最新PCB电镀工艺流程说明.doc

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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-datePCB电镀工艺流程说明PCB电镀工艺流程说明PCB电镀工艺流程说明11.目的 电路板布线手册 Powermyworkroom 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、EMI 等的技术规范要求，在产品设计过程中构建产品的工艺、技术、质量、成本优势。2.适用范围本规范适用于所有电了产品的 P

2、CB 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。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。3.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

3、垂直距离。4.引用/参考标准或资料TSS0902010001 <<信息技术设备 PCB 安规设计规范>> TSSOE0199001 <<电子设备的强迫风冷热设计规范>>TSSOE0199002 <<电子设备的自然冷却热设计规范>>IEC60194 <<印制板设计、制造与组装术语与定义>>（Printed Circuit Board design manufacture and assembly-terms and definitions）IPCA600F <<印制板的验收条件>&g

4、t;（Acceptably of printed board） IEC60950 5.规范内容5.1 PCB 板材要求5.1.1 确定 PCB 使用板材以及 TG 值确定 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。5.1.2 确定 PCB 的表面处理镀层确定 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。 机密 第 1页 2004-7-9 5.2 热设计要求5.2.1 高热器件应考虑放于出风口或利于对流的位置PCB 在布局中考虑将高热器件放于出风口或利于对流的位置。5.2.2 较高的元件应考虑

5、放于出风口，且不阻挡风路5.2.3 散热器的放置应考虑利于对流5.2.4 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： Powermyworkroom 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。若因为空间的原因不能达到要求距离，则应通过温度测试保证温度敏感器件的温升在降额范围内。5.2.5 大面积铜箔要求用隔热带与焊盘相连为了保证透锡良好，在大面积铜箔上的元件的焊盘要求用隔热带与焊盘相连，对于需过 5A以上大电流的焊盘不能采用隔热焊盘，如图所示：焊盘两端走线

6、均匀焊盘与铜箔间以”米”字或”十”字形连接 或热容量相当 图 1 5.2.6 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为了避免器件过回流焊后出现偏位、立碑现象，地回流焊的 0805 以及 0805 以下片式元件两端焊盘应保证散热对称性，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），如图 1 所示。5.2.7 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，汇流条的支脚应采用多点连接，尽

7、可能采用铆接后过波峰焊或直接过波峰焊接，以利于装配、焊接；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。为了保证搪锡易于操作，锡道宽度应不大于等于 2.0mm，锡道边缘间距大于 1.5mm。5.3 器件库选型要求5.3.1 已有 PCB 元件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。 机密 第 2页 2004-7-9 Powermyworkroom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，4

8、0mil 以上按 5 mil 递加，即 40 mil、45 mil、50 mil、55 mil；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，以及二次电源插针焊脚与通孔回流焊的焊盘孔径对应关系如表 1： 器件引脚直径（D）D1.0mm PCB 焊盘孔径/插针通孔回流焊焊盘孔径D+0.3mm/+0.15mm 1.0mm<D2.0mm D+0.4mm/0.2mmD>2.0mm D+0.5mm/0.2mm 表 1 建立元件封装库存时应将孔径的

9、单位换算为英制（mil），并使孔径满足序列化要求。5.3.2 新器件的 PCB 元件封装库存应确定无误PCB上尚无件封装库的器件，应根据器件资料建立打捞的元件封装库，并保证丝印库存与实物相符合，特别是新建立的电磁元件、自制结构件等的元件库存是否与元件的资料（承认书、图纸）相符合。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。5.3.3 需过波峰焊的 SMT 器件要求使用表面贴波峰焊盘库5.3.4 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。5.3.5 不同 PIN 间距的兼容器件要有单独的焊盘孔，特别是封装兼容的继电器的各兼容焊盘之间要连线。5

10、.3.6 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。5.3.7 不能用表贴器件作为手工焊的调测器件，表贴器件在手工焊接时容易受热冲击损坏。5.3.8 除非实验验证没有问题，否则不能选用和 PCB 热膨胀系数差别太大的无引脚表贴器件，这容易引起焊盘拉脱现象。5.3.9 除非实验验证没有问题，否则不能选非表贴器件作为表贴器件使用。因为这样可能需要手焊接，效率和可靠性都会很低。5.3.10 多层 PCB 侧面局部镀铜作为用于焊接的引脚时，必须保证每层均有铜箔相连，以增加镀铜的附着强度，同

11、时要有实验验证没有问题，否则双面板不能采用侧面镀铜作为焊接引脚。5.4 基本布局要求5.4.1PCBA 加工工序合理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。常用 PCBA 的 6 种主流加工流程如表 2：5.4.2波峰焊加工的制成板进板方向要求有丝印标明 机密 第 3页 2004-7-9 Powermyworkroom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）。序名称工艺流程特点

12、适用范围号 1单面插装成型插件波峰焊接2单面贴装焊膏印刷贴片回流焊接3单面混装焊膏印刷贴片回流焊接THD波峰焊接4双面混装贴 片 胶 印 刷 贴 片 固 化 翻 板THD波峰焊接翻板手工焊 效率高，PCB 组装加热次数为一次效率高，PCB 组装加热次数为一次效率较高，PCB 组装加热次数为二次效率高，PCB 组装加热次数为二次 器件为 THD器件为 SMD器件为SMD、THD器件为SMD、THD 5双面贴装、插装6常规波峰焊双面混装 焊膏印刷贴片回流焊接翻板焊膏印刷贴片回流焊接手工焊焊膏印刷贴片回流焊接翻板贴 片 胶 印 刷 贴 片 固 化 翻 板THD波峰焊接翻板手工焊表 2 效率高，PCB

13、 组装加热次数为二次效率较低，PCB 组装加热次数为三次 器件为SMD、THD器件为SMD、THD 5.4.3两面过回流焊的 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=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/mm2J 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。5.4.4需波峰焊加工的单板背面器件不形成阴影效应的安全距离已考虑波峰焊工艺的 SMT器件距离要求如下：1)相同类型器件

14、距离（见图 2）B 机密 B L 第 4页 B L L2004-7-9 过波峰方向图 2相同类型器件的封装尺寸与距离关系（表 3）：焊盘间距 L（mm/mil） Powermyworkroom器件本体间距 B（mm/mil） 0603080512061206SOT 封装钽电容 3216、3528钽电容 6032、7343SOP 最小间距0.76/300.89/351.02/401.02/401.02/401.02/401.27/501.27/50 推荐间距1.27/501.27/501.27/501.27/501.27/501.27/501.52/601.52/60表 3 最小间距0.76/3

15、00.89/351.02/401.02/401.02/401.02/402.03/80- 推荐间距1.27/501.27/501.27/501.27/501.27/501.27/502.54/100- 2)不同类型器件距离（见图 3）过波峰方向 图 3 B B B B B 不同类型器件的封装尺寸与距离关系表（表 4）： 封装尺寸 0603080512061206 SOT 封装钽电容钽电容 SOIC通孔 06.3 1.271.271.27 1.52 1.522.542.541.27 08051206 1.271.271.27 1.271.271.27 1.521.52 1.522.542.541

16、.271.522.542.541.27 1206SOT 封装 1.27 1.27 1.271.52 1.52 1.521.52 1.52 1.522.542.541.271.522.542.541.27 钽电容 3216、3528 1.52 1.52 1.521.52机密第 5页 1.52 2.542.541.272004-7-9 钽电容 6032、7343 2.54 2.54 2.542.54 2.54 2.54 Powermyworkroom2.541.27 SOIC通孔 2.54 2.54 2.542.541.27 1.27 1.271.27表 4 2.541.27 2.542.541.

17、271.271.27 1.27 5.4.5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（图 4），尽量不使用 1825 以上尺寸的陶瓷电容。（保留意见）进板方向 减少应力，防止元件崩裂图 4 受应力较大，容易使元件崩裂 5.4.6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。如图 5：连接器周围 3mm 范围内尽量不布置 SMD图 55.4.7过波峰焊的表面贴器件的 stand off 符合规范要求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，

18、若器件的 stand off 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。5.4.8波峰焊时背面测试点不连锡的最小安全距离已确定为保证过波峰焊时不连锡，背面测试点边缘之间距离应大于 1.0mm。5.4.9过波峰焊的插件元件焊盘间距大于 1.0mm 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。在器件本体不相互干涉的前提下，相邻器件焊盘边缘间距满足图 6 要求： 机密 第 6页 2004-7-9 Min 1.

19、0mm 图 6 Powermyworkroom 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（图 7）。 偷锡焊盘 过板方向 椭圆焊盘 d1 X d2 D1 D2 X=0.6*pitchY=孔径+1620mil pitch D1=D2 d1=d2 当 X<Y，选用椭圆焊盘 Y 图 7 5.4.10 BGA 周围 3mm 内无器件为了保证可维修性，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地第一次过过回流焊面）；当背面有

20、BGA 器件时，不能在正面 BGA5mm 禁布区的投影范围内布器件。5.4.11 贴片元件之间的最小间距满足要求机器贴片之间器件距离要求（图 8）：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。X吸嘴h器件 PCB Y X 或 Y 同种器件 图 8 异种器件 5.4.12 元器件的外侧距过板轨道接触的两个板边大于、等于 5mm（图 9） X 机密第 7页 2004-7-9 X X X X 5mm 器件禁布区图 9 Powermyworkroom 为了保证制成板过波峰焊或回流焊时，传送轨道的卡抓不碰到元件，元器

21、件的外侧距板边距离应大于或等于 5mm，若达不到要求，则 PCB 应加工艺边，器件与 VCUT 的距离1mm。5.4.13 可调器件、可插拔器件周围留有足够的空间供调试和维修应根据系统或模块的 PCBA 安装布局以及可调器件的调测方式来综合考虑可调器件的排布方向、调测空间；可插拔器件周围空间预留应根据邻近器件的高度决定。5.4.14 所有的插装磁性元件一定要有坚固的底座，禁止使用无底座插装电感5.4.15 有极性的变压器的引脚尽量不要设计成对称形式5.4.16 安装孔的禁布区内无元器件和走线（不包括安装孔自身的走线和铜箔）5.4.17 金属壳体器件和金属件与其它器件的距离满足安规要求金属壳体器

22、件和金属件的排布应在空间上保证与其它器件的距离满足安规要求。5.4.18 对于采用通孔回流焊器件布局的要求a. 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 PCB 变形的影响，以及插装过程对板上已经贴放的器件的影响。b. 为方便插装，器件推荐布置在靠近插装操作侧的位置。c. 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。 PCB 过板方向例：使用通孔回流焊的插针10mm图 10d. 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 1

23、0mm。与其它 SMT 器件间距离>2mm。e. 通孔回流焊器件本体间距离>10mm。有夹具扶持的插针焊接不做要求。 机密 第 8页 2004-7-9 Powermyworkroomf.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。5.4.19 通孔回流焊器件禁布区要求a. 通孔回流焊器件焊盘周围要留出足够的空间进行焊膏涂布，具体禁布区要求为：对于欧式连接器靠板内的方向 10.5mm 不能有器件，在禁布区之内不能有器件和过孔。b. 须放置在禁布区内的过孔要做阻焊塞孔处理。5.4.20 器件布局要整体考虑单板装配干涉器件在布局设计时，要考虑单板与

24、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。5.4.21 器件和机箱的距离要求器件布局时要考虑尽量不要太靠近机箱壁，以避免将 PCB 安装到机箱时损坏器件。特别注意安装在 PCB 边缘的，在冲击和振动时会产生轻微移动或没有坚固的外形的器件：如立装电阻、无底座电感变压器等，若无法满足上述要求，就要采取另外的固定措施来满足安规和振动要求。5.4.22 有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，并且式装夹具做的好，在过波峰焊接时甚至不需要堵孔。5.4.23 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

25、的器件，另外放在焊接面的器件应尽量少，以减少手工焊接。5.4.24 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，绿油不能作为有效的绝缘。5.4.25 布局时应考虑所有器件在焊接后易于检查和维护。5.4.26 电缆的焊接端尽量靠近 PCB 的边缘布置以便插装和焊接，否则 PCB 上别的器件会阻碍电缆的插装焊接或被电缆碰歪。5.4.27 多个引脚在同一直线上的器件，象连接器、DIP 封装器件、T220 封装器件，布局时应使其轴线和波峰焊方向平行。（图 11）图 11 5.4.28 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峰焊方向垂直。这样能防止过波峰焊时因一端先

26、焊接凝固而使器件产生浮高现象。（图 12） 机密 第 9页 2004-7-9 图 12 Powermyworkroom 5.4.29 电缆和周围器件之间要留有一定的空间，否则电缆的折弯部分会压迫并损坏周围器件及其焊点。5.5 走线要求5.5.1印制板距板边距离：V-CUT 边大于 0.75mm，铣槽边大于 0.3mm。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（铜箔离板边的距离还应满足安装要求）。5.5.2散热器正面下方无走线（或已作绝缘处理）为了保证电气绝缘性，散热器下方周围应无走线（考虑到散热器安装的偏位及

27、安规距离），若需要在散热器下布线，则应采取绝缘措施使散热器与走线绝缘，或确认走线与散热器是同等电位。5.5.3金属拉手条底下无走线为了保证电气绝缘性，金属拉手条底下应无走线。5.5.4各类螺钉孔的禁布区范围要求各种规格螺钉的禁布区范围如以下表5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)： 连接种类 型号 规格 安装孔（mm）禁布区（mm） 螺钉连接铆钉连接 GB9074.48组合螺钉苏拔型快速铆钉 Chobert连接器快速铆钉 Avtronuic M2M2.5M3M4M541189-28121189-2512 2.40.12.90.13.40.14.

28、50.15.50.14.10-0.22.80-0.22.50-0.2 7.17.68.610.6127.666 自攻螺钉连接 GB9074.1888十字盘头自攻镙钉机密第 10页 ST2.2*ST2.9ST3.5 2.40.13.10.13.70.1 7.67.69.62004-7-9 ST4.2ST4.8ST2.6*表 5 4.50.15.10.12.80.1 Powermyworkroom10.6127.6 本体范围内有安装孔的器件，例如插座的铆钉孔、螺钉安装孔等，为了保证电气绝缘性，也应在元件库中将也的禁布区标识清楚。5.5.5要增加孤立焊盘和走线连接部分的宽度（泪滴焊般），特别是对于单

29、面板的焊盘，以避免过波峰焊接时将焊盘拉脱。腰形长孔禁布区如下表 6： 连接种类 型号 规格安装孔直径（宽）Dmm安装孔长 Lmm 禁布区（mm）L*D 螺 钉 连接 GB9074.48组合螺钉 M2 2.40.1 由实际情况确定 L<D 7.6(L+4.7) M2.5 2.90.1 7.6(L+4.7) M3M4M55.6 固定孔、安装孔、过孔要求 3.40.14.50.15.50.1表 6 8.6(L+5.2)10.6(L+6.1)12(L+6.5) 5.6.1过波峰的制成板上下需接地的安装孔和定位孔应定为右非金属化孔。5.6.2BGA 下方导通孔孔径为 12mil5.6.3SMT 焊

30、盘边缘距导通也边缘的最小距离为 10mil，若过孔塞绿油，则最小距离为 6mil。5.6.4SMT 器件的焊盘上无导通孔（注：作为散热用的 DPAK 封装的焊盘除外）5.6.5通常情况下，应采用标准导通孔尺寸标准导通孔尺寸（孔径与板厚比1：6）如表 7： 内径（mil）1216202432 外径（mil）2530354050表 7 5.6.6过波峰焊接的板，若元件面有贴板安装的器件，其底下不能有过孔或者过孔要盖绿油。5.7 基准点要求5.7.1有表面贴器件的 PCB 板对角至少有两个不对称基准点（图 13） 机密 拼板基准点 第 11页 单元基准点 2004-7-9 图 13 Powermyw

31、orkroom局部基准点 基准点用于锡膏印刷和元件贴片时的光学定位。根据基准点在PCB上的分别可分为拼板基准点、单元基准点、局部基准点。PCB 上应至少有两个不对称的基准点。5.7.2基准点中心距板边大于 5mm，并有金属圈保护a. 形状：基准点的优选形状为实心圆。b. 大小：基准点的优选尺寸为直径 40mil1mil。c. 材料：基准点的材料为裸铜或覆铜，为了增加基准点和基板之间的对比度，可在基准点下面敷设大的铜箔。5.7.3基准点焊盘、阻焊设置正确（图 14）阻焊开窗：阻焊形状为和基准点同心的圆形，大小为基准点直径的两倍。在 80mil 直径 基准点 金属保护圈 FR-4 基准点 阻焊铜箔

32、 D1 d1 d D D1=110mil D=80mil 无阻焊区 D1=90mil d=40mil 图 14的边缘处要求有一圆形的铜线作保护圈，金属保护圈的直径为：外径110mil，内径为90mil，线宽为10mil。由于空间太小的单元基准点可以不加金属保护圈。对于多层板建议基准点内层铺铜以增加识别对比度。铝基板、厚铜箔（铜箔厚度30Z）基准点有所不同，如图 15 所示。基准点的设置为：直径为 80mil 的铜箔上，开直径为 40mil 的阻焊窗。 机密 第 12页 2004-7-9 5.7.4基准点范围内无其它走线及丝印 图 15 Powermyworkroom 为了保证印刷和贴片的识别效果，基准点范围内应无其它走线及丝印。5.7.5需要拼板的单板，单元板上尽量确保有基准点需要拼板的单板，每块单元板上尽量保证有基准点，若由于空间原因单元板上无法布下基准点时，则单元板上可以不布基准点，但应保证拼板工艺上有基准点。5.8 丝印要求5.8.1所有元器件、安装孔、定位孔都有对应的丝印标号为了方便制成板的安装，所有元器件、安装孔、定位孔都有对应的丝印标号，PCB 上的安装孔丝印用 H1、H2Hn 进行标识。5.8.2丝印字符遵循从左至右、从下往上的原则丝印字符尽量遵循从左至右、从下往上的原则，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。5.8.3器件焊盘、