PCB布局设计规范
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5、元器件封装的体积
元器件布板时,充分考虑到器件本体的安装体积,避免影响其它元器件的 安装或焊接。
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标题:PCB布局设计规范
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PCB布局基本要求
1、PCB外形和尺寸应与结构设计一致,器件选型应满足结构件的限高要 求,元器件布局不应导致装配干涉;PCB外形以及定位孔、安装孔等的设计 应考虑PCB制造的加工误差以及结构件的加工误差;
规要求。
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丝印要求
1、元器件丝印
为了方便制成板的安装,所有元器件、安装孔、定位孔都有对应的丝印标 号,PCB 上的安装孔丝印用H1、H2……Hn 进行标识。
2、丝印字符原则
丝印字符尽量遵循从左至右、从下往上的原则,对于电解电容、二极管等极 性的器件在每个功能单元内尽量保持方向一致。
器件的外侧距板边距离应大于或等于5mm,若达不到要求,则PCB 应加工艺 边,器件与V—CUT 的距离≧1mm。
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其它要求(续)
12、 可调器件、可插拔器件周围留有足够的空间供调试和维修,应根据系统 或模块的PCBA安装布局以及可调器件的调测方式来综合考虑可调器件的排 布方向、调测空间;可插拔器件周围空间预留应根据邻近器件的高度决定;
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其它要求(续)
9、 BGA 周围3mm 内无器件 为了保证可维修性,BGA 器件周围需留有3mm 禁布区,最佳为5mm 禁布 区。一般情况下BGA 不允许放置背面(两次过回流焊的单板地第一次过过回 流焊面);当背面有BGA 器件时,不能在正面BGA5mm 禁布区的投影范围内 布器件。
波峰焊方向
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器件距离要求 (不相同器件)
波峰焊方向
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其它要求
1、多个引脚在同一直线上的器件,象连接器、DIP 封装器件、T220 封装器 件,布局时应使其轴线和波峰焊方向平行;
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识别点(Mark)要求
1、识别点类型
1.1基准识别点:PCB生产时设备定位使用,成对出现; 1.2单元识别点:出现在拼板时,常做Bad Mark使用; 1.3密脚IC识别点:当IC引脚间距小于0.55mm,放置在芯片四周,补偿定位。
单元识别点
基准识别点
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其它要求(续)
4、 经常插拔器件或板边连接器周围3mm 范围内尽量不布置SMD,以防止连接 器插拔时产生的应力损坏器件;
连接器周围3mm范围内尽量不布置SMD
5、过波峰焊的表面贴器件的stand off 符合规范要求:过波峰焊的表面贴器件的 stand off 应小于0.15mm,否则不能布在B 面过波峰焊,若器件的stand off 在 0.15mm 与0.2mm 之间,可在器件本体底下布铜箔以减少器件本体底部与PCB 表面的距离。
封装太高,影响 焊锡流动
引起空焊
阴影效应
增加焊盘长度,通过焊盘 引力给引脚上锡
6、 波峰焊时背面测试点不连锡的最小安全距离已确定 为保证过波峰焊时不连锡,背面测试点边缘之间距离应大于1.0mm。
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其它要求(续)
7、过波峰焊的插件元件焊盘间距大于1.0mm 为保证过波峰焊时不连锡,过波峰焊的插件元件焊盘边缘间距应大于
10、 贴片元件之间的最小间距满足要求 机器贴片之间器件距离要求: 同种器件:≧0.3mm 异种器件:≧0.13*h+0.3mm(h 为周围近邻元件最大高度差) 只能手工贴片的元件之间距离要求:≧1.5mm
11、元器件的外侧距过板轨道接触的两个板边大于、等于5mm 为了保证制成板过波峰焊或回流焊时,传送轨道的卡抓不碰到元件,元
密脚IC识别点
2、识别点形状、位置:
2.1组成:识别点、空旷区、金属保护 圈;
2.2识别点:为1mm直径圆形; 3.3空旷区:最小为2倍识别点半径,推 荐为3倍; 3.4金属保护圈:环空旷区一周的圆环, 由于空间太小的基准点可心不加金属保护 圈。 3.5识别点金属保护圈离板边(含工艺 边)大于5mm。
3、 丝印规避区域要求
3.1、为了保证器件的焊接可靠性,要求器件焊盘和搪锡的锡道上无丝印; 3.2、为了便于器件插装和维修,器件位号不应被安装后器件所遮挡; 3.3、丝印不能压在导通孔、焊盘上,以免开阻焊窗时造成部分丝印丢失,影 响识别。丝印间距大于5mil;
4、极性丝印
有极性元器件和接插件的极性通过丝印表示清楚,极性方向标记易于辨认, 元器件安装后极性标识不被器件遮蔽,方便检查。
注: ①焊接面:通常是波峰焊、浸焊实施焊接的面。 ②元件面:通常是波峰焊、浸焊元件放置面。
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PCB要求
1、PCB板材要求
确定PCB所选的板材,例如:FR4、铝基板、陶瓷基板、纸芯板等,若 选用高TG值的板材,应在文件中注明厚度公差。
13、 所有的插装磁性元件一定要有坚固的底座,禁止使用无底座插装电感;
14、 有极性的变压器的引脚尽量不要设计成对称形式;
15、 安装孔的禁布区内无元器件和走线(不包括安装孔自身的走线和铜 箔);
16、 金属壳体器件和金属件与其它器件的距离满足安规要求 金属壳体器件和金属件的排布应在空间上保证与其它器件的距离满足安
12、 0603以下、SOJ、PLCC、BGA、0.6mm Pitch以下的SOP、本体托起 高度(Standoff)>0.15mm的器件不能放在波峰面;QFP器件在波峰面要成 45°布局;
13、安装在波峰焊接面上的SMT大器件(含SOT23器件)﹐其长轴要和焊锡 波峰流动的方向(即工艺边方向)平行﹐这样可以减少引脚间的焊锡桥接;
7、 产品信息丝印
PCB 文件上应有板名、日期、版本号等产品信息丝印,位置明确、醒 目。
8、 产品信息丝印
PCB 丝印生产厂家的图标、生产周次和静电防护等相关信息。 进板方向标记
产品信息
(波峰工艺选
产品型号,版本 版本日期:2008-8-22
用)
条码框
PCB生产厂家标 记,生产周次
0810
Байду номын сангаас
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1.0mm(包括元件本身引脚的焊盘边缘间距)。 优选插件元件引脚间距(pitch)≧2.0mm,焊盘边缘间距≧1.0mm。 在器件本体不相互干涉的前提下,相邻器件焊盘边缘间距满足图6 要
求:
最小 1.0mm
8、插件元件每排引脚为较多,以焊盘排列方向平行于进板方向布置器件时,当 相邻焊盘边缘间距为0.6mm--1.0mm 时,推荐采用椭圆形焊盘或加偷锡焊;
4、元器件均匀分布﹐特别要把大功率的器件分散开﹐避免电路工作时PCB 上局部过热产生应力﹐影响焊点的可靠性;
5、考虑大功率器件的散热设计;
6、在设计许可的条件下,元器件的布局尽可能做到同类元器件按相同的方 向排列,相同功能的模块集中在一起布置;相同封装的元器件等距离放置, 以便元件贴装、焊接和检测;
9、采用波峰焊工艺时,无源元件的长轴应垂直于工艺边方向,这样可以防 止PCB受热产生变形时导致元件破裂,尤其片式陶瓷电容的抗拉能力比较 差;
10、双面贴装的元器件﹐两面上体积较大的器件要错开安裝位置﹐否則在焊 接过程中会因为局部热容量增大而影响焊接效果;
11、小、低元件不要埋在大、高元件群中,影响检、修;
2、较轻的器件,如二级管和1/4W 电阻等,布局时应使其轴线和波峰焊方向垂 直,这样能防止过波峰焊时因一端先焊接凝固而使器件产生浮高现象;
3、 大于0805 封装的陶瓷电容,布局时尽量靠近传送边或受应力较小区域,其
轴向尽量与进板方向平行,
进板方向
减少应力,防止元 件崩裂
受应力较大,容易使元 件崩裂
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14、波峰焊接面上的大、小SMT元器件不能排成一条直线,要错开位置,较 小的元件不应排在较大的元件之后,这样可以防止焊接时因焊料波峰的 “阴 影”效应造成的虛焊和漏焊;
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器件距离要求 (相同器件)
需采用波峰焊工艺的焊接面器件不形成阴影效应的安全距离已考虑 SMT器件距离要求:
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电子装联工艺流程
1、PCB电子装联工艺流程图:
电子装联生产线
印刷
贴装
2、PCB组装工艺:
单面组装工艺
THT装联工艺
回流焊
手工插件
装联流向
波峰焊接
SMT装联工艺
SMT/THT 混装工艺
锡膏面
单面组装工艺是电子装联最快捷,生产效率最高的一种生产方 式。
5、条形码丝印
PCB 上有粘贴条形码位置区域,PCB 上应有25×6mm 的条形码丝印框,条 形码的位置应考虑方便扫描。
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丝印要求(续)
6、波峰焊方向丝印
需采用波峰焊工艺的PCB,需在元件面用箭头标明PCB进入波峰焊的方 向,若PCB可以从两个方向进板,应采用双箭头标识。
2、元器件选型的时效性
不能使用即将退市的元器件或刚上市的新品元器件。
3、连接器件的选型原则
2.1、各PCB间电源、信号传导,建议采用排缆、线缆和连接器件; 2.2、连接器件的材质需符合无铅焊接温度的要求,通常要求达到260℃; 2.3、要求尽量选用带锁扣形式的连接器。
4、元器件封装的选择
不建议选择各种类型的异型封装元器件。
2、确定PCB的表面处理镀层
确定PCB的铜箔的表面处理镀层,例如:镀锡、镀镍金或OSP等,并在 文件中注明。建议选用镀纯锡工艺,不能使用镀铅锡工艺。
3、PCB板厚要求
文件中要明确所选用的PCB板材厚度。
4、PCB阻焊层和丝印要求
PCB阻焊层颜色要求采用绿色,丝印及字体颜色要求采用白色。
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前言
1、目的
规范产品的PCB工艺设计,规定PCB工艺设计的相关参数,使得PCB 的设计满足可生产性、可测试性、安规、EMC、EMI等的技术要求,在产 品设计过程中构建产品的工艺、技术、质量、成本优势。
2、适用范围
本规范适用于研究院所有电子产品的PCB工艺设计,同时适应于PCB 工艺评审等活动。
2、PCB布局选用的组装流程应使生产效率最高,应考虑板形设计是否最大 限度地减少组装流程的问题;
即多层板或双面板的设计能否用单面板代替? PCB每一面是否能用一种组装流程完成? 能否最大限度地不用手工焊? 使用的插装元件能否用贴片元件代替?
3、选用元件的封装应与实物统一,焊盘间距、大小满足设计要求;
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电子装联工艺流程(续)
双面组装工艺
双面通孔焊接工艺不推荐使用
锡膏面
SMT装联工艺 锡膏面
胶水(选项)
SMT/THT 装联工艺
SMT/THT 高密度混装
采用双面回流工艺的PCB,要求在焊接面①无大体积、高厚度、细 引脚间距和太重的表面贴装元器件。 若有这些表面贴装元器件,要求施布在PCB的元件面②。
7、丝印清晰可辨,极性、方向指示明确,且不被组装好后的器件遮挡住;
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PCB布局基本要求(续)
8、采用回流焊工艺时,元器件的长轴应与工艺边方向(即板传送方向)垂 直﹐这样可以防止在焊接过程中出现元器件在板上漂移或 “立碑”的现象;
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元器件选型要求
1、元器件选型的基本原则
1.1、元器件应符合工业级别的器件要求; 1.2、当表面贴装元器件的性能和功能与插装元器相当时,优先选用表面贴 装元器件; 1.3、表面贴装元器件优选用公制1608(英制0603)封装尺寸的元器件; 1.4、尽可能减少元器件的种类,特别是轴向器件和跳线的引脚间距的种类 应尽量少,以减少器件的成型和安装工装。