普通印制板設計規(guī)范(總結(jié))

1、印制板設計經(jīng)驗總結(jié)低頻 pcb 設計作者：孫蘭時間 : 2013-4-6 1 低頻印制板設計經(jīng)驗一、pcb 板1. 板材與板厚印制線路板一般用覆箔層壓板制成，常用的是覆銅箔層壓板。板材選用時要從電氣性能、可靠性、加工工藝要求、經(jīng)濟指標等方面考慮。常用的覆銅箔層壓板有覆銅箔酚醛紙質(zhì)層壓板、覆銅箔環(huán)氧紙質(zhì)層壓板、覆銅箔環(huán)氧玻璃布層壓板、覆銅箔環(huán)氧酚醛玻璃布層壓板、覆銅箔聚四氟乙烯玻璃布層壓板和多層印制線路板用環(huán)氧玻璃布等。由于環(huán)氧樹脂與銅箔有極好的粘合力，因此銅箔的附著強度和工作溫度較高，可以在260的熔錫中浸焊而不起泡。環(huán)氧樹脂浸漬的玻璃布層壓板受潮濕的影響較小。超高頻印制線路最優(yōu)良的板材是覆銅

2、箔聚四氟乙烯玻璃布層壓板。在有阻燃要求的電子設備上， 還要使用阻燃性覆銅箔層壓板，其原理是由絕緣紙或玻璃布浸漬了不燃或難燃性的樹脂，使制得的覆銅箔酚醛紙質(zhì)層壓板、覆銅箔環(huán)氧紙質(zhì)層壓板、覆銅箔環(huán)氧玻璃布層壓板、覆銅箔環(huán)氧酚醛玻璃布層壓板，除了具有同類覆銅箔層壓板的相擬性能以外，還有阻燃性。印制線路板的厚度應根據(jù)印制板的功能及所裝元件的重量、印制板插座規(guī)格、印制板的外形尺寸和所承受的機械負荷來決定。多層印制板總厚度及各層間厚度的分配應根據(jù)電氣和結(jié)構(gòu)性能的需要以及覆箔板的標準規(guī)格來選取。常見的印制線路板厚度有0.5mm 、1mm 、1.6mm 、2mm 等。2. 尺寸本公司貼片機能加工的pcb 最大

3、尺寸不超過330mm 250mm。（鋼網(wǎng)板最大不超過（450550） mm（ 570670）mm）3. 外形由機殼、支架、支撐位等決定，為pcb 板的最終形狀，由結(jié)構(gòu)設計工程師提供，不得更改。如需變動，須征得結(jié)構(gòu)工程師同意。4. 固定孔孔位置：由支撐柱位置決定，由結(jié)構(gòu)設計工程師提供，不得更改?？状笮。河晒潭葆敶笮Q定，由結(jié)構(gòu)設計工程師提供參數(shù)。為便于安裝，孔的直徑一般比螺釘直徑大0.2mm0.5mm 。實際尺寸根據(jù)pcb 在安裝時的定位精確度要求決定。孔間隙：固定孔周圍要給固定支架 和螺釘頭留一定空間用于固定印制板，在這個空間內(nèi)不允許布線和放置任何元件。固定支架 端面參數(shù)由結(jié)構(gòu)設計工程師提供

4、，螺釘頭所需的空間尺寸為螺釘頭的實際直徑加上孔的放大尺寸再加上2mm(例如：用 3 的螺釘，螺釘頭的直徑為5mm，固定孔的直徑為 3.2，那么為螺釘頭留的安裝空間尺寸為7.2mm)，這樣計算間隙大小使得安裝比較安全?？最愋停寒斨沃鶠榻饘伲潭撞灰蠼颖Ｗo地時或用于與其它電路板的地相連時，將固定孔設計為非金屬化孔，而且在“孔間隙”內(nèi)不得鋪銅。當支撐柱為非金屬時，固定孔可以設計為非金屬化孔，也可以設計為金屬化孔。如果固定孔為金屬化孔，為避免波峰焊后孔被堵住，固定孔應開走錫位或采用梅花形，如圖1、圖 2 所示。梅花形固定孔中的小過孔不加阻焊，中間的大孔為非金屬化孔。圖 1：開有走錫位的固定孔圖

5、2：梅花形固定孔0.30.5mm sol 要注明過錫爐的方向印制板設計經(jīng)驗總結(jié)低頻 pcb 設計作者：孫蘭時間 : 2013-4-6 2 5. 加工工藝要求工藝邊： pcb 板上至少要有一對對邊留有足夠的傳送帶位置空間，即工藝邊。pcb 板加工時，通常用較長的對邊作為工藝邊，留給貼片設備的傳送帶用。在傳送帶范圍內(nèi)（工藝邊上）不能有元器件、焊盤和引線， 否則會影響pcb 板的正常傳送。 工藝邊的寬度不小于5mm（青松不小于3mm ） 。當 pcb板的布局無法滿足要求時，可以采用增加輔助邊的方法。pcb測試阻抗工藝邊大于7mm 。pcb板應做成圓弧角，直角的pcb板在傳送時容易產(chǎn)生卡板現(xiàn)象，因此在

6、設計pcb 板時，要對板框做圓弧角處理，根據(jù)pcb 板尺寸的大小確定圓弧角的半徑（一般r=5mm ） 。拼板和加有輔助邊的pcb板在輔助邊上做圓弧角。定位孔：為了保證印制板能準確、牢固地放置在焊錫膏印刷設備的夾具上，需要設置一對（或兩對）非金屬化的定位孔。定位孔的直徑為50.1mm（或其它尺寸，由焊錫膏印刷設備決定）。為了定位迅速， 其中一個孔可以設計成橢圓形狀。在定位孔周圍1mm 范圍內(nèi)不能有元件。不同的貼片機對定位孔的位置、數(shù)量、尺寸的要求不同。青松公司貼片機的工藝要求如圖3 所示。圖 3：（青松）工藝邊、定位孔和mark 點的位置mark點（基準點）：為了精確地貼裝元器件，可根據(jù)需要設計

7、用于整塊的光學定位基準點（全局 mark 點） 、用于引腳數(shù)較多，引腳間距較小的單個器件的光學定位基準點（局部 mark 點） ，如圖 4 所示。若是拼板設計，則需要在每塊單板上設計基準點（嵌板mark 點） ，如圖 5 所示。圖 4局部 /全局基準點圖 5拼板 /全局基準點在設計基準點標記時要考慮以下因素：圖形形狀：等，推薦采用的基準點標記是實心圓，直徑為0.5mm3mm 10%，一般多用直徑為1mm 的實心圓。工藝邊3mm 34 位置不做精確要求d=1mm 全局 mark 點大于3mm 印制板設計經(jīng)驗總結(jié)低頻 pcb 設計作者：孫蘭時間 : 2013-4-6 3 基準點標記不應該在同一塊印

8、制板上尺寸變化超過25 微米 0.001?；鶞庶c可以是裸銅、由清澈的防氧化涂層保護的裸銅、鍍鎳或鍍錫、 或焊錫涂層 （熱風均勻的） 。電鍍或焊錫涂層的首選厚度為510 微米 0.0002 - 0.0004 。 焊錫涂層不應該超過25微米 0.001 ?；鶞庶c標記的表面平整度應該在15 微米 0.006之內(nèi)。在基準點標記周圍，應該有一塊沒有其它電路特征或標記的空曠區(qū)（clearance） ?？諘鐓^(qū)的尺寸最好等于標記的直徑，如圖所示?；鶞庶c要距離印制板邊緣至少5.0mm0.200 (smema 的標準傳輸空隙)， 并滿足最小的基準點空曠區(qū)要求。本公司要求基準點距印制板邊緣的距離大于3.0mm 當基

9、準點標記與印制板的基質(zhì)材料之間出現(xiàn)高對比度時可達到最佳的性能。二、元器件布局1. 元器件放置層面回流焊幾乎適用于所有貼裝元件的焊接，波峰焊則只適用于焊接矩形片狀元件、圓柱形元器件、sot 等和管腳數(shù)少于28、腳間距大于1mm 的 sop 器件。鑒于生產(chǎn)的可操作性，pcb 整體布局盡可能按以下順序優(yōu)化：單面混裝，即在pcb 單面布放貼片元件或插裝元件。雙面貼裝， pcb 兩面均布放貼片元件。雙面混裝， pcb 面布放大的或管教間距小的貼裝ic 和插裝元件，面布放適合于波峰焊的小貼片元件。2. 元器件距板邊的距離可能的話所有元器件均放置在距板邊緣3mm 以內(nèi)或至少大于板厚的距離以內(nèi)。這是由于在大批

10、量流水線插件和進行波峰焊時，要給導軌留出工藝邊，同時也是為了防止由于外形加工引起邊緣部分缺損。如果印制線路板上元器件過多，不得已要超出3mm 范圍時，可以在板的邊緣加上3mm 的輔助工藝邊，輔邊在印制線路板兩面開v 形槽，在調(diào)試裝配時用手掰斷即可。3. 元器件放置順序印制線路板上的元器件放置的通常順序如下：放置與結(jié)構(gòu)位置有緊密配合的元器件，如電源插座、指示燈、開關(guān)、連接件之類。這些器件放置好后要將其鎖定，使之以后不會被誤移動。放置特殊元件和大的元器件，如發(fā)熱元件、變壓器、ic 等。圖 6：mark 點設計示例2.5mm 0.30.5mm 印制板設計經(jīng)驗總結(jié)低頻 pcb 設計作者：孫蘭時間 :

11、2013-4-6 4 放置小器件。在進行元器件布局時要考慮以下幾點：元器件分布應盡可能均勻。大質(zhì)量器件回流焊時熱容量較大，因此，布局上過于集中容易造成局部溫度較低而導致假焊。大型器件的四周要留一定的維修空隙（留出smd 返修設備加熱頭能夠進行操作的尺寸）。功率器件應均勻地放置在pcb 邊緣或機箱內(nèi)的通風位置上。pcb a 、b 兩面的大器件要盡量錯開放置。采用 a 面回流焊， b 面波焊混裝時，應把大的貼裝和插裝元器件布放在a 面（回流焊），適合于波峰焊的矩形、圓柱形片式元件、sot 和較小的 sop（引腳數(shù)小于28，引腳間距1mm 以上）布放在 b 面（波峰焊接面） 。波峰焊接面上不能安放四

12、邊有引腳的器件，如，qep、plcc 等。波峰焊接面上元器件封裝必須能承受260 度以上溫度并是全密封型的。貴重的元器件不要布放在pcb 的角、邊緣，或靠近接插件、安裝孔、槽、拼板的切割、豁口和拐角等處。以上這些位置是印制板的高應力區(qū)，容易造成焊點和元器件的開裂或裂紋。在確定特殊元件的位置時要遵守以下原則：盡可能縮短高頻元器件之間的連線，設法減少它們的分布參數(shù)和相互間的電磁干擾。易受干擾的元器件不能相互挨得太近，輸入和輸出元件應盡量遠離。某些元器件或?qū)Ь€之間可能有較高的電位差，應加大它們之間的距離，以免放電引出意外短路。帶高電壓的元器件應盡量布置在調(diào)試時手不易觸及的地方。重量超過15g 的元器

13、件、應當用支架加以固定，然后焊接。那些又大又重、發(fā)熱量多的元器件，不宜裝在印制板上，而應裝在整機的機箱底板上，且應考慮散熱問題。熱敏元件應遠離發(fā)熱元件。對于電位器、可調(diào)電感線圈、可變電容器、微動開關(guān)等可調(diào)元件的布局應考慮整機的結(jié)構(gòu)要求。若是機內(nèi)調(diào)節(jié)，應放在印制板上方便于調(diào)節(jié)的地方，若是機外調(diào)節(jié)，其位置要與調(diào)節(jié)旋鈕在機箱面板上的位置相適應。留出印制板定位孔及固定支架所占用的位置。根據(jù)電路的功能單元對電路的全部元器件進行布局時，要符合以下原則：(1)按照電路的流程安排各個功能電路單元的位置，使布局便于信號流通，并使信號盡可能保持一致的方向。(2)以每個功能電路的核心元件為中心，圍繞它來進行布局。元

14、器件應均勻、 整齊、緊湊地排列在pcb上盡量減少和縮短各元器件之間的引線和連接。(3)在高頻下工作的電路，要考慮元器件之間的分布參數(shù)。一般電路應盡可能使元器件平行排列。這樣，不但美觀而且裝焊容易易于批量生產(chǎn)。(4)位于電路板邊緣的元器件，離電路板邊緣一般不小于2mm。電路板的最佳形狀為矩形。長寬比為3：2 成 4：3。電路板面尺寸大于200 x150mm 時應考慮電路板所受的機械強度。2.波峰焊接元件的方向所有有極性的表面貼裝元件在可能的時候都要以相同的方向放置。需要安裝較重的元件時，應安排在靠近印制電路板支承點的地方，使印制電路板的翹曲度減至最小。印制板設計經(jīng)驗總結(jié)低頻 pcb 設計作者：孫

15、蘭時間 : 2013-4-6 5 元器件盡可能有規(guī)則分布排列，以得到均勻的組裝密度。電解電容不可觸及發(fā)熱元件, 如大功率電阻 , 熱敏電阻 , 變壓器 , 散熱器等。電解電容與散熱器之間要留有足夠的距離( 建議最小距離為10.0mm),其它元件到散熱器的間隔最小為 2.0mm 。大功率元器件的周圍也不應布置熱敏元件，要留有足夠的距離。跳線不要放在 ic 下面或馬達、電位器以及其它大體積金屬外殼的元件下面。dip 封裝 ic 擺放的方向盡量與過錫爐的方向成垂直，如下圖；如果布局上有困難，可允許水平放置ic（sop 封裝的 ic 擺放方向與 dip相反） 。b 面要用波峰焊焊接的pcb 板，該面元

16、器件布放的首選方向如圖2 所示。使用這個首選方向可以使 pcb 裝配在退出焊錫波峰時得到最佳焊點質(zhì)量。在排列元件方向時應盡量做到：(1) 所有無源元件要相互平行；(2) soic 和無源元件的較長軸要互相垂直；(3) 無源元件的長軸垂直于板沿著波峰焊接機傳送帶的運動方向。(4) 當采用波峰焊接soic 等多腳元件時，應于錫流方向最后兩個（每邊各1）焊腳處設置切錫焊盤，防止連焊。圖 2波峰焊接應用中的元件方向sol 好不好不好好印制板設計經(jīng)驗總結(jié)低頻 pcb 設計作者：孫蘭時間 : 2013-4-6 6 類型相似的元件應該以相同的方向排列在板上，使得元件的貼裝、檢查和焊接更容易。相似的元件類型應該盡可能接在一起，如圖3 所示，用于回流焊的pcb 布局圖例。圖 3相似元件的排列4. 高低壓之間的隔離在許多印制線路板上同時有高壓電路和低壓電路，高壓電路部分的元器件與低壓部分要分隔開放置， 隔離距離與要承受的耐壓有關(guān)，通常情況下在2000v 時板上要距離2mm，在此之上以比例