PCB焊盘工艺设计规范1doc.docx
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PCB焊盘工艺设计规范1doc
PCB_焊盘工艺设计规范1
PCB焊盘与孔设计工艺规范
1.目的
规范产品的PCB焊盘设计工艺,规定PCB焊盘设计工艺的相关参数,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
本规范适用于通讯类电子产品的PCB工艺设计,运用于但不限于PCB的设计、PCB批产工艺审查、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.引用/参考标准或资料
IPC—A—600F>(Acceptablyofprintedboard)
4.规范内容
4.1焊盘的定义
通孔焊盘的外层形状通常为圆形、方形或椭圆形。
具体尺寸定义详述如下,名词定义如图所示。
1)孔径尺寸:
若实物管脚为圆形:
孔径尺寸(直径)=实际管脚直径+0.20∽0.30mm(8.0∽12.0MIL)左
右;若实物管脚为方形或矩形:
孔径尺寸(直径)=实际管脚对角线的尺寸+0.10∽0.20mm(4.0∽8.0MIL)左右。
2)焊盘尺寸:
常规焊盘尺寸=孔径尺寸(直径)+0.50mm(20.0MIL)左右。
4.2焊盘相关规范
4.2.1所有焊盘单边最小不小于0.25mm,整个焊盘直径最大不大于元件孔径的3倍。
一般情况下,通孔元件采用圆型焊盘,焊盘直径大小为插孔孔径的1.8倍以上;单面板焊盘直径不小于2mm;双面板焊盘尺寸与通孔直径最佳比为2.5,对于能用于自动插件机的元件,其双面板的焊盘为其标准孔径+0.5---+0.6mm
4.2.2应尽量保证两个焊盘边缘的距离大于0.4mm,与过波峰方向垂直的一排焊盘应保证两个焊盘边缘的
距离大于0.5mm(此时这排焊盘可类似看成线组或者插座,两者之间距离太近容易桥连)
在布线较密的情况下,推荐采用椭圆形与长圆形连接盘。
单面板焊盘的直径或最小宽度为1.6mm或保证单面板单边焊环0.3,双面板0.2;焊盘过大容易引起无必要的连焊。
在布线高度密集的情况下,推荐采用圆形与长圆形焊盘。
焊盘的直径一般为1.4mm,甚至更小。
4.2.3孔径超过1.2mm或焊盘直径超过3.0mm的焊盘应设计为星形或梅花焊盘
对于插件式的元器件,为避免焊接时出现铜箔断裂现象,且单面板的连接处应用铜箔完全包覆;而双
面板最小要求应补泪滴,如图:
4.2.4所有接插件等受力器件或重量大的器件的焊盘引线2mm以内其包覆铜膜宽度要求尽可能增大并且不
能有空焊盘设计,保证焊盘足够吃锡,插座受外力时不会轻易起铜皮。
大型元器件(如:
变压器、直径15.0mm以上的电解电容、大电流的插座等)加大铜箔及上锡面积如下图;阴影部分面积最小要与焊盘面积相等。
或设计成为梅花形或星型焊盘。
4.2.5所有机插零件需沿弯脚方向设计为滴水焊盘,保证弯脚处焊点饱满,卧式元件为左右脚直对内弯折,
立式元件为外弯折左脚向下倾斜15°,右脚向上倾斜15°。
注意保证与其周围焊盘的边缘间距至少大于
0.4
4.2.6如果印制板上有大面积地线和电源线区(面积超过500mm2),应局部开窗口或设计为网格的填充
(FILL)。
如图:
4.3制造工艺对焊盘的要求
4.3.1贴片元器件两端没连接插装元器件的必须增加测试点,测试点直径在1.0mm~1.5mm之间为宜,以便
于在线测试仪测试。
测试点焊盘的边缘至少离周围焊盘边缘距离0.4mm。
测试焊盘的直径在1mm以上,且必须有网络属性,两个测试焊盘之间的中心距离应大于或等于2.54mm;若用过孔做为测量点,过孔外必须加焊盘,直径在1mm(含)以上;
4.3.2有电气连接的孔所在的位置必须加焊盘;所有的焊盘,必须有网络属性,没有连接元件的网络,网络
名不能相同;定位孔中心离测试焊盘中心的距离在3mm以上;其他不规则形状,但有电气连接的槽、焊盘等,统一放置在机械层1(指单插片、保险管之类的开槽孔)。
4.3.3脚间距密集(引脚间距小于2.0mm)的元件脚焊盘(如:
IC、摇摆插座等)如果没有连接到手插件焊盘
时必须增加测试焊盘。
测试点直径在1.2mm~1.5mm之间为宜,以便于在线测试仪测试。
4.3.4焊盘间距小于0.4mm的,须铺白油以减少过波峰时连焊。
4.3.5点胶工艺的贴片元件的两端及末端应设计有引锡,引锡的宽度推荐采用0.5mm的导线,长度一般取2、
3mm为宜。
4.3.6单面板若有手焊元件,要开走锡槽,方向与过锡方向相反,宽度视孔的大小为0.3mm到0.8mm;如
下图:
过波峰方向
4.3.7导电橡胶按键的间距与尺寸大小应与实际的导电橡胶按键的尺寸相符,与此相接的PCB板应设计成
为金手指,并规定相应的镀金厚度(一般要求为大于0.05um~0.015um)。
4.3.8焊盘大小尺寸与间距要与贴片元件尺寸相匹配。
a.未做特别要求时,元件孔形状、焊盘与元件脚形状必须匹配,并保证焊盘相对于孔中心的对称性(方
形元件脚配方形元件孔、方形焊盘;圆形元件脚配圆形元件孔、圆形焊盘),且相邻焊盘之间保持各自独立,防止薄锡、拉丝;
b.同一线路中的相邻零件脚或不同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,如因PCBLAYOUT无法设置单独的焊盘孔,两焊盘周边必须用阻焊漆围住
4.3.9设计多层板时要注意,金属外壳的元件,插件时外壳与印制板接触的,顶层的焊盘不可开,一定要
用绿油或丝印油盖住(例如两脚的晶振、3只脚的LED)。
4.3.10PCB板设计和布局时尽量减少印制板的开槽和开孔,以免影响印制板的强度。
4.3.11贵重元器件:
贵重的元器件不要放置在PCB的角、边缘、安装孔、开槽、拼板的切割口和拐角处,
以上这些位置是印制板的高受力区,容易造成焊点和元器件的开裂和裂纹。
4.3.12较重的器件(如变压器)不要远离定位孔,以免影响印制板的强度和变形度。
布局时,应该选择将较重的
器件放置在PCB的下方(也是最后进入波峰焊的一方)。
4.3.13变压器和继电器等会辐射能量的器件要远离放大器、单片机、晶振、复位电路等容易受干扰的器件
和电路,以免影响到工作时的可靠性。
4.3.14对于QFP封装的IC(需要使用波峰焊接工艺),必须45度摆放,并且加上出锡
焊盘。
(如图所示)
4.3.15贴片元件过波峰焊时,对板上有插元件(如散热片、变压器等)的周围和本体下方其板上不可开散
热孔,防止PCB过波峰焊时,波峰1(扰流波)上的锡沾到上板零件或零件脚,在后工程中装配时产生机内异物
4.3.16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:
图1
4.3.17为了避免器件过回流焊后出现偏位、立碑现象,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),如上面图1所示。
4.4对器件库选型要求
4.4.1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。
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8—20mil),考虑公差可适当增加,确保透锡良好。
未做特别要求时,手插零件插引脚的通孔规格如下:
未做特别要求时,自插元件的通孔规格如下:
4.4.2元件的孔径要形成序列化,40mil以上按5mil递加,即40mil、45mil、50mil、55mil……;
40mil以下按4mil递减,即36mil、32mil、28mil、24mil、20mil、16mil、12mil、8mil.
4.4.3器件引脚直径与PCB焊盘孔径的对应关系,以及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)PCB焊盘孔径/插针通孔回流焊焊盘孔径
D≦1.0mmD+0.3mm/+0.15mm
1.0mm2.0mmD+0.4mm/0.2mm
D>2.0mmD+0.5mm/0.2mm
PDA市场调查_实践报告
掌上电子市场的竞争十分激烈,价格战、概念战、广告战、技术战如火如荼地进行着。
但拨开层层战火硝烟,不难发现,掌上电子市场领域内的每一个动作,在很大程度上都是围绕着新产品展开的。
新机型销售贡献大
从赛诺市场研究公司35城市商场销售监测情况来看,2001年市面上共出现386款机型掌上电子产品,其中179款是2001年新上市的,占到市面机型总数的46.4%。
而其中以提供记事、电话簿等功能为主,一般支持手写输入、电脑同步功能,产品系统较为封闭的普通PDA类产品中,2001年新上市的机型已经占到了市面机型总数的53.5%。
从监测数据看,2001年11月份掌上电子市场零售额的66.3%来自2001年新上市的机型,44.6%来自2001年下半年新推出的机型。
从目前掌上电子两大主流市场(PDA类市场和辞典类市场)来看,PDA类市场新品贡献率较大,其中2001年11月份PDA类市场83.2%的零售额来自2001年新上市机型,57%的零售额则来自于2001年下半年上市的新品。
PDA竞争是速度战
从PDA类主要机型在上市后各月的表现可以看出PDA类掌上电子产品市场生命周期普遍较短,尤其是产品导入期和产品成长期非常短。
从2001年上市的比较成功的机型的生命周期来看,大部分机型都是在上市后的第二个月或第三个月达到产品销售顶峰,如2001年影响最大的机型MR—170,从产品上市当月在PDA类市场就占销售额的6.9%,但在第二个月销售额占有率则迅速达到20.6%,在第三个月占有率达到最高点————27.0%。
接下来市场占有率就开始下降,在上市第8个月时占有率已经下降为10.3%。
而其他一些机型的产品周期在市场上则如同昙花一现。
各品牌差距在拉开
从普通PDA类掌上电子市场主要品牌的新品上市速度来看,不同品牌差异较大,其中商务通、名人2001年新品推出速度较快,2001年新上市机型个数占2001年市面机型总个数的一半以上。
而联想、快译通2001年推出的新品相对较少。
主要PDA品牌的2001年新品对2001年11月的销售额贡献率普遍较高,但差异较大。
商务通的新品贡献率最高,其11月份销售额的94.4%来自2001年上市新品,销售额的72.8%来自2001年下半年上市的新机型。
其次是名人,2001年新产品对11月份销售额的贡献率达到86.4%,但只有43.8%来自2001年下半年新上市机型。
而联想PDA产品的销售额中仅一半左右来自新产品,而且主要还来自于第四季度新品。
可见,无论从机型个数比重上,还是从销售贡献率上来看,2001年新上市机型都占据了举足轻重的地位。
可见,PDA类竞争在很大程度上体现在新品竞争上。
制胜关键是创新力
国内PDA市场可谓是不成熟市场中的不成熟市场。
从市场发展情况来看,在1999年之前,国内掌上电子市场主要是以低端辞典类产品为主,而以记事簿、电话簿功能为主的PDA产品规模较小,而伴随着“呼机、手机、商务通一个都不能少”的广告效应,PDA产品在掌上电子市场上一夜走红,产品销量在两三年内成倍增长,2000年市场规模在销售量上达到192万台,在销售额上达到23.5亿元。
在市场规模高速增长的情况下,不可避免的是越来越多的企业(包括国外PDA企业、国内的IT企业、通信企业、家电企业等)都纷纷涉足PDA行业,而从2001年PDA市场来看,PDA市场在疯狂了一阵子之后开始冷却,而对于PDA越来越多的人开始质疑“PDA产品真正的功能利益到底在哪里”、“PDA到底卖什么”,而紧接着必然是层出不穷的概念、不同的技术进行比拼,而不同概念、不同技术的一个载体必然是新机型。
目前大部分PDA企业主要还是以OEM形式进行生产,技术上还是非常不成熟。
而PDA行业普遍被认为是IT行业的附属品,技术在一定时期内则是这个行业的一个焦点话题,如名人智能王MR—170的“首创草书输入识别技术、一指操作、只用一颗7号电池等”,商务通先捷8823的“精显视屏”,快译通V68的“首创兼容SIM卡”,联想A68、商务通短信王8836的“红外互传”,TCL的“开放式平台”等等。
而对于PDA产品来说,技术的模仿和跟进较快,为了在激烈竞争下争夺更大的市场份额,所有的企业都希望在技术上寻找更多的卖点,一方面推出具有独特技术卖点的机型,另一方面,对于其他品牌的成功技术卖点迅速跟进,推出机型,进行市场拦截。
对于PDA企业而言,没有创新能力,就没有发展;没有研发能力,企业就举步维艰;没有新产品,市场就裹足不前。
然而,新产品开发的另一个严酷问题就在于新产品开发成功率极低,一个成功的新产品需要集天时、地利、人和于一身。
因此,PDA市场的竞争,已经不再是单一的技术竞争、营销竞争或资金实力的竞争,而是各方面综合实力的一个较量。
来源:
《经济日报》
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