研發(fā)PCB工藝設(shè)計(jì)規(guī)范

文件修訂記錄文件名稱(chēng)次A00新版本發(fā)行研發(fā)工藝設(shè)計(jì)規(guī)范修訂內(nèi)容修改頁(yè)次修訂日期修訂者備注本規(guī)范規(guī)定了研發(fā)設(shè)計(jì)中的相關(guān)工藝參數(shù)。本規(guī)范適用于研發(fā)工藝設(shè)計(jì)1.2簡(jiǎn)介本規(guī)范從PCB外形，材料疊層，基準(zhǔn)點(diǎn)，器件布局，走線，孔，阻焊，表面處理方式，絲印設(shè)計(jì)等多方用規(guī)范性文件下面是引用到的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以行業(yè)發(fā)布的最新標(biāo)準(zhǔn)為有效版本。序號(hào)編號(hào)名稱(chēng)D2IPC-A-600G印制板的驗(yàn)收條件3IEC60194印刷板設(shè)計(jì)，制造與組裝術(shù)語(yǔ)與定義untDesignandLandPatternStandardImplementationfor6SMEMA3.1FiducialDesignStandard熱風(fēng)整平(HASL噴錫板)：HotAirSolderLeveling化學(xué)鎳金(ENIG)：ElectrolessNickelandImmersionGold有機(jī)可焊性保護(hù)涂層(OSP)：OrganicSolderabilityPreservatives說(shuō)明：本規(guī)范沒(méi)有定義的術(shù)語(yǔ)和定義請(qǐng)參考《印刷板設(shè)計(jì)，制造與組裝術(shù)語(yǔ)與定義》(IEC60194)4.拼板和輔助邊連接設(shè)計(jì)VCUTVCUTPCB的板厚≤3.0mm。[3]對(duì)于需要機(jī)器自動(dòng)分板的PCB，V-CUT線兩面(TOP和BOTTOM面)要求各保留不小于1mm的器件禁布區(qū)，以避免在自動(dòng)分板時(shí)損壞器件。器件≥1mm器件V-CUT同時(shí)還需要考慮自動(dòng)分板機(jī)刀片的結(jié)構(gòu)，如圖2所示。在離板邊禁布區(qū)5mm的范圍內(nèi)，不允許布局器采用V-CUT設(shè)計(jì)時(shí)以上兩條需要綜合考慮，以條件苛刻者為準(zhǔn)。保證在V-CUT的過(guò)程中不會(huì)損傷到元30~45O±5OTTH此時(shí)需考慮到V-CUT的邊緣到線路(或PAD)邊緣的安全距離“S”，以防止線路損傷或露銅，一般要求STHT[4]推薦銑槽的寬度為2mm。銑槽常用于單元板之間需留有一定距離的情況，一般與V-CUT和郵票孔配孔的設(shè)計(jì)：孔間距為1.5mm，兩組郵票孔之間推薦距離為50mm。見(jiàn)圖5PCB.0mm.4mmmm直徑1.0mm8mmPCBPCB2.0mmmm0.4mm輔助邊推薦使用的拼版方式有三種：同方向拼版，中心對(duì)稱(chēng)拼版，鏡像對(duì)稱(chēng)拼版。[7]設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)PCB板材時(shí)需要考慮到板材的利用率，這是影響PCB成本的重要因素之一。銑槽均為同一面輔助邊[8]若PCB要經(jīng)過(guò)回流焊和波峰焊工藝，且單元板板寬尺寸>60.0mm，在垂直傳送邊的方向上拼版數(shù)量數(shù)量不超過(guò)2[9]如果單元板尺寸很小時(shí)，在垂直傳送邊的方向拼版數(shù)量可以超過(guò)3，但垂直于單板傳送方向的總寬度不能超過(guò)150.0mm，且需要在生產(chǎn)時(shí)增加輔助工裝夾具以防止單板變形。規(guī)則單元板V－CUTAAA輔助邊V－CUT不規(guī)則單元板CUT銑槽邊器件UT中心對(duì)稱(chēng)拼版適用于兩塊形狀較不規(guī)則的PCB，將不規(guī)則形狀的一邊相對(duì)放置中間，使拼版后不規(guī)則形狀的PCB對(duì)稱(chēng)，中間必須開(kāi)銑槽才能分離兩個(gè)單元板如果拼版產(chǎn)生較大的變形時(shí)，可以考慮在拼版間加輔助塊(用郵票孔連接)銑槽均為同一面輔助邊有金手指的插卡板，需將其對(duì)拼，將其金手指朝外，以方便鍍金。SMD焊焊接要求時(shí)，可采用鏡像對(duì)稱(chēng)拼版。負(fù)片，否則不能采用鏡像對(duì)稱(chēng)拼版。OPBottom采用鏡像對(duì)稱(chēng)拼版后，輔助邊的Fiducialmark必須滿足翻轉(zhuǎn)后重合的要求。具體的位置要求請(qǐng)參見(jiàn)下面的拼版的基準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)計(jì)。器件布局不能滿足傳送邊寬度要求(板邊5mm禁布區(qū))時(shí)，應(yīng)采用加輔助邊的方法。如果單板板邊符合禁布區(qū)要求，則可以按下面的方式增加輔助邊，輔助邊與PCB用郵票孔連接aa傳送方向器件布局通用要求說(shuō)明：1、熱敏器件(如電阻電容器、晶振等)應(yīng)盡量遠(yuǎn)離高熱器件。面，并且沿風(fēng)阻最小的方向排布放高大元件向熱敏器件圖14：熱敏器件的放置[18]器件之間的距離滿足操作空間的要求(如：插拔卡)。無(wú)法正常插拔插座mm5.2回流焊D[20]細(xì)間距器件推薦布置在PCB同一面，并且將較重的器件(如電感，等)器件布局在Top面。防止掉[21]有極性的貼片盡量同方向布置，防止較高器件布置在較低器件旁時(shí)影響焊點(diǎn)的檢測(cè)，一般要求視角α6：焊點(diǎn)目視檢查示意圖8.0mmBGA8.0此區(qū)域不能布放BGA等面陣列器件圖17：面陣列器件的禁布要求：A共用焊盤(pán)ABB片式器件允許重疊9：片式器件兼容示意圖同種器件：≥0.3mm吸吸嘴異種器件：≥0.13×h+0.3mm(h為周?chē)徳畲蟾叨炔?YXhX或Y圖21：器件布局的距離要求示意圖說(shuō)明：距離值以焊盤(pán)和器件體兩者中的較大者為測(cè)量體。表中括號(hào)內(nèi)的數(shù)據(jù)為考慮可維修性的設(shè)計(jì)下單位mm0402~08051206~STC3528~SOT、SOPSOJ、QFPBGA18107343PLCC0402~08050.400.550.700.650.700.455.00(3.00)1206~18100.450.650.500.600.455.00(3.00)STC3528~73430.500.550.600.455.00(3.00)SOT、SOP0.450.500.455.00SOJ、PLCC0.300.455.00QFP0.305.00BGA8.00建議：建議條碼框與表面貼裝器件的距離需要滿足如下需求。以免影響印錫質(zhì)量。見(jiàn)表2表2條碼與各封裝類(lèi)型器件距離要求表Pitch小于1.27mm翼形引腳器件(如SOP、QFP等)、面陣列器件hipDDDD5.2.2通孔回流焊器件布局要求PCB過(guò)程對(duì)板上已經(jīng)貼放的器件的影響。。過(guò)波峰方向過(guò)波峰方向圖23：偷錫焊盤(pán)位置要求傳送方向[38]器件間距一般原則：考慮波峰焊接的陰影效應(yīng)，器件本體間距和焊盤(pán)間距需保持一定的距離。相同類(lèi)型器件距離。BLBLBL圖25：相同類(lèi)型器件布局圖表3:相同類(lèi)型器件布局要求數(shù)值表封裝尺寸焊盤(pán)間距L(mm/mil)器件本體間距B(mm/mil)最小間距推薦間距最小間距推薦間距0.76/300.76/300.89/350.89/353216、35286032、73432.03/802.54/100------mm件本體距離參見(jiàn)圖26、表4的要求。BBB0603~通孔(過(guò)0603~通孔(過(guò)THD通用布局要求圖27：元件本體之間的距離αX≥1mm補(bǔ)焊插件PCBαX3.3THD器件波峰焊通用要求的器件。在器件本體不相互干涉的前提下，相鄰器件Min圖29：最小焊盤(pán)邊緣距離列方向與進(jìn)板方向垂直時(shí)，應(yīng)在焊盤(pán)設(shè)計(jì)上采取適當(dāng)措施擴(kuò)大工藝窗口，如橢圓焊盤(pán)的應(yīng)用。THD當(dāng)過(guò)板方向：焊盤(pán)排列方向(相對(duì)于進(jìn)板方向).1過(guò)孔6.1.1孔間距BB1外層銅箔B2內(nèi)層銅箔a)孔到孔之間的距離要求b)孔到銅箔之間的距離要求板邊板邊B3Dc)PTH到板邊的距離要求d)NPTH到板邊的距離要求[46]金屬化孔(PTH)到板邊(Holetooutline)最小間距保證焊盤(pán)距離板邊的距離：B3≥20mil。[47]非金屬化孔(NPTH)孔壁到板邊的最小距離推薦D≥40mil。6.1.2過(guò)孔禁布區(qū)安裝定位孔6.2.1孔類(lèi)型選擇非金屬緊固件安裝金屬件鉚安裝非金屬件工序孔釘孔鉚釘孔波峰焊類(lèi)型A類(lèi)型C類(lèi)型B類(lèi)型C非波峰焊類(lèi)型B非金屬化孔金屬化孔大焊盤(pán)大焊盤(pán)非金屬化孔無(wú)焊盤(pán)類(lèi)型A類(lèi)型B類(lèi)型C6.2.2禁布區(qū)要求徑規(guī)格(單23454表層最小禁布區(qū)直60.4非金屬化0.632.56安裝金屬件最大禁布區(qū)面積+A(注)7阻焊設(shè)計(jì)空距的阻焊設(shè)計(jì)焊設(shè)計(jì)7.2.1過(guò)孔D+5milD7.2.2孔安裝D+6milD圖34：金屬化安裝孔的阻焊開(kāi)窗示意圖[53]有安裝銅箔的非金屬化安裝孔的阻焊開(kāi)窗大小應(yīng)該與螺釘?shù)陌惭b禁布區(qū)大小一致。DD≥螺釘?shù)陌惭b禁布區(qū)圖35：非金屬化安裝孔阻焊設(shè)計(jì)[54]過(guò)波峰焊類(lèi)型的安裝孔(微帶焊盤(pán)孔)阻焊開(kāi)窗推薦為：dDd5mil(D≥螺釘?shù)陌惭b禁布區(qū))圖36：微帶焊盤(pán)孔的阻焊開(kāi)窗7.2.3定位孔D圖37：非金屬化定位孔阻焊開(kāi)窗示意圖7.2.4過(guò)孔塞孔設(shè)計(jì)焊設(shè)計(jì)edNonSolderMaskDefinedSolderMaskDefined圖39：焊盤(pán)的阻焊設(shè)計(jì)[61]由于PCB廠家有阻焊對(duì)位精度和最小阻焊寬度的限制，阻焊開(kāi)窗應(yīng)比焊盤(pán)尺寸大6mil以上(一邊大3mil)，最小阻焊橋?qū)挾?mil。焊盤(pán)和孔、孔和相鄰的孔之間一定要有阻焊橋間隔以防止焊錫從過(guò)盤(pán)CD阻焊開(kāi)窗G孔H焊盤(pán)走線EABF項(xiàng)目最小值(mil)插件焊盤(pán)阻焊開(kāi)窗尺寸(A)3走線與插件之間的阻焊橋尺寸(B)2SMD焊盤(pán)阻焊開(kāi)窗尺寸(C)3SMD焊盤(pán)之間的阻焊橋尺寸(D)3SMD焊盤(pán)和插件之間的阻焊橋(E)3插件焊盤(pán)之間的阻焊橋(F)3插件焊盤(pán)和過(guò)孔之間的阻焊橋(G)3過(guò)孔和過(guò)孔之間的阻焊橋大小(H)3milSMD整體阻焊開(kāi)窗BA手指的阻焊設(shè)計(jì)[64]金手指的部分的阻焊開(kāi)窗應(yīng)開(kāi)整窗，上面和金手指的上端平齊，下端要超出金手指下面的板邊。見(jiàn)走線阻焊開(kāi)窗上面和金手指上端平起阻焊開(kāi)窗阻焊開(kāi)窗下面超越板邊圖42：金手指阻焊開(kāi)窗示意圖8.1線寬/線距及走線安全性要求[65]線寬/線距設(shè)計(jì)與銅厚有關(guān)系，銅厚越大，則需要的線寬/線距就越大。外層/內(nèi)層對(duì)應(yīng)推薦的線寬/銅厚外層線寬/線距(mil)內(nèi)層線寬/線距(mil)HOZ，1OZ4/54/42OZ6/66/63OZ8/88/8≥2millTracetopadspace圖43：走線到焊盤(pán)的距離[67]走線距板邊距離＞20mil，內(nèi)層電源/地距板邊距離＞20mil，接地匯流線及接地銅箔距離板邊也應(yīng)大[68]在有金屬殼體(如，散熱片)直接與PCB接觸的區(qū)域不可以有走線。器件金屬外殼與PCB接觸區(qū)域圖44：金屬殼體器件表層走線過(guò)孔禁布區(qū)表9走線到金屬化孔之間的距離NPTH>120mil8.2出線方式對(duì)稱(chēng)走線不對(duì)稱(chēng)走線：避免不對(duì)稱(chēng)走線盤(pán)走線突出焊盤(pán)走線偏移焊盤(pán)盤(pán)心出線需要連接時(shí)，應(yīng)從焊盤(pán)外部連接，不容許在焊腳中間直接連接。走線從焊盤(pán)末端引出避免走線從焊盤(pán)中部引出圖48：焊盤(pán)出線要求(一)走線從焊盤(pán)末端引出避免走線從焊盤(pán)中部引出圖49：焊盤(pán)出線要求(二)FilletingCornerEntryKeyHoling圖50：走線與過(guò)孔的連接方式8.3覆銅設(shè)計(jì)工藝要求同一層的線路或銅分布不平衡或者不同層的銅分布不對(duì)稱(chēng)時(shí)，推薦覆銅設(shè)計(jì)。il9絲印設(shè)計(jì)9.1絲印設(shè)計(jì)通用要求絲印的線寬應(yīng)大于5mil，絲印字符高度確保裸眼可見(jiàn)(推薦大于50mil)。絲印間的距離建議最小為8mil。絲印不允許與焊盤(pán)、基準(zhǔn)點(diǎn)重疊，兩者之間應(yīng)保持6mil的間距。PCB在高密度的PCB設(shè)計(jì)中，可根據(jù)需要選擇絲印的內(nèi)容。絲印字符串的排列應(yīng)遵循正視時(shí)代號(hào)的排序從左至右、從下往上的原則。2絲印的內(nèi)容[80]條形碼(可選項(xiàng))：方向：條形碼在PCB上水平/垂直放置，不推薦使用傾斜角度；位置：標(biāo)準(zhǔn)板的條形碼的位置參見(jiàn)下圖；非標(biāo)準(zhǔn)板框的條形碼位置，參考標(biāo)準(zhǔn)板條形碼的位置。圖52：條形碼位置的要求元器件、安裝孔、定位孔以及定位識(shí)別點(diǎn)都對(duì)應(yīng)的絲印標(biāo)號(hào)，且位置清楚、明確。絲印字符、極性與方向的絲印標(biāo)志不能被元器件覆蓋。臥裝器件在其相應(yīng)位置要有絲印外形(如臥裝電解電容)。滴焊盤(pán)、或器件波峰焊接方向有特定要求等。需要安裝散熱器的功率芯片。若散熱器投影比器件大，則需要用絲印畫(huà)出散熱片的真實(shí)尺寸大小。說(shuō)明：PCB疊法一般有兩種設(shè)計(jì)：一種是銅箔加芯板(Core)的結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)稱(chēng)為Foil疊法；另一種是芯板(Core)疊加的方法，簡(jiǎn)稱(chēng)Core疊法。特殊材料多層板以及板材混壓時(shí)可采用Core疊法。Foil疊法銅箔半固化片半固化片銅箔半固化片Core疊法銅層對(duì)稱(chēng)介質(zhì)對(duì)稱(chēng)對(duì)稱(chēng)軸線銅層對(duì)稱(chēng)介質(zhì)對(duì)稱(chēng)對(duì)稱(chēng)軸線對(duì)稱(chēng)設(shè)計(jì)指絕緣層厚度、半固化片類(lèi)別、銅箔厚度、圖形分布類(lèi)型(大銅箔層、線路層)盡量相對(duì)稱(chēng)設(shè)計(jì)示意圖表10：缺省的層厚要求層間介質(zhì)厚度(mm)類(lèi)型mm板2.0mm四層板2.5mm四層板3.0mm四層板66002-3110-13-44-55-66-77-88-99-101660011-12XDYZR傳送方向尺寸(mm)長(zhǎng)(X)寬(Y)雙面混裝51.0~51.0~51.0~51.0~490.051.0~457.051.0~51.0~457.051.0~457.0厚(Z)1.0~4.51.0~4.51.0~4.51.0~4.5CBA (回流焊接)倒角(R)寬度(D)[94]如果單元板尺寸在傳送邊器件禁布區(qū)尺寸上不能滿足上述要求時(shí)建議在相應(yīng)的板邊增加≥5mm寬器件輔助邊PCB傳送方向引腳焊盤(pán)邊緣(或器件本體)距離傳送邊≥5mm的要求。當(dāng)有器件(非回流焊接器件)在傳送邊一側(cè)伸出PCB外時(shí)，輔助邊的寬度要求：器件PCB傳送方向當(dāng)有器件(非回流焊接器件)在傳送邊一側(cè)伸出PCB外，且器件需要沉到PCB內(nèi)時(shí)，輔助器件PCB傳送方向開(kāi)口要比器件沉入PCB傳送方向尺寸大0.5mm拼板基準(zhǔn)點(diǎn)局部基準(zhǔn)點(diǎn)單元