PCB工艺设计规范V1.docx

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企业标准文件
编号:
PCB设计工艺标准

日期:
日期:
会签: 日期:
日期:
文件履历页
制修订责任部门
工艺技术室
生效日期
下发之日起
相关部门
开发技术室
制修订流程 工艺模块修订→技术模块会签→总工审批→下发
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文件名目 6附件„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„14
制/修订时间
2023-02-10
制/修订缘由
1、制下发
主要修订章节、内容详见正文
PCB设计工艺标准
编号:
目的
标准产品的PCB工艺设计,规定PCB工艺设计的相关要求,使得PCB的设计满足可生产性、可测试性、等技术标准要求,在产品设计过程中构建产品的工艺、质量、本钱优势。
适用范围
本标准适用于全部产品的PCB工艺设计,运用于但不限于PCB的设计、PCB投板工艺审查、单板工艺审查等活动。
根本原则
在进展印制板设计时,应考虑以下四个根本原则。
电气连接的准确性
,应使用电原理图所规定的元元件,印制导线的连接关系应与电原理图导线连接关系相一致,印制板和电路原理图上元件序号应一一对应,非功能跳线〔仅用于布线过程中的电气连接〕除外。
注:如因构造、电气性能或其它物理性能要求不宜在印制板上布设的导线,应在相应文件〔如电原理图上〕上做相应修改。
牢靠性和安全性
印制板电路设计应符合相应电磁兼容和电器安规标准的要求。
工艺性
印制板电路设计时,应考虑印制板制造工艺和电控装配工艺的要求,尽可能有利于制造、装配和修理,降低焊接不良率。
经济性
印制板电路设计在满足使用性能、安全性和牢靠性要求的前提下,应充分考虑其设计方法、选择的基材、制造工艺等,力求经济有用,本钱最低。
定义
标准之前的相关标准、标准的内容如与本标准的规定相抵触的,以本标准为准,文中尺寸未注单位默认为mm。THD:直立分别式元件,此文代表插装在电路板板面的全部元件;
SMT:外表贴装技术。SMD:外表贴装元件。
元件孔:用于元件端子固定于印制板及导电图形电气联接的孔。
标准内容
PCB的材料、尺寸、轮廓工艺要求:
PCB材质推举使用FR-1,CEM-1和FR-4三种,FR-1、CEM-1铜箔厚度为1盎司,FR-。
。
PCB尺寸要求:原则上PCB的整体尺寸〔拼板后〕需满足SMT、AI、波峰焊等机器对尺寸的限制,PCB
L
W

4
6

的整体外形为长方形或正方形,窄边W在100-200mm,长边L在150-350mm之间;。
工艺边要求:为保证生产设备的正常运行,要求PCB距长边边沿5mm内无元件,否则需要添加工艺边,统一依据上工艺边4mm,下工艺边6mm进展添加,。
L
L=15mm*X〔8≤X≤22〕
Φ=4
4*6
10

3-18
定位孔的要求:为满足AI要求,。同时为了便于ICT及FCT测试,PCB最好有三个成锐角三角形排列的定位孔。定位孔的孔径D=±,定位孔、安装孔四周2mm范围内不能有铜箔;放置时应尽量拉开距离,且距离板边缘至少2mm以上,保证生产时针床,测试工装等测试便利。
拼板方式: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本钱的重要因素之一。当PCB的单板长或宽小于80mm时,推举做拼版,推举使用的拼版方式有两种种:同方向拼版,中心对称拼版。
1、对于规章的PCB,推举使用同方向拼板,
2、对于一些不规章的PCB〔如L型PCB〕,推举使用中心对称拼板,:





假设PCB要经过回流焊和波峰焊工艺,在垂直传送边的方向上拼版数量不应超过2个,;平行传送边方向的V-CUT线数量≤2〔不含工艺边V-CUT〕;对于瘦长〔长度不超过200mm〕。
PCBA工艺路线设计
PCB设计应充分考虑公司现状,保证加工工序合理,使加工效率最高,设备工夹具等投资最小,便于提高制成板加工效率和直通率。
PCB设计时需考虑生产工艺,生产工艺路线选择以生产工序简洁,生产本钱低为原则,优先推举图
所示工艺路线:正面插装,底面红胶贴装波峰焊接路线:

其次选择:正面锡膏贴装加插装,底面红胶贴装波峰焊接路线:

序号
名称
工艺流程
特点
1
单面插装
成型—插件—波峰焊接
PCB组装加热次数为一次,元件为THD
2
单面贴装
焊膏印刷—贴片—回流焊接
PCB组装加热次数为一次,元件为SMD
3
单面混装
焊膏印刷—贴片—回流焊接—THD—波峰焊
PCB组装加热次数为二次,元件为SMD、THD
接
4
双面混装
红胶印刷—贴片—固化—翻板—THD—波峰
PCB组装加热次数为二次,元件为SMD、THD
焊接—翻板—手工焊
5
双面贴装、焊膏印刷—贴片—回流焊接—翻板—焊膏
PCB组装加热次数为二次,元件为SMD、THD
单面插装
印刷—贴片—回流焊接—手工焊
6
波峰焊双
焊膏印刷—贴片—回流焊接—翻板—贴片
PCB组装加热次数为三次,元件为SMD、THD
面混装
胶印刷—贴片—固化—翻板—THD—
常用工艺路线例如及其优缺点:
波峰焊接—翻板—手工焊
元件选型及设计要求
元件的选择应考虑生产工艺限制,避开给生产工艺带来困难,造成制造本钱上升,主要如下:
1、;;
2、红胶工艺的贴片件高度不超过4mm;
3、片式贴片元件封装应优先在1206、0805和0603之间选择;
4、插座尽量选用PIN针间距≧,个别客户指定插座可依据客户要求;
5、元件选择需考虑引脚间距,需保证可设计上锡宽度≥;
,如:数码屏、液晶屏的PIN针长度应选用不需进展剪脚成型而可直接插装使用,以降低我司劳动本钱。
〔如变压器,数码管〕,设计时不应设计成对称性,以利于防呆。
插装元件的通孔设计
PCB板插装元件管脚应与通孔公差协作良好,通孔直径〔方形引脚以对角线为准〕;—,特别元件依据实际状况设置通孔直径。
特别产品〔变压器、插针式工字电感类、
非AI件建议依据下表设置适宜孔径〔单位:mm〕:
序号
元件引脚D
标准元件通孔直径Ø
压敏电阻〕
1
D≤
D+
D+
2
<D≤
D+
D+
3
D>
D+
D+
AI件元件插孔设计标准:按元件引线直径D+;
如:卧插件:Ø=±〔〕
Ø=±〔〕
Ø=±〔1/2W、1/4W电阻、电感、〕
Ø=±〔1/6W、1/8W电阻、〕立插件:Ø≥±;
插件元件的安装方式设计
、10mm、、15mm之间进展选择,原则上种类应尽量少。
轴型元件的引脚孔距依据元件本体尺寸设定适宜间距,间距设计应能保证折弯点与本体点之间有足够的距离,以避开折弯时损伤元件,≤:D≥2mm;当d>;同时考虑标准化,一样或近似的元件,脚距设置一样。

如:1/8W电阻及体积类似元件:;
1/4W电阻,IN4007、IN4148等类似元件,间距设计为10mm;
一样元件的安装外形应设计为一样的标准方式,一样元件多种安装方式会增加编码数量、成型设备的投入,造成生产本钱的增加,常用器件建议的安装方式如下:
TO-220系列的元件可设计为三种:
TO-92系列的元件可设计为如下两种:
轴型立式件:
立式件的引脚孔距设计原则上应和元件实际脚距一样。,,可进展AI自动化作业,在元元件引脚间距选型和引脚孔距的PCB设计上,
都应优先选择5mm〔TO-92封装以整体跨距计算〕,以提高生产效率。


焊盘及封装设计
应建立适合本司的标准封装库,封装库文件应依据不同的生产工艺设立不同的库文件,特别是SMD元件由外表贴装波峰焊库和外表贴装回流焊库进展区分;
元件的焊盘设计首先应能保证焊点外形规章,保证焊接强度;其次应依据不同的生产工艺选择对应的焊盘设计,可有效避开生产过程中的不良产生,消退潜在隐患,保证焊接质量。
贴片元件的焊盘及封装设计:
我司产品大局部承受的红胶工艺,故本文以红胶工艺进展说明。为了减小阴影效应和气泡遮挡效应,提
高焊接质量,波峰焊的焊盘图形设计时要对矩形元器件、SOT、SOP元器件的焊盘长度作如下处理:
1、延长元件体外的焊盘长度,作延特长理;
2、对SOP最外侧的两对焊盘加宽或使用偷锡焊盘,以吸附多余的焊锡
由于封装型式不尽一样,不同厂家的会有所差异,以我司常用的贴片元件焊盘为例,建议如下:
1、1206、0805、0603贴片电阻和贴片电容等矩形封装的焊盘设计建议:
L
W
*W
L/2
L/4+W

L
D
*W
L/2
L/4+*D

2、1406、2308、DO-213A等圆柱形类封装的焊盘设计建议:;
3、DO-214类封装的整流二极管焊盘设计建议:;
W
L1
L2
2*W

L1-
L2+
4、DO-215、SOD-323类封装的焊盘设计建议:;
W
L1
L2
*W
L1
L2+

W
L1
L2
*W
L1-1
L2+

5、SOD-215、SOD-123F类封装的焊盘设计建议:;
6、SOT-346、SOT343类封装的焊盘设计建议:最外侧的两对焊盘加宽,;
d
D+
W
L
e
d+
L+
e-

7、SOP、QFP类封装的焊盘间距应尽量宽,并加长,设计建议:;
d+
d
d
W
L

L+
过波峰方向

偷锡焊盘

8、为提高焊盘的上锡效果,通常会对局部焊盘进展特别处理,如使用偷袭焊盘,增加透气孔避开气泡遮蔽效应等,;
THD元件的焊盘设计:THD器件的焊盘设计应可保证元件上锡饱满,结实度良好,同时可避开虚焊、漏焊、上锡薄等不良的发生。
1、手插件焊盘设计以圆形焊盘为主〔〕;为拉开焊盘间距,也可承受椭圆形焊盘〔如图
〕;AI件焊盘在引脚折弯方向使用关心焊盘以提高焊接质量〔〕。



常见AI件的关心焊盘方向示意图:
卧式AI件
立式两脚AI件
立式三脚AI件
备注:对卧式AI件和立式两脚AI件,关心焊盘的放置不影响元件方向,故可将相应的封装固定关心焊盘。而对三脚AI件,由于弯角方向必需如下图,不随元件的方向而转变,可以将同类器件设置两个标准封