PCB设计可制作性规范_DFM.doc

PCB设计可制作性规范_DFM.txt永远像孩子一样好奇，像年轻人一样改变，像中年人一样耐心，像老年人一样睿智。我的腰闪了，惹祸的不是青春，而是压力。当女人不再痴缠，不再耍赖，不再喜怒无常，也就不再爱了。 本文由haoguixi贡献 ppt文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 PCB设计可制造性工艺规范DFM 产品化部： 产品化部：郝贵喜 时 间：2011.03.24 主要内容 一、不良设计在SMT制造中产生的危害 不良设计在SMT制造中产生的危害 SMT 二、目前SMT印制电路板设计中的常见问题及解决措施 目前SMT印制电路板设计中的常见问题及解决措施 SMT 三、PCB设计的工艺要求 PCB设计的工艺要求 四、PCB焊盘设计的工艺要求 PCB焊盘设计的工艺要求 五、元件的选择和考虑 不良设计在SMT SMT生产制造中的危害 一. 不良设计在SMT生产制造中的危害 一. 不良设计在SMT生产制造中的危害 造成大量焊接缺陷。 1. 造成大量焊接缺陷。 增加修板和返修工作量，浪费工时，延误工期。 2. 增加修板和返修工作量，浪费工时，延误工期。 增加工艺流程，浪费材料、浪费能源。 3. 增加工艺流程，浪费材料、浪费能源。 返修可能会损坏元器件和印制板 损坏元器件和印制板。 4. 返修可能会损坏元器件和印制板。 返修后影响产品的可靠性 5. 返修后影响产品的可靠性 造成可制造性差，增加工艺难度，影响设备利用率， 6. 造成可制造性差 ， 增加工艺难度 ， 影响设备利用率 ， 降 低生产效率。 低生产效率。 最严重时由于无法实施生产需要重新设计， 7 最严重时由于无法实施生产需要重新设计 ， 导致整个产 品的实际开发时间延长，失去市场竞争的机会。 品的实际开发时间延长，失去市场竞争的机会。 二. SMT印制电路板设计中的常见问题 焊盘结构尺寸不正确（ Chip元件为例 元件为例） (1) 焊盘结构尺寸不正确（以Chip元件为例） 当焊盘间距G过大或过小时， a 当焊盘间距 G 过大或过小时 ， 再流焊时由于元件焊接端不能与焊盘搭 接交叠，会产生吊桥、移位。 接交叠，会产生吊桥、移位。 当焊盘尺寸大小不对称，或两个元件的端头设计在同一个焊盘上时， b 当焊盘尺寸大小不对称，或两个元件的端头设计在同一个焊盘上时， 由于表面张力不对称，也会产生立碑、移位。 由于表面张力不对称，也会产生立碑、移位。 立碑.mpg (2) 通孔设计不正确 导通孔设计在焊盘上，焊料会从导通孔中流出，会造成焊膏量不足。 导通孔设计在焊盘上，焊料会从导通孔中流出，会造成焊膏量不足。 (3) 阻焊和丝网不规范 阻焊和丝网加工在焊盘上，其原因：一是设计；二是PCB制造加 阻焊和丝网加工在焊盘上，其原因：一是设计；二是 制造加 工精度差造成的。其结果造成虚焊或电气断路。 工精度差造成的。其结果造成虚焊或电气断路。 丝印偏移 未作阻焊 (4) 基准标志 基准标志(Mark)、PCB外形和尺寸、PCB定位孔和夹持边的设置不 外形和尺寸、 、 外形和尺寸 定位孔和夹持边的设置不 正确 a .基准标志 基准标志(Mark) 周围有阻焊膜，由于图象不一致与反光造成不认 周围有阻焊膜， 基准标志 Mark、频繁停机。 、频繁停机。 b. 导轨传输时，由于 导轨传输时，由于PCB外形异形、PCB尺寸过大、过小、或由于 外形异形、 尺寸过大、 外形异形 尺寸过大 过小、 PCB定位孔不标准，造成无法上板，无法实施机器贴片操作。 定位孔不标准， 定位孔不标准 造成无法上板，无法实施机器贴片操作。 c. 在定位孔和夹持边附近布放了元器件，只能采用人工补贴。 在定位孔和夹持边附近布放了元器件，只能采用人工补贴。 d. 拼板槽和缺口附近的元器件布放不正确，裁板时造成损坏元器件。 拼板槽和缺口附近的元器件布放不正确，裁板时造成损坏元器件。 (5) PCB材料选择、PCB厚度与长度、宽度尺寸比不合适 材料选择、 厚度与长度、 材料选择 厚度与长度 a. 由于 由于PCB材料选择不合适，在贴片前就已经变形，造成贴装精 材料选择不合适， 材料选择不合适 在贴片前就已经变形， 度下降。 度下降。 b. PCB厚度与长度、宽度尺寸比不合适造成贴装及再流焊时变 厚度与长度、 厚度与长度 容易造成焊接缺陷，还容易损坏元器件。特别是焊接BGA时 形，容易造成焊接缺陷，还容易损坏元器件。特别是焊接 时 容易造成虚焊。 容易造成虚焊。 (6) BGA的常见设计问题 的常见设计问题 a 焊盘尺寸不规范，过大或过小。 焊盘尺寸不规范，过大或过小。 b 通孔设计在焊盘上，通孔没有做埋孔处理 造成 通孔设计在焊盘上，通孔没有做埋孔处理,造成 造成BGA焊接时产生 焊接时产生 气泡，如下视频。 气泡，如下视频。 BGA空洞形成过程.avi c 焊盘与导线的连接不规范 C 表层线宽超过 表层线宽超过PAD直径的 直径的 1/2 d 没有设计阻焊或阻焊不规范。 没有设计阻焊或阻焊不规范。 (7) 元器件和元器件的包装选择不合适 由于没有按照贴装机供料器配置选购元器件和元器件的包装， 由于没有按照贴装机供料器配置选购元器件和元器件的包装，造成无 法用贴装机贴装。 法用贴装机贴装。 (8) 齐套备料时把编带剪断，造成抛料或者无法用贴片机贴片。 齐套备料时把编带剪断，造成抛料或者无法用贴片机贴片。 三 PCB设计的工艺要求 PCB设计的工艺要求 设计输出资料 设计输出资料的文件规格要求 一、 钢网文件,PCB拼板文件 钢网文件,PCB ,PCB拼板文件 1)格式：Gerber Gerber文件； Gerber 2)文件内容： Top/Bottom面对应的钢网开口（推荐使用Pcb供应商回传的已拼好拼板的 Top/Bottom Gerber文件）； Gerber 二、器件的位置坐标文件CadData规格要求 器件的位置坐标文件CadData规格要求 CadData 内容： 内容： PartType CAP0402 RES0402 RefDes PartDecal Pins Layer C101 402 2 Top R675 402 2 Top Orient. X 0 -15.94 0 -9.50 Y 71.29 49.97 如上表示： partType 器件类型 refDes 位号 partDecal 封装类型 pins 焊脚数量 Layer 分布所在的PCB层 Orient 旋转角度 X X轴坐标 Y Y轴坐标 2） 坐标原点：在PCB拼板工艺边的左下角 3)坐标单位：mm(毫米) 。 4)Top面与Bottom面的数据在数据文件中需分别用”Top” 与”Bottom”标识清楚。 白油图的规格要求： 三、 白油图的规格要求： 油图对所要贴片的元器件的贴装标识一定要准确，要求： a)MP的白油图内容要与BOM表对应一致； b)建议不贴装的元件需用“X”标识清楚； c)字体保证清晰易读； d)极性元件及贴装方向有要求的元件需在白油图上做出方向标识； e)标示方法： ? 对极性元件在白油图上标清极性点； ? 对无极性点，但有极性要求的元件在白油图上标示字体方向或标示外形 状（如LCM焊盘等）； ? 即无极性点又无字符标识的在白油图上标示外形形状（如SIM卡座等）； ? 以上三项均要在白油图上标示出外形。 其它必须说明的内容： 四、 其它必须说明的内容： a) 需要对钢网开口特别处理的器件，设计单位需提供推荐的开口方式或 要求； b) 主板的厚度不符合 0.8mm±10%及副板的厚度不符合0.5mm±10%， 必须与NPI确认； c) 器件要求使用非0.127mm(5mil)钢网;或器件对锡膏厚度有特别要求 （目前使用Pitch0.5mm的BGA或aQFN的PCB，建议使用0.1mm的钢 网）； d)其它应说明的要求； PCB基板的选用原则 PCB基板的选用原则 1 耐热性 通常耐焊接温度： 混合工艺PCB要达到240度，10秒的要求； 无铅工艺PCB要达到250度，10秒的要求； 来料无形变，经过回流焊接后，PCB无形变。 PCB尺寸 2 PCB尺寸 Maximum : 330(L)*250(W)(mm) Minimum : 50(L)*50(W)(mm) 如无特别要求：主板的厚度符合 0.8mm±10%及副板的厚度符合 0.5mm±10% PCB的平整度 PCB的平整度 PCB翘曲程度< PCB翘曲程度<±1.0mm 翘曲程度 说明：此处可允许翘曲程度仅指设备加工能力能够达到的范围，按 照IPC的标准，允许的翘曲为PCB对角线长度的0.7%。 缺槽 印制板的边缘区域内（如有工艺边指工艺边部分）不能有缺槽， 或开孔，以避免贴装设备在印制板定位或传感器检测时出现错误。 工艺边避免设置深色或黑色的BLOCK，以免在传感器侦测过程中出 现错误。 印制板 传输方向 印制板的长边对应贴片线的传输方向，这样丝印的行程最短。并且 PCB在生产过程中的形变最小。 颜色 推荐使用绿颜色的基板，不建议采用白色或反光强烈的基板颜色,因 不易被机台识别。 OSP的厚度 OSP的厚度 汕超公司建议Entek皮膜 厚度 的允收 范围为0.2-0.5m(即8汕超公司建议Entek皮膜 范围为0.2 0.5m( 0.2Entek 20in)，最佳数值定在0.35m( 14in)。 0.35m(即 20in)，最佳数值定在0.35m(即14in)。 太薄将耐不住 两三次高温环境的考验, 两三次高温环境的考验,在焊接性方面会有不良的 影响。 影响。 ? 太厚则不易被后来焊接前的助焊剂所清除掉，故也会发生焊锡性 太厚则不易被后来焊接前的助焊剂所清除掉， 的问题。 的问题。 工艺夹持边 工艺边距元件顶端或单板顶部6mm 工艺边距元件顶端或单板顶部 工艺边距元件顶端或单板顶部 ?工艺夹持边的宽度4mm 工艺夹持边的宽度 工艺夹持边的宽度 ?在PCB贴装过程中，PCB应留出一定的边缘便于设备的夹持。在这个 贴装过程中， 应留出一定的边缘便于设备的夹持。 在PCB贴装过程中 PCB应留出一定的边缘便于设备的夹持 范围内不许布放元器件和焊盘，遇有高密度板无法留出夹持边的， 范围内不许布放元器件和焊盘，遇有高密度板无法留出夹持边的， 可设计工艺边或采用拼板形式。 可设计工艺边或采用拼板形式。 ?其宽度视所选择的SMT设备而定，一般情况，工艺边距元件顶部或 其宽度视所选择的SMT设备而定， 其宽度视所选择的SMT设备而定 一般情况， 单板顶边6 即工艺边距最近元件顶部或距离PCB内板6mm。 PCB内板 单板顶边6， 即工艺边距最近元件顶部或距离PCB内板6mm。见 图 传送边一侧器件伸出PCB外时，工艺边的宽度要求最少比伸出板边的器 件6mm。如果器件需要沉到PCB内，与工艺边干涉时，辅助边要开铣 槽避开器件，开口的四边与器件之间的距离应>0.5mm。 定位孔 定位孔尺寸 整拼板定位孔直径 4mm±0.1mm ，如上图。 定位孔布局 1) 定位孔周围1mm以内，不要放置元件，避免分板工装支撑顶针挤压 元件。 2）在整块拼板的四个对角设定四个定位孔。 3）定位孔误差应在±0.1mm以内，定位孔可以为整圆，或3/4圆。 4）以上定位孔用于分板机割板过程的定位与固定。 建议整拼板定位孔的相对位置、整拼板定位孔大小在DVT之后，不要 变化，否则会影响分板工装的使用。 SMT印制板的布局设计 SMT印制板的布局设计 元器件分布 1) PCB上元器件分布应尽可能地均匀；大质量器件再流焊时热 容量较大，因此，布局上过于集中容易造成局部温度低而导致假焊； 2) 贵重/重要的元器件不要布放在PCB的角、边缘，或靠近接插 件、安装孔、槽、拼板的切割（分板筋位置）、豁口和拐角等处， 以上这些位置是印制板的高应力区，容易造成焊点和元器件的开裂 或失效。 贴装元件方向 类型相似的元件应尽可能以相同的方向排列在板上，使得元件的 贴装、检查和焊接更容易。 连接器Connector布局要求 连接器Connector布局要求 Connector 需装配的连接器周围插入FPC板的位置禁止布放高于元件Body的 元件，以免装配困难。 拼板设计 一般拼板方式为双数拼板、正反面各半，两面图形按相同的排列方式。 （又称阴阳板或AB板）。 拼板要求： 拼板要求： 1) 如采用阴阳板，正反面的位置坐标基于PCB整板的左下角必须严格一致。 2) PCB左右两侧的工艺边距内板外边沿的距离必须等宽。 3) 不规则的PCB必须增加工艺边。 拼板作用 1) 2) 3) 4) 对元件少的板，可以通过延长贴片时间来提高贴片机的使用效率。 对太小的基板提高其可处理性。 改变异形板或外形不佳的板子外形，增加效益和可处理性。 对双面回流技术的板，可以通过正反拼来提高整体生产的效率。 拼板的尺寸 制造、装配和测试过程中便于加工，满足设备和工艺的要求，不产 生较大变形为宜，同时符合一般PCB外形尺寸的要求。 常用的PCB连接方法 常用的PCB连接方法 PCB 1）邮票孔 2）双面对刻型槽 3）铣刀分板：铣刀直径1.6mm，铣槽的宽度推荐2.4mm 打叉板 打叉板会降低生产效率，四拼板中有一块打叉板一般降低生产效率 30%，打叉板需在正反两面做标识，标识需清晰醒目，标识印迹耐酒精 多次清洗不褪变。 连接筋 1) 拼板的连接筋应远离结构部分，以免因分板精度影响装配； 2) 连接筋周围应避免走线或设置器件，因此处为分板高应力区域,避 免在自动分板时损坏器件，连接筋距其最近的元件距离（如边键）， 应>1.5个铣刀位，即2.4mm； 3) 连接筋与基板相连部分推荐设置铣刀落点位置，利于铣出平滑基 板； 4) 连接筋设计应能保证基板在生产与回流过程中整板平整无变形。 PCB设计定位基准符号和尺寸 PCB设计定位基准符号和尺寸 基准标志（Fiducial Marks）和局部基准标志是贴片设备用来进行光 学定位的特殊PAD。 基准应用 基准符号的应用有三种情况， 1) 用于 PCB 的整板定位； 2) 用于拼版的 PCB 子板的定位。 3) 用于细间距器件的定位，对于这种情况原则上间距小于 05mm 的 QFP 建议在其对角位置设置定位基准符号； 基准点的类型（Mark点 基准点的类型（Mark点） 。 基准点的数量 1）两个全局基准点标记，位于 PCB 对角线的相对位置，并尽可能地远 离; 2）每块拼板上的单板至少两个基准点标记，位于 PCB 对角线位置，且 尽量远离。 拼板的基准点设计 每块单板上设计至少一对基准； 整拼板上设计至少一对基准，（可利用单板上的基准，而不另外设计）； 无论整板的基准点还是单板的基准点，板的正反两面，相对于 PCB 拼 板左下角的对应基准 的坐标必须严格一致。否则会引起贴片错误！ 如图下示。 基准的外形及尺寸 最佳的基准点标记是实心圆，尺寸及偏差 ： A=1.0 ±5 ? 在各个识别标记的周围，必须留有 一个没 有导体 、焊接电路、焊阻膜等其它标记 的空区域，此空区域的尺寸比识别标记的 外形尺寸大 0.5mm 以上。 ? 平整度(flatness)：基准点标记的表面平 整度应在 15 微米0.0006"之内。 基准的位置 为了达到最准确，基准点的位置最好是在基板的对角上。并且距离越远 越好。 单板上的基准点要距离印制板边缘至少 7.5mm，并满足最小的基准点空 旷度要求。 基准符号成对使用。布置于定位要素的对角处。 ? 基准的空旷度(clearance) 基准的空旷度(clearance) 在基准点标记周围，应该有一块没有其它电路特征或标记的空旷面积。 空旷区的尺寸要等于标记的半径。 整板基准点必须符合空旷度要求，单独基板推荐满足基准点的空旷度的 要求。 ? 基准的材料 镀金、裸铜、镀镍或镀锡、或焊锡涂层（热风均匀的）。 在基准点标记周围，应该有一块没有其它电路特征或标记的空旷区 （Clearance）。 当基准点标记与印制板的基质材料之间出现高对比度时可达到最佳的性 能。 local Fiducial 在贴装的器件引脚数多，引脚间距0.5mm 时，建议设计用于单个器件光 学定位的一组图形，即局部基准标志，推荐使用。 SMT印制板过孔与焊盘的设计 SMT印制板过孔与焊盘的设计 焊盘过孔 1)焊盘原则上应尽量避免设计过孔， 2)如在焊盘上使用过孔，过孔直径越小越好，同时将过孔完全充填。 过孔布局 没有做防焊处理的过孔与焊盘的间距0.3mm，如果过孔已经做防焊处 理，则对过孔与焊盘的间距无要求。 说明： 过孔由于毛细管作用可能把熔化的焊锡从元器件上吸走，造成焊点不饱 满或虚焊。未做填充的过孔会导致焊膏涂敷及焊接不良。 四 PCB焊盘设计的工艺要求 焊盘设计的工艺要求 线路设计的极其关键部分， 焊盘设计是 PCB 线路设计的极其关键部分，因为它确 定了元器件在印制板上的焊接位置 焊接位置， 定了元器件在印制板上的焊接位置，而且对焊点的可靠 焊接过程中可能出现的焊接缺陷、可清洗性、 性、焊接过程中可能出现的焊接缺陷、可清洗性、可测 维修等起着重要作用。 试性和目检、维修等起着重要作用。 焊盘间距 考虑到元器件制造误差、贴装误差以及检测和返修， 考虑到元器件制造误差、贴装误差以及检测和返修，相 邻元器件焊盘之间的间隔，要求按下述原则设计： 邻元器件焊盘之间的间隔，要求按下述原则设计： IC 元件边 Chip 元件 框 Chip 元件 0.3 IC 元件边 框 屏蔽盖 0.3 0.5 0.3 0.5 0.5 0.5 印制板边 缘 0.3 屏蔽盖 0.5 0.5 0.5 0.5 异形元件 0.5 之间的距离 放电管与相邻元件 PAD 之间的距离0.4 放电管与放电管之间的距离0.1mm 放电管与放电管之间的距离0.1mm 说明： 说明： 元件： Chip 元件：指 0201、0402、0603等元件； 元件： IC 元件： BGA、 QFP、QFN、aQFN等元件； 异形元件： 异形元件： 耳机插座、边键、电池连接器、T卡等元件； 屏蔽盖： 屏蔽盖： 指屏蔽盖焊盘的内外边沿。 只要贴装密度允许，以上距离尽量取最大值。 只要贴装密度允许，以上距离尽量取最大值。 CHIP元件焊盘设计 CHIP元件焊盘设计 Chip元件焊盘设计应掌握以下关键要素： Chip元件焊盘设计应掌握以下关键要素： 元件焊盘设计应掌握以下关键要素 a）对称性两端焊盘必须对称，才能保证熔融焊锡表面张力平衡。 b）焊盘间距确保元件端头或引脚与焊盘恰当的搭接尺寸。 c）焊盘剩余尺寸搭接后的剩余尺寸必须保证焊点能够形 成弯月面。 d）焊盘宽度应与元件端头或引脚的宽度基本一致。 四. 边扁平封装器件（QFP）焊盘设计 边扁平封装器件（QFP） Pitch 焊盘宽度 (mm) 焊盘长度 (mm) 0.8 0.5 1.8 0.65 0.4 1.8 0.5 0.3 1.6 0.4 0.25 1.6 0.3 0.17 1.6 方形扁平无引脚塑料封装（PQFN） 五 方形扁平无引脚塑料封装（PQFN）的焊盘设计 PQFN导电焊盘的两种类型 PQFN导电焊盘的两种类型 1）一种只裸露出封装 底部的一面， 底部的一面，其它部分 被封装在元件内。 被封装在元件内。 2）另一种焊盘有裸露 在封装侧面的部分 。 3）大面积热焊盘的设计器件大面积暴露焊盘尺寸,还需考虑避免和周 大面积热焊盘的设计器件大面积暴露焊盘尺寸, 边焊盘桥接等因素。 边焊盘桥接等因素。 4）导电焊盘与器件四周相对应的焊盘尺寸相似，但向四周外恻稍微延 导电焊盘与器件四周相对应的焊盘尺寸相似， 长一些（0.30.5mm）。 长一些（0.30.5mm）。 IC及 BGA焊盘设计 IC及 BGA焊盘设计 BGA焊盘设计： BGA焊盘设计： 焊盘设计 按照供应厂商提供的有关标称值，在该尺寸上执行焊盘设计； 1）按照供应厂商提供的有关标称值，在该尺寸上执行焊盘设计； 焊盘表面处理采用OSP 这样能保证安装表面的平整度， OSP， 2）焊盘表面处理采用OSP，这样能保证安装表面的平整度，允许元件适当 的自对中。镀金是应当避免的，因为在再流焊时，焊料和金之间会发生反应， 的自对中。镀金是应当避免的，因为在再流焊时，焊料和金之间会发生反应， 削弱焊点的连接； 削弱焊点的连接； 过孔尽量不要在焊盘上，如正、反面如有过孔，过孔都需塞孔； 3）过孔尽量不要在焊盘上，如正、反面如有过孔，过孔都需塞孔； 焊盘间如有空间可做阻焊层，一定要制作阻焊层。 4）焊盘间如有空间可做阻焊层，一定要制作阻焊层。 BGA其它要求 其它要求： BGA其它要求： 外形定位线画法要标准； 5）外形定位线画法要标准； 当有多个BGA BGA时 在布置芯片位置时， 6）当有多个BGA时，在布置芯片位置时，要考虑加工性 ； 考虑返修性，通常BGA周边留1mm以上； 推荐） BGA周边留1mm以上 7）考虑返修性，通常BGA周边留1mm以上；（推荐） 对于引线间距0.5mm的QFP和球间距 0.5mm的BGA封装的器件 和球间距 封装的器件， 8）对于引线间距0.5mm的QFP和球间距0.5mm的BGA封装的器件，为提高贴 片精度，要求在IC两对角设置基准点。 片精度，要求在IC两对角设置基准点。 IC两对角设置基准点 0.5mm Pitch BGA 的 Pad 1) PCB上每个焊球的焊盘中心与 上每个焊球的焊盘中心与BGA底部相对应的焊球中心相吻合； 底部相对应的焊球中心相吻合； 上每个焊球的焊盘中心与 底部相对应的焊球中心相吻合 2) PCB焊盘图形为实心圆，导通孔不能加工在焊盘上； 焊盘图形为实心圆， 焊盘图形为实心圆 导通孔不能加工在焊盘上； a 焊盘最大直径等于 焊盘最大直径等于BGA底部焊球的焊盘直径；（推荐） 底部焊球的焊盘直径； 推荐） 底部焊球的焊盘直径 b 最小直径等于 最小直径等于BGA底部焊盘直径减去贴装精度。（推荐） 底部焊盘直径减去贴装精度。 推荐） 底部焊盘直径减去贴装精度 例如： 底部焊盘直径为0.3mm，贴装精度为±0.05mm，PCB焊 例如：BGA底部焊盘直径为 底部焊盘直径为 ，贴装精度为± ， 焊 盘最小直径0.30mm-0.05mm。（ 。（BGA器件底部焊球的焊盘直径根据 盘最小直径 。（ 器件底部焊球的焊盘直径根据 供应商提供的资料） 供应商提供的资料） 3) 阻焊尺寸比焊盘尺寸大 0.15 mm。 阻焊尺寸比焊盘尺寸大0.1 。 0.45mm Pitch &0.27mm球径的 球径的aQFN(MT6253)的Pad 球径的 的 Pad 大小推荐 0.27mm，阻焊开窗尺寸推荐为 ，阻焊开窗尺寸推荐为0.37-0.4mm。 。 密间距IC的 密间距 的PAD 密间距的IC增大铜皮，增大边引脚的引力，便于回流焊自对中，防止其连 焊。 J形引脚小外形集成电路（SOJ）和塑封有引脚芯片载体（PLCC）的焊 形引脚小外形集成电路（ 形引脚小外形集成电路 ）和塑封有引脚芯片载体（ ） 盘设计 SOJ与PLCC的引脚均为J形，典型引脚中心距为1.27 mm； a) 单个引脚焊盘设计（0.500.80 mm）×（1.852.15 mm）； b) 引脚中心应在焊盘图形内侧1/3至焊盘中心之间； c) SOJ相对两排焊盘之间的距离（焊盘图形内廓）A值一般为5、6.2、 7.4、8.8(mm)； d) PLCC PLCC相对两排焊盘外廓之间的距离： J=C+K （单位mm） 式中：J焊盘图形外廓距离； KeyPad设计 KeyPad设计 KeyPad原则上要求： KeyPad原则上要求： 原则上要求 都尽量设计成完整的同心圆形，且不得有机械孔； 1）都尽量设计成完整的同心圆形，且不得有机械孔； 每个同心圆直径尺寸不得小于5mm 5mm； 2）每个同心圆直径尺寸不得小于5mm； 相邻KeyPad的最接近点的间距0.2mm； KeyPad的最接近点的间距 3）相邻KeyPad的最接近点的间距0.2mm； 锅仔覆盖的范围内不能有表层走线，都采取镭射过孔方式走线。 4）DOME 锅仔覆盖的范围内不能有表层走线，都采取镭射过孔方式走线。 KeyPad附近至少需有两处露铜用于DOME接地 附近至少需有两处露铜用于DOME接地。 5）PCB KeyPad附近至少需有两处露铜用于DOME接地。 如因PCB尺寸小的原因，实在无法做完整完整的同心圆的KeyPad PCB尺寸小的原因 KeyPad， 6）如因PCB尺寸小的原因，实在无法做完整完整的同心圆的KeyPad，则 需考虑DOME锅仔和KeyPad的配合问题:缩小锅仔尺寸，使在按压后， DOME锅仔和KeyPad的配合问题 需考虑DOME锅仔和KeyPad的配合问题:缩小锅仔尺寸，使在按压后，锅仔 的直边或异性边不能超出KeyPad直边和异形边。 KeyPad直边和异形边 的直边或异性边不能超出KeyPad直边和异形边。可避免锅仔边反复摩擦 PCB上的阻焊层 造成阻焊层下的铺铜和锅仔短路，造成KeyPad失效。 上的阻焊层， KeyPad失效 PCB上的阻焊层，造成阻焊层下的铺铜和锅仔短路，造成KeyPad失效。 外形定位线(丝印框) 外形定位线(丝印框) 器件图形时，必须要画元件外框图形， 1）在画 BGA 器件图形时，必须要画元件外框图形，用途是检验时进行 对中。 对中。 对于与结构配合有关的元器件如电池插座、 卡等， 2）对于与结构配合有关的元器件如电池插座、SIM 卡等，在制作 PCB 板时必须加上元器件的外形定位边框即丝印框图， 板时必须加上元器件的外形定位边框即丝印框图，亦可用金线做外形定 位框。 位框。 贴片结构件优先选用有定位孔的元件。 3）贴片结构件优先选用有定位孔的元件。 导线与焊盘的连接 说明：如果与电气性能冲突，应服从电气性能的需求。 说明：如果与电气性能冲突，应服从电气性能的需求。 1）对于阻容元件，印制导线连接焊盘处的最大宽度应<焊盘宽度的一半 。 对于阻容元件，印制导线连接焊盘处的最大宽度应< 2）密间距器件的焊盘引脚需要连接时，应从焊脚外部连接，不允许在焊 密间距器件的焊盘引脚需要连接时，应从焊脚外部连接， 脚中间直接连接， 脚中间直接连接，如下图中所示 3）焊盘要与较大面积的导电区如地、电源等平面相连时，应通过一长 焊盘要与较大面积的导电区如地、电源等平面相连时， 度较短细的导电电路进行热隔离 。从大面积地或电源线处引出的导线长 大于0.5 大于 mm，宽小于 mm。 ，宽小于0.4 。 4）多层板外层、单双面板上大的导电面积，应局部开设窗口，并最好 多层板外层、单双面板上大的导电面积，应局部开设窗口， 布设在元件面；如果大导电面积上有焊接点， 布设在元件面；如果大导电面积上有焊接点，焊接点应在保持其导体连 续性的基础上作出隔离刻蚀区域。 续性的基础上作出隔离刻蚀区域。防止焊接时热应力集中 。 当有两个以上片状元器件相互靠得很近，甚至共用一段印制导线时， 当有两个以上片状元器件相互靠得很近，甚至共用一段印制导线时，需 用阻焊膜使焊点分离，以免在元器件的电极端形成焊接力， 用阻焊膜使焊点分离，以免在元器件的电极端形成焊接力，导致元器件 位移。 位移。 阻焊膜 过孔 1）推荐BGA 芯片的引脚通常采用在 BGA 焊盘中间空地用过 推荐BGA 孔的形式引出，而且一般都是多层布线。 孔的形式引出，而且一般都是多层布线。在 PCB 制板时用 阻焊油墨将过孔阻焊， 时发生桥接； 阻焊油墨将过孔阻焊，以免焊接 BGA 时发生桥接； 如在PAD焊盘内打孔，通孔或半通孔需填充涂平, PAD焊盘内打孔 2）如在PAD焊盘内打孔，通孔或半通孔需填充涂平,尤其是 Pitch和球径较小的芯片 和球径较小的芯片。 Pitch和球径较小的芯片。 I/O连接器 I/O连接器 推荐设置焊盘以保证 口有足够的强度， 1) 推荐设置焊盘以保证 I/O 口有足够的强度，但焊盘要避让有可能让 锡膏挥发溶剂能进入连接器内部的缝隙或缺口， 锡膏挥发溶剂能进入连接器内部的缝隙或缺口，以免造成连接器电性能 失效。 失效。 连接器对面的铜焊盘必须被绿油覆盖， 2) 连接器对面的铜焊盘必须被绿油覆盖，这样做可以避免第二面印刷时因 锡珠造成顶破钢网或钢网垫高导致连焊的问题， 锡珠造成顶破钢网或钢网垫高导致连焊的问题，但此处的铜焊盘不能完全 被绿油覆盖，因制板工艺无法达到，会导致丝印的绿油灌到定位孔中， 被绿油覆盖，因制板工艺无法达到，会导致丝印的绿油灌到定位孔中，如 图所示，边缘留出一圈即可。 图所示，边缘留出一圈即可。 脚高度必须 边键 尽量选用有定位孔的侧边按键物料,否则可靠性可能会产生问题。 原则上，侧键本体下面的 PAD 应使用阻焊盖住，可以避免或减少助焊剂 侵入造成连接 PIN 脚断路，导致按键失效。 边键的焊盘宽度=边键 pin 脚宽度+0.2mm 边键的焊盘长度=边键 pin 脚长度+0.2mm 耳机插座 原则上，耳机插座 BODY 下面的 PAD 应使用阻焊盖住，可以避免或减 少助焊剂侵入耳机插座造成连接 PIN 脚断路，导致耳机受话功能失效。 尽量选用有定位孔的侧边按键物料,否则可靠性可能会产生问题。 六 元件的选择和考虑 对元件的选择， 对元件的选择，一般必须做到的考虑点最少有以下几方面 通用考量： 通用考量： 1）元件形状适合于自动化表面贴装，适合厂内的工艺和设备规范 2）有良好的尺寸精度 3）有一定的机械强度 4）包装形式满足厂内设备要求 封装形式：Tray（华夫盘）、编带（需考虑厂内现有料架是否满足要求） 5）引脚可焊性良好 6）有吸着的平面，易于拾放 7）方便目视检查 针对纯有铅元件的选择原则 纯有铅的情况下，对产品中所有器件需满足以下温度要求： 纯有铅的情况下，对产品中所有器件需满足以下温度要求： 1）器件的耐温要求应满足:200以上的时间>30秒 ，230以上的时 间>10秒; 2）产品中芯片的温度要求不能相互冲突矛盾 。 针对无铅与有铅元件混装时无铅元件的选择原则 峰值温度:以下指器件可以承受的最高的回流温度以及对应的时间. 无铅/有铅混装的情况下,对产品中所有器件需满足以下温度要求： 1）器件的耐温要求应满足:200以上的时间>55秒，且240以上的 时间>10秒。 (切片实验证明,峰值温度达到225度,T>200=54.8秒时, 才能够形成良好的焊点) ； 2）产品中芯片的温度要求不能相互冲突矛盾。 针对纯有铅元件的选择原则 纯有铅的情况下，对产品中所有器件需满足以下温度要求： 纯有铅的情况下，对产品中所有器件需满足以下温度要求： 1）器件的耐温要求应满足:200以上的时间>30秒 ，230以上的时 间>10秒; 2）产品中芯片的温度要求不能相互冲突矛盾 。 针对无铅与有铅元件混装时无铅元件的选择原则 峰值温度:以下指器件可以承受的最高的回流温度以及对应的时间. 无铅/有铅混装的情况下,对产品中所有器件需满足以下温度要求： 1）器件的耐温要求应满足:200以上的时间>55秒，且240以上的 时间>10秒。 (切片实验证明,峰值温度达到225度,T>200=54.8秒时, 才能够形成良好的焊点) ； 2）产品中芯片的温度要求不能相互冲突矛盾。 针对纯无铅元件的选择原则 纯无铅的情况下，对产品中所有器件需满足以下温度要求： 纯无铅的情况下，对产品中所有器件需满足以下温度要求： 1）器件的耐温要求应满足 ）器件的耐温要求应满足:220以上的时间 以上的时间>30秒 ， 秒 250以上的时间 以上的时间>10秒； 秒 2）产品中芯片的温度要求不能相互冲突矛盾 。 ） 引脚的平整度 以下主要指连接器（包括数据接口、T卡、SIM 卡、耳机插座、各种连接器 等）， 以 SinGeen MINI USB 10PIN Female (前DIP 后SMT Type) 的数据接 口为例说明： 在两根以上的引脚上表面各取三点，以此三点确定平面，做为量测的基准， 其余各引脚上表面相对于此基准面的上偏差<0.05mm,下偏差<0.05mm。（推 荐） 自动贴片的Connectors,其零件塑料顶部正中央须有一平坦区 自动贴片的Connectors,其零件塑料顶部正中央须有一平坦区 ，以利 Connectors, 置件机吸取 。 所有自动贴片Connectors须有定位及防呆柱 所有自动贴片Connectors须有定位及防呆柱 自动贴片Connectors 有极性, 本体顶部标示极性， 若SMD Connector有极性 则在 有极性 则在Connector本体顶部标示极性，便于作业。 本体顶部标示极性 便于作业。1