开发工艺规范(PCB篇)

开发工艺规范（PCB篇）

制订：冯桂申日期：2018-5-3 审核：日期：

批准：日期：

文件修订记录

1. 范围与简介

1.1 范围

本规范规定了设计和生产过程的相关参数，检验标准和操作规范。

本规范适用于摩巴（大连）自动控制系统有限公司印刷电路板产品设计、生产工艺。

1.2 简介

本规范规定了摩巴（大连）自动控制系统有限公司所有印刷电路板在研发设计、画图、文件发放、样件定制、贴片、样件验收、样件保存及废弃等环节所涉及到的规范、方法、参数和标准。

2. 参考引用相关规范性文件

下面是引用的资料或标准，以行业发布的最新标准为有效版本。

3. 设计规范

3.1 考虑印制电路板的设计质量，通常从下列因素入手：

1.制板材料的性能价格比是否最佳；

2.板面布局是否合理、美观；

3.电路板的对外引线是否可靠；

4.元器件的排列是否均匀、整齐；

5.电路的装配与维修是否方便；

6.印制板是否适合自动组装设备批量生产；

7.线路的设计是否给整机带来干扰。

3.2 设计准备工作

1.设计前提。要经过电路方案验证；选择电子元器件；对电路实验的结果进行

分析；确定整机的机械结构、组装结构和使用性能等步骤。

电路方案验证。主要是按照产品的设计目标确定电路方案，用电子元器件把电路搭出来，通过对电气信号的测量，调整电路元器件的参数，改进设计；根据元器件的特点、数量、大小以及整机的使用性能要求，考虑整机的结构与尺寸；从实际产品的功能、结构成本，分析方案的适用性。

选用电子器件。仔细地阅读所用元器件的技术资料，使之工作在合理的状态下。

在使用前了解它们的各种特性、规格和质量参数及引脚结构。测量元器件所处的工作条件，使它们承受的工作电压、工作电流及消耗功耗处于额定限制之下。尽量选用集成电路，去除冗余的电器件。

对电路试验的结果进行分析。此项工作要达到以下目的和要求：

（1）熟悉原理图中出现的每个元器件，确定它们的电气参数和机械参数。

（2）找出线路中可能产生的干扰源和容易受外界干扰的敏感元器件

（3）了解这些元器件是否容易买到，是否能够保证批量供应。

整机的机械结构、组装结构和使用性能必须确定，便于决定印制电路板的结构、形状和厚度。

2.设计目标。对于电路板的设计目标，要从准确性、可靠性、工艺性和经济性四个

方面考虑。准确性是指元器件和印制导线的连接关系必须符合产品的电气原理图。

印刷电路板的可靠性，对整机电子产品的质量来说至关重要。板的层数越多，可靠性越低。在满足电子设备要求的前提下，应尽量将多层板的层数设计得少一些，这样既降低制板费用，还提高电路板可靠性。工艺性方面，外形尺寸尽量符合标准化的尺寸系列，形状力求简单，少用异形孔、槽，减少生产模具成本，简化加工工序。经济性与前几个方面密切相关。复杂的工艺必然增加制造成本。在设计印刷电路板时，应该考虑和通用的制造工艺、方法相适应。

3.确定板材、形状、尺寸和厚度。

板材确定。根据产品的功能、性能指标及产品的档次选择PCB。对于一般的电子产品，采用FR-4环氧玻璃纤维基板；无铅可选择高Tg（150-170℃）的FR-4、CEM-3、FR-5等；对于环境温度较高或挠性电路板，采用聚酰亚胺玻璃纤维基板；对于散热要求高的高可靠性电路板，采用金属基板；对于高频电路,则需要采用聚四氟乙烯玻璃纤维基板。

形状确定。电路板的形状由整机结构和内部空间位置的大小决定。外形应该尽量简单，一般为矩形，避免采用异形板。

尺寸确定，印刷电路板的最佳形状是矩形，长宽之比：3:2或者4:3

印制板的厚度确定，主要考虑对元器件的承重和振动冲击等因素。覆铜板材的标准厚度有0.2mm，0.5mm，0.7mm，0.8mm，1.5mm、1.6mm、2.4mm、

3.2mm、6.4mm。

4.印刷电路板焊盘表面镀层及无铅印刷电路板镀层的选择

镀层有两种类型：有机防氧化保护涂层（OSP）和金属镀层。 OSP是有机防氧化保护剂，其涂层薄（0.3~0.5um）、平面型好，能防止焊盘被氧化，有利于焊接，成本低，广泛用于SMT。缺点是保存时间短，真空包装3个月；不能回流多次。金属镀层主要有焊料涂层（HASL）、化学镀镍/金（ENIG）。HASL 镀层厚度为7~11 um ，真空保质期为8个月，可焊性好，可多次焊接，成本低，适合用于波峰焊，是世界范围内最广泛的表面处理技术。缺点是表面不平整，不能用于高密度组装。

ENIG 镀层均匀、表面平整、共面性好，适用于高密度SMT板的双面再流焊工艺。

可根据不同需求进行镀层选择。

3.3 印制电路板的排版布局

1.按照信号流走向的布局原则。对整机电路的布局原则：把整个电路按照功能划

分成若干个电路单元，按照电信号的流向依次安排各个功能电路单元在板上的位置，使信号流尽量保持一致的方向，便于信号流通。多数情况下，信号流向安排是从左到右（左输入、右输出）或从上到下（上输入、下输出）。与输入、输出端直接相连的元器件应当放在靠近输入、输出接插件或连接器的位置。以每个功能电路的核心元器件为中心，围绕它来布局。

2. 优先确定特殊元器件的位置。特殊元器件是指那些根据操作要求而固定位置，或者可能从电、磁、热、机械强度等方面对整机性能产生影响的元器件。

3.操作性能对元器件位置的要求。印刷电路板是电子产品整机的一个组成部分，电路板在机箱（或机壳）中的位置和安装形式，必须服从整机功能的设计与要求。为了保证使用、调试、维修的安全，特别注意带高压的元器件，尽量布置在用户不可能触及、生产者不容易触及的位置。

4.防止电磁干扰的考虑

（1）相互可能产生影响或干扰的元器件应当尽量分开或采取屏蔽措施。要设法缩短高频部分元器件之间的连线，减小它们分布参数和相互之间的电磁

干扰。

减少印制导线对磁力线的切割；

两个电感类元件的位置，应该使它们的磁场方向相互垂直，减少彼此耦

合；

对干扰源进行磁屏蔽，屏蔽罩应该接地良好；

使用高频电缆直接传输信号时，电缆的屏蔽层应该一端接地。

（2）由于某些元器件或导线之间存在较高电位差，应加大他们的距离，以免因放电击穿引起意外短路。金属外壳的元器件要避免互相触碰。

5.抑制热干扰

（1）装在板上的发热元器件（如功耗大的电阻）应当布置在靠近外壳或通风较好的位置；尽量不要把几个发热元器件放在一起。

（2）对温度敏感的元器件，不宜放在热源附近或设备内的上部。

6.增加机械强度。

（1）要注意这个电路板的重心平衡与稳定。

（2）当印制电路板的板面尺寸较大（大于200mmx150mm）时，要考虑到电路板所承受重力和振动产生的机械应力，应该采用机械边框对它加固，

以免变形。