊的PCB，第一次回流焊接器件重量限制如下： A=器件重量/引腳與焊盤接觸面積 片式器件：A0.075g/mm2 翼形引腳器件：A0.300g/mm2 J 形引腳器件：A0.200g/mm2 面陣列器件：A0.100g/mm2 若有超重的器件必須布在BOTTOM 面，則應(yīng)通過試驗(yàn)驗(yàn)證可行性。,3 基本布局要求,3 基本布局要求,3.4 需波峰焊加工的單板背面器件不形成陰影效應(yīng)的安全距離已考慮波峰焊工藝的 SMT 器件距離要求如下： 1) 相同類型器件距離（見圖2）,3 基本布局要求,相同類型器件的封裝尺寸與距離關(guān)系（表3）：,3 基本布局要求,2) 不同類型器件距離（見圖3）,3 基本布局要求,不同類型器件的封裝尺寸與距離關(guān)系表（表4）：,3 基本布局要求,3.5 大于0805 封裝的陶瓷電 容，布局時(shí)盡量靠近傳送邊或受應(yīng)力較 小區(qū)域，其軸向盡量與進(jìn)板方向平行 （圖4），盡量不使用1825 以上尺寸 的陶瓷電容。 3.6 經(jīng)常插拔器件或板邊連接器周圍 3mm 范圍內(nèi)盡量不布置SMD，以防止 連接器插拔時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力損壞器件。如 圖5：,3 基本布局要求,3.7 過波峰焊的表面貼器件的stand off 符合規(guī)范要求 過波峰焊的表面貼器件的stand off 應(yīng)小于0.15mm，否則不能布在B 面過波峰 焊，若器件的stand off 在0.15mm 與0.2mm 之間，可在器件本體底下布銅箔以減少 器件本體底部與PCB表面的距離。 3.8 波峰焊時(shí)背面測試點(diǎn)不連錫的最小安全距離已確定 為保證過波峰焊時(shí)不連錫，背面測試點(diǎn)邊緣之間距離應(yīng)大于1.0mm。 3.9 過波峰焊的插件元件焊盤間距大于1.0mm 為保證過波峰焊時(shí)不連錫，過波峰焊的插件元件焊盤邊緣間距應(yīng)大于1.0mm（包 括元件本身引腳的焊盤邊緣間距）。 優(yōu)選插件元件引腳間距（pitch）2.0mm，焊盤邊緣間距1.0mm。 在器件本體不相互干涉的前提下，相鄰器件焊盤邊緣間距滿足圖6 要求：,3 基本布局要求,插件元件每排引腳為較多，以焊盤排列方向平行于進(jìn)板方向布置器件時(shí)，當(dāng)相鄰焊 盤邊緣間距為0.6mm-1.0mm 時(shí)，推薦采用橢圓形焊盤或加偷錫焊盤（圖7）。,3 基本布局要求,3.10 BGA 周圍3mm 內(nèi)無器件 為了保證可維修性，BGA 器件周圍需留有3mm 禁布區(qū)，最佳為5mm 禁布區(qū)。 一般情況下BGA 不允許放置背面（兩次過回流焊的單板地第一次過過回流焊面）；當(dāng) 背面有BGA 器件時(shí)，不能在正面BGA5mm 禁布區(qū)的投影范圍內(nèi)布器件。 3.11 貼片元件之間的最小間距滿足要求 機(jī)器貼片之間器件距離要求（圖8）： 同種器件：0.3mm 異種器件：0.13*h+0.3mm（h 為周圍近鄰元件最大高度差） 只能手工貼片的元件之間距離要求：1.5mm。,3 基本布局要求,3.12 元器件的外側(cè)距過板軌道接觸的兩個(gè)板邊大于、等于5mm（圖9）,3 基本布局要求,為了保證制成板過波峰焊或回流焊時(shí)，傳送軌道的卡抓不碰到元件，元器件的外側(cè)距板 邊距離應(yīng)大于或等于5mm，若達(dá)不到要求，則PCB 應(yīng)加工藝邊，器件與VCUT 的距離 1mm。 3.13 可調(diào)器件、可插拔器件周圍留有足夠的空間供調(diào)試和維修 應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)或模塊的PCBA安裝布局以及可調(diào)器件的調(diào)測方式來綜合考慮可調(diào)器件的排 布方向、調(diào)測空間；可插拔器件周圍空間預(yù)留應(yīng)根據(jù)鄰近器件的高度決定。 3.14 所有的插裝磁性元件一定要有堅(jiān)固的底座，禁止使用無底座插裝電感 3.15 有極性的變壓器的引腳盡量不要設(shè)計(jì)成對(duì)稱形式 3.16 安裝孔的禁布區(qū)內(nèi)無元器件和走線（不包括安裝孔自身的走線和銅箔） 3.17 金屬殼體器件和金屬件與其它器件的距離滿足安規(guī)要求 金屬殼體器件和金屬件的排布應(yīng)在空間上保證與其它器件的距離滿足安規(guī)要求。 3.18 對(duì)于采用通孔回流焊器件布局的要求 a. 對(duì)于非傳送邊尺寸大于300mm 的PCB，較重的器件盡量不要布置在PCB 的中間， 以減輕由于插裝器件的重量在焊接過程對(duì)PCB 變形的影響，以及插裝過程對(duì)板上已經(jīng)貼放的 器件的影響。 b. 為方便插裝，器件推薦布置在靠近插裝操作側(cè)的位置。 c. 尺寸較長的器件（如內(nèi)存條插座等）長度方向推薦與傳送方向一致。,3 基本布局要求,d. 通孔回流焊器件焊盤邊緣與pitch0.65mm 的QFP、SOP、連接器及所有的 BGA 的絲印之間的距離大于10mm。與其它SMT 器件間距離2mm。 e. 通孔回流焊器件本體間距離10mm。有夾具扶持的插針焊接不做要求。 f. 通孔回流焊器件焊盤邊緣與傳送邊的距離10mm；與非傳送邊距離5mm,3 基本布局要求,3.19 通孔回流焊器件禁布區(qū)要求 a. 通孔回流焊器件焊盤周圍要留出足夠的空間進(jìn)行焊膏涂布，具體禁布區(qū)要求為： 對(duì)于歐式連接器靠板內(nèi)的方向10.5mm 不能有器件，在禁布區(qū)之內(nèi)不能有器件和過孔。 b. 須放置在禁布區(qū)內(nèi)的過孔要做阻焊塞孔處理。 3.20 器件布局要整體考慮單板裝配干涉 器件在布局設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮單板與單板、單板與結(jié)構(gòu)件的裝配干涉問題，尤其是高 器件 、立體裝配的單板等。 3.21 器件和機(jī)箱的距離要求 器件布局時(shí)要考慮盡量不要太靠近機(jī)箱壁，以避免將PCB 安裝到機(jī)箱時(shí)損壞器件。 特別注意安裝在PCB 邊緣的，在沖擊和振動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生輕微移動(dòng)或沒有堅(jiān)固的外形的器件： 如立裝電阻、無底座電感變壓器等，若無法滿足上述要求，就要采取另外的固定措施來 滿足安規(guī)和振動(dòng)要求。 3.22 有過波峰焊接的器件盡量布置在PCB 邊緣以方便堵孔，若器件布置在PCB 邊緣，并且式裝夾具做的好，在過波峰焊接時(shí)甚至不需要堵孔。 3.23 設(shè)計(jì)和布局PCB 時(shí)，應(yīng)盡量允許器件過波峰焊接。選擇器件時(shí)盡量少選不能 過波峰焊接的器件，另外放在焊接面的器件應(yīng)盡量少，以減少手工焊接。 3.24 裸跳線不能貼板跨越板上的導(dǎo)線或銅皮，以避免和板上的銅皮短路，綠油不 能作為有效的絕緣。,3 基本布局要求,3.25 布局時(shí)應(yīng)考慮所有器件在焊接后易于檢查和維護(hù)。 3.26 電纜的焊接端盡量靠近PCB 的邊緣布置以便插裝和焊接，否則PCB 上別的 器件會(huì)阻礙電纜的插裝焊接或被電纜碰歪。 3.27 多個(gè)引腳在同一直線上的器件，象連接器、DIP 封裝器件、T220 封裝器 件，布局時(shí)應(yīng)使其軸線和波峰焊方向平行。（圖11）,4. 布局操作的基本原則,A. 遵照“先大后小，先難后易”的布置原則，即重要的單元電路、核心元器件應(yīng)當(dāng)優(yōu)先布局 B. 布局中應(yīng)參考原理框圖，根據(jù)單板的主信號(hào)流向規(guī)律安排主要元器件 C. 布局應(yīng)盡量滿足以下要求:總的連線盡可能短，關(guān)鍵信號(hào)線最短;高電壓、大電 流信號(hào)與小電流，低電壓的弱信號(hào)完全分開;模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)分開；高頻信號(hào)與低頻 信號(hào)分開；高頻元器件的間隔要充分 D. 相同結(jié)構(gòu)電路部分，盡可能采用“對(duì)稱式”標(biāo)準(zhǔn)布局； E. 按照均勻分布、重心平衡、版面美觀的標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)化布局； F. 器件布局柵格的設(shè)置，一般IC器件布局時(shí)，柵格應(yīng)為50-100 mil,小型表面安裝 器件，如表面貼裝元件布局時(shí)，柵格設(shè)置應(yīng)不少于25mil。 G. 如有特殊布局要求，應(yīng)雙方溝通后確定。,5. PCB 尺寸、外形要求,4.1 PCB 尺寸、板厚已在PCB 文件中標(biāo)明、確定，尺寸標(biāo)注應(yīng)考慮廠家的加工公差。 板厚（10%公差）規(guī)格：0.8mm、1.0mm、1.2mm、1.6mm、2.0mm、 2.5mm、3.0mm、3.5mm 4.2 PCB 的板角應(yīng)為R 型倒角 為方便單板加工，不拼板的單板板角應(yīng)為R 型倒角，對(duì)于有工藝邊和拼板的單板， 工藝邊應(yīng)為R 型倒角，一般圓角直徑為5，小板可適當(dāng)調(diào)整。有特殊要求按結(jié)構(gòu)圖表示 方法明確標(biāo)出R 大小，以便廠家加工。 4.3 尺寸小于50mm X 50mm 的PCB 應(yīng)進(jìn)行拼板（鋁基板和陶瓷基板除外） 一般原則：當(dāng)PCB 單元板的尺寸50mm x 50mm 時(shí)，必須做拼板； 當(dāng)拼板需要做V-CUT 時(shí)，拼板的PCB 板厚應(yīng)小于3.5mm； 最佳：平行傳送邊方向的V-CUT 線數(shù)量3（對(duì)于細(xì)長的單板可以例外）； 如圖17：,5. PCB 尺寸、外形要求,為了便于分板須增加定位孔。 4.4 不規(guī)則的拼板銑槽間距大于80mil。 不規(guī)則拼板需要采用銑槽加V-cut 方式時(shí)，銑槽間距應(yīng)大于80mil。 4.5 不規(guī)則形狀的PCB 而沒拼板的PCB 應(yīng)加工藝邊 不規(guī)則形狀的PCB 而使制成板加工有難度的PCB，應(yīng)在過板方向兩側(cè)加工藝邊。 4.6 PCB 的孔徑的公差該為+.0.1mm。 4.7 若PCB 上有大面積開孔的地方，在設(shè)計(jì)時(shí)要先將孔補(bǔ)全，以避免焊接時(shí)造成 漫錫和板變形，補(bǔ)全