PCB設(shè)計基本工藝標(biāo)準(zhǔn)

PCB設(shè)計工藝技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)會簽：范圍本設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了印制電路板設(shè)計中的根本原那么和技術(shù)要求。本設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)適用于中格威電子設(shè)備用印刷電路板的設(shè)計。引用文件以下標(biāo)準(zhǔn)所包含的條文通過在本標(biāo)準(zhǔn)中引用而構(gòu)成為本標(biāo)準(zhǔn)的條文。本標(biāo)準(zhǔn)出版時所示版本均為有效。所有標(biāo)準(zhǔn)都會被修訂，使用本標(biāo)準(zhǔn)的各方應(yīng)探討使用以下標(biāo)準(zhǔn)最新版本的可能性。定義無。根本原那么在進(jìn)行印制板設(shè)計時，應(yīng)考慮本標(biāo)準(zhǔn)所述的四個根本原那么。4.1電氣連接的準(zhǔn)確性印制板設(shè)計時，應(yīng)使用電原理圖所規(guī)定的元器件，印制導(dǎo)線的連接關(guān)系應(yīng)與電原理圖導(dǎo)線連接關(guān)系相一致，印制板和電原理圖上元件序號應(yīng)一一對應(yīng)。注：如因結(jié)構(gòu)、電氣性能或其它物理性能要求不宜在印制板上布設(shè)的導(dǎo)線，應(yīng)在相應(yīng)文件〔如電原理圖上〕上做相應(yīng)修改。4.2可靠性和平安性印制板電路設(shè)計應(yīng)符合電磁兼容和電器安規(guī)及其余相關(guān)要求。4.3工藝性印制板電路設(shè)計時，應(yīng)考慮印制板制造工藝和電控裝配工藝的要求，盡可能有利于制造、裝配和維修，降低焊接不良率。4.4經(jīng)濟(jì)性印制板電路設(shè)計在滿足使用的平安性和可靠性要求的前提下，應(yīng)充分考慮其設(shè)計方法、選擇的基材、制造工藝等，力求經(jīng)濟(jì)實用，本錢最低。詳細(xì)要求印制板的選用印制電路板的層的選擇一般情況下，應(yīng)該選擇單面板。在結(jié)構(gòu)受到限制或其他特殊情況下，經(jīng)過技術(shù)部部長批準(zhǔn)，可以選擇用雙面板設(shè)計。5.1.2.1雙面板應(yīng)采用玻璃纖維板FR-4/CEM-1，單面板應(yīng)使用紙板或環(huán)氧樹脂板FR-1、FR-2(如“L〞，“KB〞/“DS〞)。如果品質(zhì)可以得到確保，經(jīng)過技術(shù)部部長、總經(jīng)理批準(zhǔn)，單面板可以使用其他材料。.2印制板材料的厚度選用1.6mm，雙面板銅層厚度一般為1盎司，大電流那么可選擇兩面都為1盎司，單面板銅層厚度一般為1盎司?！?盎司=35mm〕特殊情況下，如果品質(zhì)可以得到確保，經(jīng)過技術(shù)部部長、總經(jīng)理批準(zhǔn)，可以選擇其他厚度的印制板。.3印制板材料的性能應(yīng)符合企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求。.4新品牌的板材必須由工藝部門組織確認(rèn)。印制電路板的工藝要求雙面板原那么上應(yīng)該是噴錫板〔除含有金手指的遙控器板和顯示板外〕，單面板原那么上假設(shè)有貼片工藝原那么上也必須是噴錫板〔或轆錫〕，以防止焊盤上的抗氧化膜被破壞且儲存時間較長后引起焊接質(zhì)量受到影響，在相關(guān)的技術(shù)文件的支持下，可采用抗氧化膜工藝的單面板。5.2自動插件和貼片方案的選擇雙面板盡可能采用貼片設(shè)計，單面板盡可能采用自動插件方案設(shè)計，應(yīng)防止同一塊板既采用貼片方案又同時采用自動插件方案設(shè)計，以免浪費(fèi)設(shè)備資源。5.3布局印制電路板的結(jié)構(gòu)尺寸5.3.1板的尺寸必須控制在長度100—400mm之間，寬度在80—220mm之間，過大不易控制板的變形，過小要采用拼板設(shè)計以提高生產(chǎn)效率。.2在滿足空間布局與線路的前提下，力求形狀規(guī)那么簡單。最好能做成長寬比例不太懸殊的長方形，最正確長寬比參考為3：2或4：3。.3印制板的兩條長邊應(yīng)平行，不平行的要加工藝邊，以便于生產(chǎn)加工過程中的設(shè)備傳輸。.4綜合考慮機(jī)插效率與波峰焊接需要，假設(shè)手插主IC長邊與PCB長邊平行，建議采用４拼板設(shè)計，假設(shè)手插主IC長邊與PCB長邊垂直，建議采用３拼板設(shè)計。必要時各種顯示板也建議采用拼板機(jī)插設(shè)計提高生產(chǎn)效率。.5印制電路板應(yīng)有測試工裝的定位孔，定位孔的直徑應(yīng)該為φ4.0+0.05/-0mm的孔，孔距的公差要求在±0.08mm之內(nèi)，數(shù)量至少3個，放置時應(yīng)盡量拉開距離，且距離板邊緣至少有2mm以上的間距，保證在生產(chǎn)時針床、測試工裝等的方便。.6印制電路板的結(jié)構(gòu)尺寸〔包括外型與孔位〕應(yīng)與電控盒的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計完全匹配。螺絲孔半徑3.5MM內(nèi)不能有銅箔(除要求接地外)及元件.(或按結(jié)構(gòu)圖要求)。.7自動插件工藝的印制電路板的定位尺寸應(yīng)符合自動插件機(jī)的工藝要求，環(huán)球自動插件機(jī)PCB允許尺寸為mm*mm，松下機(jī)自動插件機(jī)PCB允許尺寸為mm*mm。.8自動貼片工藝的印制電路板的定位尺寸應(yīng)符合自動貼片機(jī)的工藝要求，JUKE2050/2060自動貼片機(jī)PCB允許尺寸最小為〔X〕50mm*〔Y〕30mm，最大為〔X〕410mm*〔Y〕360mm。.9在有貼片的PCB板上，為提高貼片元件的貼裝的準(zhǔn)確性，一般要求在貼片層對角端放置兩個校正標(biāo)記(MarkS)點(diǎn)，如位置有限可放置同種形式的一組校正標(biāo)記(MarkS)點(diǎn)；標(biāo)記直徑1mm-1.5mm〔首選1.5mm〕的焊盤或通孔，標(biāo)記點(diǎn)外需留有直徑4mm的圓形，實心圓形式的圓形范圍內(nèi)應(yīng)為無阻焊區(qū)或圖案，通孔形式的圓形范圍需全部露銅；標(biāo)記(MarkS)點(diǎn)基準(zhǔn)點(diǎn)要距離印制板邊緣至少5.0mm；對于IC(QFP)等當(dāng)引腳間距小于0.8mm時,要求在零件的單位對角加兩個標(biāo)記，作為該零件的校正標(biāo)記，如以下圖所示：焊接方向.1一般情況下，印制電路板過波峰焊的方向，應(yīng)平行于印制電路板的長邊，垂直于印制電路板的短邊；如以下圖。.2過波峰方向盡量與元件腳間距密的IC及接插座連接線等器件的長邊方向一致；如以下圖。.3PCB過波峰方向應(yīng)在元件面的絲印層上有明確、清晰的箭頭標(biāo)識；如以下圖。過波峰方向過波峰標(biāo)識器件的布局5.3.3.1元件布局應(yīng)整齊美觀，同種類型的元件應(yīng)整以PCB過波峰焊〔回流焊〕前進(jìn)方向作參考，任意元件之焊盤或其本體前后板邊沿有4.0mm以上間距，距左右板邊沿有5.0mm以上間距；否那么須加有工藝邊。以有利于加工和運(yùn)輸。采用自動插件工藝的印制電路板的器件布局應(yīng)符合自動插件機(jī)的工藝要求。.2元器件的放置需考慮元器件高度，元件布局需均勻，緊湊，美觀，重心平衡,并且必須保證安裝。元器件的位置應(yīng)位于電路設(shè)計軟件所推薦的網(wǎng)格點(diǎn)上〔2.54mm任何元件本體之間的間距盡可能到達(dá)0.5mm以上,至少不能緊貼在一起.以防元件難插到位或不利散熱。同時考慮總裝與生產(chǎn)線維修、售后效勞維修方便，將外接零部件的插座設(shè)計在易于接插的位置，在插座的選型和插座的顏色上能區(qū)分開，保證接插時不會出錯。元器件布局應(yīng)和電控盒裝配互相匹配，高個子元器件尤其是插針繼電器、風(fēng)機(jī)電容、強(qiáng)電插座、大功率升高電阻、互感等在裝配進(jìn)電控盒后，最高處與盒體應(yīng)有間隙，不能受壓，以致影響裝配順暢及受應(yīng)力，導(dǎo)致電控的可靠性下降。接插件的接插動作應(yīng)順暢，插座不能太靠近其他元器件。元器件布局應(yīng)考慮重心的平衡，整個板的重心應(yīng)接近印制電路板的幾何中心，不允許重心偏移到板的邊緣區(qū)〔1/4面積〕。.3插件、焊接和物料周轉(zhuǎn)質(zhì)量對器件布局的要求各工藝環(huán)節(jié)從質(zhì)量的角度對器件布局提出了不同的要求。同類元件在電路板上方向保持一致〔如二極管、發(fā)光二極管、電解電容、插座等〕，以便于插件不會出錯、美觀，提高生產(chǎn)效率。對于無需配散熱片的孤立7805/7812等220封裝的穩(wěn)壓管〔尤其是靠近板邊者〕，為了防止在制程過程及轉(zhuǎn)移、搬運(yùn)、檢驗、裝配過程中受外力而折段元件腳或起銅皮，盡量采用臥式設(shè)計。金屬外殼的晶體，為了防震盡可能用臥式設(shè)計并加膠固定。貼片元件(尤其是厚度較高的貼片元件)長軸放置方向應(yīng)該盡可能垂直于波峰焊前進(jìn)方向，以盡量防止產(chǎn)生陰影區(qū)。電阻、電容二極管三極管過波峰方向就雙面板而言：錫膏工藝的板貼片元件優(yōu)先設(shè)計在插件元器件面，紅膠工藝的板那么盡量設(shè)計在過波峰焊面。對于貼片元件。相鄰元器件焊盤之間間隔不能太近，建議按下述原那么設(shè)計。(1)PLCC、QFP、SOP各自之間和相互之間間距≥2．5mm。(2)PLCC、QFP、SOP與Chip、SOT之間間距≥1．5mm。(3)Chip、SOT相互之間間距≥0．7mm多芯插座、連接線組、腳間距密集的雙排腳手工插件IC，其長邊方向必須與過波峰方向平行，并且在前后最旁邊的腳上增加假焊盤或加大原焊盤的面積，以吸收拖尾焊錫解決連焊問題。如以下圖:OFP和PLCC型集成塊如采用紅膠工藝過波峰,需采用斜角45度方式擺放，且每邊的最后一個引腳均需添加盜錫焊盤；.4爬電距離、電氣間隙應(yīng)符合GB4706.1-1998的要求。當(dāng)130V＜工作電壓≤250V，無防積塵能力條件下，不同相位之間絕緣電氣間隙≥2.5mm，爬電距離≥3.0mm，根本絕緣(強(qiáng)弱電之間)電氣間隙≥3.0mm，爬電距離≥4.0mm.5器件布局應(yīng)符合防火設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)要求。大功率發(fā)熱量較大的元器件必須考慮它的散熱效果，一定要放置在散熱效果好的位置。大功率電阻本體與周邊的元器件本體要有2mm以上的間隙，原那么上大功率電阻需按照升高臥式設(shè)計。.6器件布局應(yīng)符合EMC設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的要求。單元電路應(yīng)盡可能靠在一起。溫度特性敏感的器件應(yīng)遠(yuǎn)離功率器件。關(guān)鍵電路，如復(fù)位、時鐘等的器件應(yīng)不能靠近大電流電路。退藕電容要靠近它的電源電路?；芈访娣e應(yīng)最小。5.4元器件的封裝和孔的設(shè)計元器件封裝庫貼片元器件通過回流焊和波峰焊應(yīng)采用不同封裝，波峰焊〔紅膠工藝〕的板貼片容阻件首選使用0805封裝的；局部元?dú)饧?biāo)準(zhǔn)孔徑及焊盤元件名孔徑〔mm〕焊盤〔mm〕間距〔mm〕備注IC0.71.2*2.0/1.2*2.51.78單插片1.0*1.82.0*3.54.8繼電器1.0*1.82.0*3.5只有一只方腳強(qiáng)電插座直徑為對角線的圓孔≤2.0倍的菱形或梅花焊盤貼片元件的焊盤寬度與元件寬度要一致即1：1。應(yīng)調(diào)用PCB標(biāo)準(zhǔn)封裝庫?！惨韵聻榻ㄗh,實際根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)庫為準(zhǔn)〕器件名稱及參數(shù)元件庫封裝名器件名稱及參數(shù)元件庫封裝名電阻1/6WR7.5二極管4148DZ4148或D4148電阻1/4WR10或RZ10二極管4001、或4007DZ10或D10電阻1WR15瓷片電容CZ5或C5電阻2WR20安規(guī)電容C15*8.5或C15*5.8跳線JZ10、J10或J15、J5電解1uF~47uFEZP5-2或EZ5*5.2功能性選擇跳線JZ10X或J10X電解100uF/25VEZP5-2或EZ5*6.5功能性選擇器件標(biāo)號前個字母加A電解220uF/25VEZ5*8三極管9012、9013Q-EBC或QZ-EBC電解470uF/25VEZ5*10三極管1815、A1015Q-ECB或QZ-ECB電解1000uF/35VE5*13、E13*21品字形貼片三極管Q-EBCT3電解2200uF/35VE7.5*16、E13*21可控硅78**穩(wěn)壓塊7805、781278**B、7805+XS元器件的腳間距插件電容、熱敏電阻、壓敏電阻、水泥電阻、繼電器、插座、插片、蜂鳴器、接收頭、陶瓷諧振器、數(shù)碼管、輕觸按鍵、液晶屏、保險管等器件采用與其腳距一致的封裝形式。PCB元件孔間距與元件腳間距必須匹配〔留意同一個編碼不同供給商的元件腳間距〕。色環(huán)電阻,二極管類零件腳距盡可能統(tǒng)一在10mm一種，跳線寬度腳距統(tǒng)一在5mm;7.5mm;10mm；12.5mm；15mm五種。有彎腳帶式來料〔瓷片電容，熱敏電阻等〕的腳距統(tǒng)一為5mm。其余未做規(guī)定的以實際零件腳寬度設(shè)計PCB零件孔距離。插件三極管類推薦采用三孔一線，每孔相距2.5mm的封裝。7812、7805類推薦采用三角形成形,亦可采用三孔一線，每孔相距2.5mm。7812、7805不得共用一個散熱片，推薦采用獨(dú)立的散熱片。對有必要使用替換元件的位置，電路板應(yīng)留有替換元件的孔位?？组g距相鄰兩個元器件的孔邊距應(yīng)保證1.5mm以上?？讖降脑O(shè)計如下表元件孔徑設(shè)計表引線直徑設(shè)計孔徑〔精度：±0.05〕單面雙面手插機(jī)插手插.機(jī)插0.5以下0.751.20.81.30.6±0.050.851.20.91.30.7±0.050.91.20.951.30.8±0.051.01.21.11.35D〔0.9或以上〕D+0.3D+0.35D+0.3D+0.4注：確認(rèn)的元件應(yīng)對其ＰＣＢ安裝尺寸公差有嚴(yán)格要求！元件腳是方腳的原那么上印制電路板上的孔也應(yīng)該是方孔，且其孔的長和寬分別不可超過元件腳長和寬的0.1mm；尤其是方腳的壓縮機(jī)繼電器及方腳單插片必須采用方孔設(shè)計。但是，由于孔的加工工藝的限制，孔的長和寬不能小于0.8mm，如果都小于0.8mm，直接做0.8mm圓孔。金屬化孔不能用金屬化孔傳導(dǎo)大電流(0.5A以上只作貫穿連接的導(dǎo)通孔，在滿足布線要求的前提下，一般不作特別要求，一般采用孔直徑為1.0mm的孔，最小可以為0.5mm。應(yīng)盡量防止在焊盤上設(shè)計金屬化孔〔過孔〕，以及金屬化孔和焊點(diǎn)靠得太近〔小于0.5mm〕，過孔由于毛細(xì)管作用可能把熔化的焊錫從元器件上吸走，造成焊點(diǎn)不飽滿或虛焊。5.5焊盤設(shè)計焊盤的形狀和尺寸應(yīng)調(diào)用PCB標(biāo)準(zhǔn)封裝庫。所有焊盤單邊最小不小于0.25mm，整個焊盤直徑最大不大于元件孔徑的3倍。應(yīng)盡量保證兩個焊盤邊緣的間距大于0.4mm。在布線較密的情況下，推薦采用橢圓形與長圓形連接盤。單面板焊盤的直徑或最小寬度為1.6mm；雙面板的弱電線路焊盤只需孔直徑加0.5mm即可，焊盤過大容易引起無必要的連焊?？讖匠^1.2mm或焊盤直徑超過3.0mm的焊盤應(yīng)設(shè)計為菱形或梅花形焊盤對于插件式的元器件，為防止焊接時出現(xiàn)銅箔斷現(xiàn)象，且單面的連接盤應(yīng)用銅箔完全包覆；而雙面板最小要求應(yīng)補(bǔ)淚滴；如圖：〔正確〕〔錯誤〕所有機(jī)插零件需沿彎腳方向設(shè)計為滴水焊盤,保證彎腳處焊點(diǎn)飽滿。大面積銅皮上的焊盤應(yīng)采用菊花狀焊盤，不至虛焊。如果印制板上有大面積地線和電源線區(qū)〔面積超過500平方毫米〕，應(yīng)局部開窗口或設(shè)計為網(wǎng)格的填充(FILL)。如圖：制造工藝對焊盤的要求貼片元器件兩端沒連接插裝元器件的應(yīng)加測試點(diǎn)，測試點(diǎn)直徑等于或大于1.8mm，以便于在線測試儀測試。腳間距密集的IC腳焊盤如果沒有連接到手插件焊盤時需要加測試焊盤，如為貼片IC時，測試點(diǎn)不能置如貼片IC絲印內(nèi)。測試點(diǎn)直徑等于或大于1.8mm，以便于在線測試儀測試。焊盤間距小于0.4mm貼片元件的兩端及末端應(yīng)設(shè)計有引錫，引錫的寬度推薦采用0.5mm的導(dǎo)線，長度一般取2、3mm為宜。單面板假設(shè)有手焊元件,要開走錫槽，方向與過錫方向相反，寬度視孔的大小為0.3MM到1.0MM；〔孔徑的50-70%〕如以下圖：過波峰方向?qū)щ娤鹉z按鍵的間距與尺寸大小應(yīng)與實際的導(dǎo)電橡膠按鍵的尺寸相符，與此相接的PCB板應(yīng)設(shè)計成為金手指，并規(guī)定相應(yīng)的鍍金厚度。焊盤大小尺寸與間距要與貼片元件尺寸相同〔1：1〕。對于在同一直線上焊盤(焊盤個數(shù)大于4)間的距離小于0.4mm的焊點(diǎn)，在加白油的根底上，元件長邊與波峰方向盡量平行的，那么在末尾那個焊盤處增加一個空焊盤或?qū)⒛┪材莻€焊盤加大，以便吃下拖尾焊錫減少連焊。5.6布線設(shè)計制造工藝對布線的要求所有露銅箔線路或焊盤距板邊沿左右方向有1.0mm以上距離，以免被波峰機(jī)鉤爪壓住無法上錫或損傷。所有銅箔線路距離撕板之V槽或郵票連接孔有1.0mm以上間距，以防撕斷線路。為了讓線路通過更大的電流，通常會采用寬線路上大面積露銅設(shè)計，以便過波峰時上錫，但必須使用寬度不超過2mm間距0.4mm以上的交替條形狀露銅，以免露銅處上錫不均。〔網(wǎng)格狀〕為了防止印制電路板焊接工藝時的嚴(yán)重高溫變形，銅箔線路的鋪設(shè)應(yīng)均勻、對稱。特別是貼片工藝時，貼片元件焊盤的熱應(yīng)力應(yīng)最小。貼片元件引腳與大面積銅箔連接時，應(yīng)進(jìn)行熱隔離處理，如以下圖：熱隔離帶錯誤正確電氣可靠性對布線的要求應(yīng)盡量降低同一參考點(diǎn)的電路的連接導(dǎo)線的導(dǎo)線電阻。印制導(dǎo)線的電阻比