普通印制板設(shè)計規(guī)范總結(jié)

1、印制板設(shè)il經(jīng)驗總結(jié)一一低頻PCB設(shè)計作者：孫蘭 時f«J: 2020-8-132低頻 印制 板設(shè)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(biāo)等方而考慮。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 強度和工作溫度較髙，可以在260-C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

2、髙頻印制線路最優(yōu)良的板材是覆銅箔聚四氟乙烯玻璃布層壓板。在有阻燃要求的電 子設(shè)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(yīng)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(fù)荷來決左。多層印制板總厚度及各層間厚度的分配應(yīng)根據(jù)電氣和結(jié)構(gòu)性能的需要 以及覆箔板的標(biāo)準(zhǔn)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

3、寸本公司貼片機能加工的PCB最大尺寸不超過330mmX250mmo（鋼網(wǎng)板最大不超過（450550） mmX （570-670） mm）3. 外形由機殼、支架、支撐位等決圧，為PCB板的最終形狀，由結(jié)構(gòu)設(shè)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. 固定孔孔位麗：由支撐柱位置決定，由結(jié)構(gòu)設(shè)計工程師提供，不得更改?？状笮。河晒绦孤葆敶笮Q定，由結(jié)構(gòu)設(shè)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在安裝時的泄位精確度要求決建?？组g隙：固泄孔周圍要給固泄支架和螺釘頭留一左空間用于固左印制板，在這個空間內(nèi)不允許 布線和放置任何元件。固

4、左支架端面參數(shù)由結(jié)構(gòu)設(shè)訃工程師提供，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,固左孔的 直徑為3.2,那么為螺釘頭留的安裝空間尺寸為7.2mm）,這樣il算間隙大小使得安裝比較安全。圖1:開有上錫位的固定孔孔類型：當(dāng)支撐柱為金屬，固左孔不要求接保護地時或用于與其它電路板的地相連時，將固定 孔設(shè)計為非金屬化孔，而且在“孔間隙”內(nèi)不得鋪銅。當(dāng)支撐柱為非金屬時，固泄孔可以設(shè)計為非 金屬化孔，也可以設(shè)計為金屬化孔。如果固龍孔為金屬化孔，為避免波峰焊后孔被堵住，固左孔應(yīng) 開走錫位或采用梅花形，如圖1、圖2所示。梅花形固左孔中的小過孔不加

5、阻焊，中間的大孔為非 金屬化孔。圖Z梅花形固定孔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(shè)備的傳送帶用。在傳送帶范用內(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(dāng)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(yīng)做成圓弧角，直角的PCB板在傳送時容易產(chǎn)生卡板現(xiàn)象，因此在設(shè)II PCB板時，要對板框做圓 弧角處理，根據(jù)PCB板尺寸的大小確左圓弧角的半徑（一般R=5mm）0

6、拼板和加有輔助邊的PCB 板在輔助邊上做圓弧角。泄位孔：為了保證印制板能準(zhǔn)確、牢固地放程在焊錫膏印刷設(shè)備的夾具上，需要設(shè)程一對（或 兩對）非金屬化的泄位孔。定位孔的直徑為5+0.Imm （或苴它尺寸，由焊錫膏印刷設(shè)備決左）。為 了左位迅速，其中一個孔可以設(shè)計成橢圓形狀。在左位孔周圍1mm范圍內(nèi)不能有元件。不同的貼片 機對左位孔的位置、數(shù)疑、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點的位巻Mark點（基準(zhǔn)點）：為了精確地貼裝元器件，可根據(jù)需要設(shè)訃用于整塊PC B的光學(xué)泄位基準(zhǔn) 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(xué)泄位

7、基準(zhǔn)點（局部Mark點）, 如圖4所示。若是拼板設(shè)汁，則需要在每塊單板上設(shè)計基準(zhǔn)點（嵌板Mark點），如圖5所示。Ggg tGlobal fiducialLocal fiducialPanel fiducial丿 圖4局部/全局基準(zhǔn)點圖5拼板/全局基準(zhǔn)點在設(shè)計基準(zhǔn)點標(biāo)記時要考慮以下因素: 圖形形狀：+等，推薦采用的基準(zhǔn)點標(biāo)記是實心圓，直徑為0.5mm3mm±10%, 般多 用直徑為1mm的實心圓。印制板設(shè)il經(jīng)驗總結(jié)一一低頻PCB設(shè)計基準(zhǔn)點標(biāo)記不應(yīng)該在同一塊印制板上尺寸變化超過25微米0.001°Cleara riceO.3O.5mm (|2.5mm作者：孫蘭時間:2020

8、-8-135圖6： Mark點設(shè)計示例 基準(zhǔn)點可以是裸銅、由淸澈的防氧化涂層保護的裸銅、鍍銀或鍍錫、或焊錫涂層（熱風(fēng)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(yīng)該超過25微米0.001"。 基準(zhǔn)點標(biāo)記的表而平整度應(yīng)該在15微米0.006"之內(nèi)。 在基準(zhǔn)點標(biāo)記周用，應(yīng)該有一塊沒有其它電路特征或標(biāo)記的空曠區(qū)（Clearance）?？諘鐓^(qū)的尺寸 最好等于標(biāo)記的直徑，如圖6所示。 基準(zhǔn)點要距離印制板邊緣至少5.0mm0.200"（SMEMA的標(biāo)準(zhǔn)傳輸空隙），并滿足最小的基準(zhǔn) 點空曠區(qū)要求。本公司要求基準(zhǔn)點距印制板邊緣

9、的距離大于3.0mm 當(dāng)基準(zhǔn)點標(biāo)記與印制板的基質(zhì)材料之間出現(xiàn)髙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H金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： 單而混裝，即在PCB單面布放貼片元件或插裝元件。 雙面貼裝，PCB兩而均布放貼片元件。 雙而混裝，PCB A而布放大的或管教間距小的貼裝IC和插裝元件，B而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

10、距離以內(nèi)。這是由于在大批 疑流水線插件和進行波峰焊時，要給導(dǎo)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范囤時，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宜的通常順序如下: 放巻與結(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 置好后要將英鎖定，使之以后不會被誤移動。 放苣特殊元件和大的元器件，如發(fā)熱元件、變壓器、IC等。 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(yīng)盡可能均勻。大質(zhì)量器件回

11、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(dǎo)致假焊。 大型器件的四周要留一泄的維修空隙(留岀SMD返修設(shè)備加熱頭能夠進行操作的尺寸)。功率 器件應(yīng)均勻地放置在PCB邊緣或機箱內(nèi)的通風(fēng)位置上。 PCB A、B兩而的大器件要盡疑錯開放置。 采用A而回流焊，B而波焊混裝時，應(yīng)把大的貼裝和插裝元器件布放在A而(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)。 波峰焊接而上不能安放四邊有引腳的器件，如，QEP、PLCC等。 波峰焊接而上元器件封裝必須能承受260度以上溫度并是全密封型的°

12、 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。以上這些位苣是印制板的高應(yīng)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宜時要遵守以下原則: 盡可能縮短髙頻元器件之間的連線，設(shè)法減少它們的分布參數(shù)和相互間的電磁干擾。易受下擾 的元器件不能相互挨得太近，輸入和輸出元件應(yīng)盡量遠(yuǎn)離。 某些元器件或?qū)Ь€之間可能有較高的電位差，應(yīng)加大它們之間的距離，以免放電引岀意外短路。 帶高電壓的元器件應(yīng)盡量布置在調(diào)試時手不易觸及的地方。 重量超過15g的元器件、應(yīng)當(dāng)用支架加以固定，然后焊接。 那些又大又重、發(fā)熱疑多的元器件，不宜裝在印制板上，而應(yīng)裝在整機

13、的機箱底板上，且應(yīng)考 慮散熱問題。熱敏元件應(yīng)遠(yuǎn)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(yīng)考慮整機的結(jié)構(gòu)要求。 若是機內(nèi)調(diào)節(jié)，應(yīng)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)卩旋鈕在機 箱面板上的位宜相適應(yīng)。 留出印制板定位孔及固定支架所占用的位巻。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巻，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。元器件應(yīng)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

14、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(yīng)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。電路板而尺寸大于200x150mm時.應(yīng)考慮電路板所受的機械強度。2.波峰焊接元件的方向 所有有極性的表而貼裝元件在可能的時候都要以相同的方向放巻。需要安裝較重的元件時，應(yīng)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(shè)汁經(jīng)驗總結(jié)一一低煩PCB設(shè)計 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

15、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10OMM),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(yīng)布置熱敬元件，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)。O O OO不好好不好作者：孫蘭時間:2020-8-138 B而要用波峰焊焊接的PCB板，該而元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

16、峰時得到最佳焊點質(zhì)量。 在排列元件方向時應(yīng)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(dāng)采用波峰焊接SOIC等多腳元件時，應(yīng)于錫流方向最后兩個(每邊各1)焊腳處設(shè)豊切錫 焊盤，防止連焊。Cratered IC orwntatkuni圖2波郵焊接應(yīng)用中的元件方向 類型相似的元件應(yīng)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(yīng)該盡可能接在一起，如圖3所示，用于回流焊的PCB布局圖例。,UrtildrrnSpacing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 放亂 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,在此之上以比例算 還要