PCB工艺设计规范标准文档格式.docx
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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
名称
1
IPC-A-610D
电子产品组装工艺标准
2
IPC-A-600G
印制板的验收条件
3
IEC60194
印刷板设计,制造与组装术语与定义
4
IPC-SM-782
SurfaceMountDesignandLandPatternStandard
5
IPC-7095A
DesignandAssemblyProcessImplementationforBGAs
6
SMEMA3.1
FiducialDesignStandard
3.术语和定义
细间距器件:
pitch≤0.65mm异型引脚器件以及pitch≤0.8mm的面阵列器件。
Standoff:
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):
HotAirSolderLeveling
化学镍金(ENIG):
ElectrolessNickelandImmersionGold
有机可焊性保护涂层(OSP):
OrganicSolderabilityPreservatives
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
4.1V-CUT连接
1[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。
1[2]V-CUT设计要求的PCB推荐的板厚≤3.0mm。
1[3]对于需要机器自动分板的PCB,V-CUT线两面(TOP和BOTTOM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。
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。
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。
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S≥0.3mm。
如图4所示。
图4:
V-CUT与PCB边缘线路/pad设计要求
4.2邮票孔连接
1[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。
1[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5
图5:
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。
1[6]当PCB的单元板尺寸<
80mm*80mm时,推荐做拼版;
1[7]设计者在设计PCB板材时需要考虑到板材的利用率,这是影响PCB成本的重要因素之一。
对于一些不规则的PCB(如L型PCB),采用合适的拼版方式可提高板材利用率,降低成本。
图6
图6:
L型PCB优选拼版方式
1[8]若PCB要经过回流焊和波峰焊工艺,且单元板板宽尺寸>
60.0mm,在垂直传送边的方向上拼版数量不应超过2。
图7:
拼版数量示意图
1[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。
1[10]同方向拼版
●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
规则单板拼版示意图
●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,可采用铣槽加V-CUT的方式。
图8:
不规则单元板拼版示意图
1[11]中心对称拼版
●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。
●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
●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)
图9:
拼版紧固辅助设计
●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。
图10:
金手指拼版推荐方式
1[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。
图11:
镜像对称拼版示意图
采用镜像对称拼版后,辅助边的Fiducialmark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
1[13]一般原则
●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。
●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,方便组装。
图12:
补规则外形PCB补齐示意图
1[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。
图13:
PCB外形空缺处理示意图
5.器件布局要求
5.1器件布局通用要求
1[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。
1[16]器件如果需要点胶,需要在点胶处留出至少3mm的空间。
1[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。
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。
图14:
热敏器件的放置
1[18]器件之间的距离满足操作空间的要求(如:
插拔卡)。
图15:
插拔器件需要考虑操作空间
1[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
5.2.1SMD器件的通用要求
1[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。
1[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<
45度。
如图所示
图16:
焊点目视检查示意图
1[22]CSP、BGA等面阵列器件周围需留有2mm禁布区,最佳为5mm禁布区。
1[23]一般情况面阵列器件布容许放在背面;
当背面有阵列器件时,不能在正面面阵列器件8mm禁布区的投影范围内。
如图所示;
图17:
面阵列器件的禁布要求
5.2.1SMD器件布局要求
1[24]所有SMD的单边尺寸小于50mm,如超出此范围,应加以确认。
1[25]不推荐两个表面贴装的异型引脚器件重叠,作为兼容设计。
以SOP封装器件为例,如图所示。
图18:
两个SOP封装器件兼容的示意图
1[26]对于两个片式元件的兼容替代。
要求两个器件封装一致。
如图:
图19:
片式器件兼容示意图
1[27]在确认SMD焊盘以及其上印刷的锡膏不会对THD焊接产生影响的情况下,允许THD与SMD重叠设计。
如图。
图20:
贴片与插件器件兼容设计示意图
1[28]贴片器件之间的距离要求
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)
图21:
器件布局的距离要求示意图
1[29]回流工艺的SMT器件距离列表:
距离值以焊盘和器件体两者中的较大者为测量体。
表中括号内的数据为考虑可维修性的设计下限。
表1器件布局要求数据表
单位mm
0402~0805
1206~
1810
STC3528~7343
SOT、SOP
SOJ、
PLCC
QFP
BGA
0.40
0.55
0.70
0.65
0.45
5.00(3.00)
1206~1810
0.50
0.60
STC3528~7343
5.00
SOJ、PLCC
0.30
8.00
1[30]细间距器件与传送边所在的板边距离要求大于10mm,以免影响印刷质量。
建议:
建议条码框与表面贴装器件的距离需要满足如下需求。
以免影响印锡质量。
见表2
表2条码与各封装类型器件距离要求表
元件种类
Pitch小于1.27mm翼形引脚器件(如SOP、QFP等)、面阵列器件
0603以上Chip元件及其它封装元件
条码距器件最小距离D
10mm
5mm
图22:
BARCODE与各类器件的布局要求
5.2.2通孔回流焊器件布局要求
1[31]对于非传输边大于300mm的PCB,较重的器件尽量不要布局要在PCB的中间。
以减轻由插装器件的重量在焊接过程中对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。
1[32]为方便插装。
器件推荐布置在靠近插装操作侧的位置。
1[33]通孔回流焊器件本体间距离>
10mm。
1[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
1[35]适合波峰焊接的SMD
●大于等于0603封装,且Standoff值小于0.15的片式阻容器件和片式非露线圈片式电感。
●PITCH≥1.27mm,且Standoff值小于0.15mm的SOP器件。
●PITCH≥1.27mm,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。
1[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。
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- PCB 工艺 设计规范 标准