研发PCB工艺设计规范76711485.doc
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1、研发PCB工艺设计规范76711485研发PCB工艺设计规范制订: 审核: 批准: 文 件 修 订 记 录文件名称研发工艺设计规范编号 版次修订内容修改页次修订日期修订者备注A00新版本发行表单编号:1. 范围和简介1.1 范围本规范规定了研发设计中的相关工艺参数。本规范适用于研发工艺设计1.2 简介本规范从PCB外形,材料叠层,基准点,器件布局,走线,孔,阻焊,表面处理方式,丝印设计等多方面,从DFM角度定义了PCB的相关工艺设计参数。2. 引用规范性文件下面是引用到的企业标准,以行业发布的最新标准为有效版本。序号编号名称1IPC-A-610D电子产品组装工艺标准2IPC-A-600G印制板
2、的验收条件3IEC60194印刷板设计,制造与组装术语与定义4IPC-SM-782Surface Mount Design and Land Pattern Standard5IPC-7095ADesign and Assembly Process Implementation for BGAs6SMEMA3.1Fiducial Design Standard3. 术语和定义细间距器件:pitch0.65mm异型引脚器件以及pitch0.8mm的面阵列器件。Stand off:器件安装在PCB板上后,本体底部与PCB表面的距离。PCB表面处理方式缩写:热风整平(HASL喷锡板):Hot Air
3、 Solder Leveling化学镍金(ENIG):Electroless Nickel and Immersion Gold有机可焊性保护涂层(OSP):Organic Solderability Preservatives说明:本规范没有定义的术语和定义请参考印刷板设计,制造与组装术语与定义(IEC60194)4. 拼板和辅助边连接设计4.1 V-CUT连接1 当板与板之间为直线连接,边缘平整且不影响器件安装的PCB可用此种连接。V-CUT为直通型,不能在中间转弯。2 V-CUT设计要求的PCB推荐的板厚3.0mm。3 对于需要机器自动分板的PCB,V-CUT线两面(TOP和BOTTOM
4、面)要求各保留不小于1mm的器件禁布区,以避免在自动分板时损坏器件。1mm器件器件1mmV-CUT图1 :V-CUT自动分板PCB禁布要求 同时还需要考虑自动分板机刀片的结构,如图2所示。在离板边禁布区5mm的范围内,不允许布局器件高度高于25mm的器件。25mm5cmm自动分板机刀片m带有V-CUT PCB 图2 :自动分板机刀片对PCB板边器件禁布要求 采用V-CUT设计时以上两条需要综合考虑,以条件苛刻者为准。保证在V-CUT的过程中不会损伤到元器件,且分板自如。HT3045O5O板厚H0.8mm时,T0.350.1mm板厚0.8H1.6mm时,T0.40.1mm板厚H1.6mm时,T0
5、. 50.1mm 图3 :V-CUT板厚设计要求 此时需考虑到V-CUT的边缘到线路(或PAD)边缘的安全距离“S”,以防止线路损伤或露铜,一般要求S0.3mm。如图4所示。STH 图4 :V-CUT与PCB边缘线路/pad设计要求4.2 邮票孔连接4 推荐铣槽的宽度为2mm。铣槽常用于单元板之间需留有一定距离的情况,一般与V-CUT和邮票孔配合使用。5 邮票孔的设计:孔间距为1.5mm,两组邮票孔之间推荐距离为50mm。见图51.5mm2.0mm5.0mm2.8mm0.4mm非金属化孔直径1.0mmPCBPCB1.5mm2.0mm5.0mm0.4mm非金属化孔直径1.0mm辅助边PCB 图5
6、 :邮票孔设计参数 4.3拼版方式 推荐使用的拼版方式有三种:同方向拼版,中心对称拼版,镜像对称拼版。6 当PCB的单元板尺寸60.0mm,在垂直传送边的方向上拼版数量不应超过2。数量不超过2 图7 :拼版数量示意图9 如果单元板尺寸很小时,在垂直传送边的方向拼版数量可以超过3,但垂直于单板传送方向的总宽度不能超过150.0mm,且需要在生产时增加辅助工装夹具以防止单板变形。10 同方向拼版l 规则单元板 采用V-CUT拼版,如满足4.1的禁布要求,则允许拼版不加辅助边辅助边AAAVCUTVCUT 图7 :规则单板拼版示意图l 不规则单元板 当PCB单元板的外形不规则或有器件超过板边时,可采用
7、铣槽加V-CUT的方式。铣槽超出板边器件VCUT铣槽宽度2mm 图8 :不规则单元板拼版示意图11 中心对称拼版l 中心对称拼版适用于两块形状较不规则的PCB,将不规则形状的一边相对放置中间,使拼版后形状变为规则。l 不规则形状的PCB对称,中间必须开铣槽才能分离两个单元板l 如果拼版产生较大的变形时,可以考虑在拼版间加辅助块(用邮票孔连接)辅助边均为同一面铣槽 图9 :拼版紧固辅助设计l 有金手指的插卡板,需将其对拼,将其金手指朝外,以方便镀金。如果板边是直边可作VCUT 图10 :金手指拼版推荐方式12 镜像对称拼版 使用条件:单元板正反面SMD都满足背面过回流焊焊接要求时,可采用镜像对称
8、拼版。 操作注意事项:镜像对称拼版需满足PCB光绘的正负片对称分布。以4层板为例:若其中第2层为电源/地的负片,则与其对称的第3层也必须为负片,否则不能采用镜像对称拼版。TOP面Bottom面镜像拼板后正面器件镜像拼板后反面器件 图11 :镜像对称拼版示意图采用镜像对称拼版后,辅助边的Fiducial mark 必须满足翻转后重合的要求。具体的位置要求请参见下面的拼版的基准点设计。4.4辅助边与PCB的连接方法13 一般原则l 器件布局不能满足传送边宽度要求(板边5mm禁布区)时,应采用加辅助边的方法。l PCB板边有缺角或不规则的形状时,且不能满足PCB外形要求时,应加辅助块补齐,时期规则,
9、方便组装。铣槽邮票孔板边有缺角时应加辅助块补齐,辅助块与PCB的连接可采用铣槽加邮票孔的方式。如果单板板边符合禁布区要求,则可以按下面的方式增加辅助边,辅助边与PCB用邮票孔连接辅助边 图12 :补规则外形PCB补齐示意图14 板边和板内空缺处理 当板边有缺口,或板内有大于35mm*35mm的空缺时,建议在缺口增加辅助块,以便SMT和波峰焊设备加工。辅助块与PCB的连接一般采用铣槽邮票孔的方式。a1/3a1/3aa传送方向当辅助块的长度a50mm时,辅助块与PCB的连接应有两组邮票孔,当a50mm时,可以用一组邮票孔连接 图13 :PCB外形空缺处理示意图5. 器件布局要求5.1 器件布局通用
10、要求15 有极性或方向的THD器件在布局上要求方向一致,并尽量做到排列整齐。对SMD器件,不能满足方向一致时,应尽量满足在X、Y方向上保持一致,如钽电容。16 器件如果需要点胶,需要在点胶处留出至少3mm的空间。17 需安装散热器的SMD应注意散热器的安装位置,布局时要求有足够大的空间,确保不与其它器件相碰。确保最小0.5mm的距离满足安装空间要求。说明:1、热敏器件(如电阻电容器、晶振等)应尽量远离高热器件。 2、热敏器件应尽量放置在上风口,高器件放置在低矮元件后面,并且沿风阻最小的方向排布放置风道受阻。风向热敏器件高大元件 图 14 :热敏器件的放置18 器件之间的距离满足操作空间的要求(
11、如:插拔卡)。PCB无法正常插拔插座 图15 :插拔器件需要考虑操作空间19 不同属性的金属件或金属壳体的器件不能相碰。确保最小1.0mm的距离满足安装要求。5.2 回流焊5.2.1 SMD器件的通用要求20 细间距器件推荐布置在PCB同一面,并且将较重的器件(如电感,等)器件布局在Top面。防止掉件。21 有极性的贴片尽量同方向布置,防止较高器件布置在较低器件旁时影响焊点的检测,一般要求视角10mm。34 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。5.3 波峰焊5.3.1 波峰焊SMD器件布局要求35 适合波峰焊接的SMDl 大于等于0603封装,且Standoff
12、值小于0.15的片式阻容器件和片式非露线圈片式电感。l PITCH1.27mm,且Standoff值小于0.15mm的SOP器件。l PITCH1.27mm,引脚焊盘为外露可见的SOT器件。注:所有过波峰焊的全端子引脚SMD高度要求2.0mm;其余SMD器件高度要求4.0mm。36 SOP器件轴向需与过波峰方向一致。SOP器件在过波峰焊尾端需增加一对偷锡焊盘。如图23所示过波峰方向过波峰方向偷锡焊盘Solder Thief Pad 图 23 :偷锡焊盘位置要求 37 SOT-23封装的器件过波峰焊方向按下图所以定义。传送方向 图 24 :SOT器件波峰焊布局要求38 器件间距一般原则:考虑波峰
13、焊接的阴影效应,器件本体间距和焊盘间距需保持一定的距离。l 相同类型器件距离。BLLBLB图 25 :相同类型器件布局图表3: 相同类型器件布局要求数值表封装尺寸焊盘间距L(mm/mil)器件本体间距B(mm/mil)最小间距推荐间距最小间距推荐间距06030.76/301.27/500.76/301.27/5008050.89/351.27/500.89/351.27/50 12061.02/401.27/501.02/401.27/50SOT1.02/401.27/501.02/401.27/50钽电容3216、35281.02/401.27/501.02/401.27/50钽电容6032
14、、73431.27/501.52/602.03/802.54/100SOP1.27/501.52/60- l 不同类型器件距离:焊盘边缘距离1.0mm。器件本体距离参见图26、表4的要求。BBB 图 26 :不同类型器件布局图表4:不同类型器件布局要求数值表封装尺寸(mm/mil)06031810SOTSOP插件通孔通孔(过孔)测试点偷锡焊盘边缘060318101.27/501.52/602.54/1001.27/500.6/240.6/242.54/100SOT1.27/502.54/1001.27/500.6/240.6/242.54/100SOP2.54/1002.54/1001.27/
15、500.6/240.6/242.54/100插件通孔1.27/501.27/501.27/500.6/240.6/242.54/100通孔(过孔)0.6/240.6/240.6/240.6/240.3/120.3/120.6/24测试点0.6/240.6/240.6/240.6/240.3/120.6/240.6/24偷锡焊盘边缘2.54/1002.54/1002.54/1002.54/1000.6/240.6/240.6/245.3.2 THD器件通用布局要求39 除结构有特殊要求之外,THD器件都必须放置在正面。40 相邻元件本体之间的距离,见图27。Min 0.5mm 图 27 :元件本
16、体之间的距离41 满足手工焊接和维修的操作空间要求,见图28XPCB补焊插件插件焊盘45O X1mm 图28 :烙铁操作空间5.3.3 THD器件波峰焊通用要求42 优选pitch2.0mm ,焊盘边缘间距1.0mm的器件。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29要求:Min 1.0mm 图 29 :最小焊盘边缘距离43 THD每排引脚数较多时,以焊盘排列方向平行于进板方向布置器件。当布局上有特殊要求,焊盘排列方向与进板方向垂直时,应在焊盘设计上采取适当措施扩大工艺窗口,如椭圆焊盘的应用。THD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。
17、过板方向椭圆焊盘偷锡焊盘 图 30 :焊盘排列方向(相对于进板方向)6. 孔设计6.1 过孔6.1.1 孔间距 图 31 :孔距离要求44 孔与孔盘之间的间距要求:B5mil;45 孔盘到铜箔的最小距离要求:B1&B25mil;46 金属化孔(PTH)到板边(Hole to outline)最小间距保证焊盘距离板边的距离:B320mil。47 非金属化孔(NPTH)孔壁到板边的最小距离推荐D40mil。6.1.2 过孔禁布区48 过孔不能位于焊盘上。49 器件金属外壳与PCB接触区域向外延伸1.5mm区域内不能有过孔。6.2 安装定位孔6.2.1 孔类型选择表5 安装定位孔优选类型工序金属紧固
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- 研发 PCB 工艺 设计规范 76711485
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