PCB设计工艺规范.doc
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1、1天 博 信 息 系 统 工 程 公 司质 量 文 件PCB 设计规范编 号: 第 1 版拟 制: 2015 年 月 日审 核: 2015 年 月 日批 准: 2015 年 月 日部 门 会签人/日期 部 门 会签人/日期综 合 部 硬 件 研 发 部生 产 部 软 件 设 计 部市 场 部 质 量 部文件会签服 务 部1目录1 目的 .12 引用 /参考标准或资料 .13 PCB 绘制流程图 .24 规范内 容 .14.1 印制板的板材要求 .14.1.1 PCB 基材 .14.1.2 PCB 厚度 .14.1.3 PCB 铜箔厚度种类 .24.1.4 PCB 表面处理工艺 .24.2 印刷
2、板的外形尺寸及工艺设计 .24.3 元件封装设计原则 .44.3.1 通孔插装元件封装设计 .44.3.2 贴装元件封装设计 .54.4 印制板一般布局原则 .64.4.1 PCB 布局总体原则 .64.4.2 PCB 布局具体规则 .74.4.3 元件间距设计 .94.5 印制板布线设计 .104.5.1 印制板导线载流量选择 .104.5.2 印制板过孔设计 .104.5.3 印制板布线注意事项 .114.6 印制板测试点设计 .124.6.1 需要设置测试点的位置 .134.6.2 测试点的绘制要求 .134.7 印制板文字标识设计 .144.7.1 印制板标识内容及尺寸 .144.7.
3、2 印制板标识一般要求 .144.8 印制板的热设计 .154.9 印制板的安规设计 .164.9.1 最小电气距离 .164.9.2 常规约定 .164.9.3 高压警示 .174.10 印制板的 EMC 设计 .174.10.1 布线常用规则 .174.10.2 地线的敷设 .174.10.3 去耦电容的使用 .184.10.4 PCB 线的接地 .1921 目 的规 范 产 品 的 PCB 设 计 , 为 PCB 设 计 提 供 依 据 和 要 求 , 规 定 了 PCB 设 计 的 相关 参 数 , 使 PCB 设 计 能 够 满 足 可 焊 接 性 、 可 测 试 性 、 安 规 、
4、 EMC 等 技 术 规 范 ,在 产 品 设 计 中 创 造 工 艺 、 质 量 、 成 本 等 优 势 。2 引 用 /参 考 标 准 或 资 料GJB 4057-2000 军 用 电 子 设 备 印 制 电 路 板 设 计 要 求 IPC-SM-782A-1 表 面 贴 装 设 计 与 焊 盘 图 形 标 准 33 PCB 绘 制 流 程 图原理图绘制编译通过P C B 的导入布线规则 、 板层等设置元器件布局P C B 布线测试点的添加器件标识的设置和排列D R C 检测通过标题栏填写设计完成提交生产 s t e p 文件s t e p 审核通过 ( 机械设计 )加工工艺文件编制14
5、规 范 内 容4.1 印 制 板 的 板 材 要 求4.1.1 PCB 基 材PCB 基 材 的 选 用 主 要 根 据 其 性 能 要 求 选 用 。 选 择 时 应 考 虑 材 料 的 玻 璃 转 化 温 度 、热 膨 胀 系 数 ( CTE) 、 热 传 导 性 、 介 电 常 数 、 表 面 电 阻 率 、 吸 湿 性 等 因 素 。 常 见PCB 基 材 及 其 分 类 如 下 表 1 所 示 , 典 型 基 材 的 性 能 对 比 如 表 2 所 示 。表 1 常 见 PCB 基 材 及 其 分 类非 阻 燃 型 阻 燃 型 (V-0、 V-1)纸 基 板 XPC、 XXXPC F
6、R-1、 FR-2、 FR-3复 合 基 板 CEM-2、 CEM-4 CEM-1、 CEM-3G-10、 G-11 FR-4、 FR-5玻 纤 布 基 板PI 板 、 PTEE 板 、 BT 板 等刚 性 板涂 树 脂 铜 箔 (RCC) 、 金 属 基 板 、 陶 瓷 基 板 等柔 性 板 聚 酯 薄 膜 挠 性 覆 铜 板 、 聚 酰 亚 胺 薄 膜 挠 性 覆 铜 板表 2 PCB 典 型 基 材 性 能 表类 型 最 高 连 续温 度 ( ) 说 明FR-1, 94HB 普 通 单 面 纸 基 板 , 防 火 等 级 为 较 差 的 UL94V1, 最 低 档 的 材 料 ,模 冲
7、孔 , 不 能 做 电 源 板 , 价 格 便 宜 , 耐 温 差 。 高 温 易 变 形 翘 曲 。FR-1, 94V0 约 80 阻 燃 单 面 纸 基 板 , 防 火 等 级 为 UL94V0, 模 冲 孔 , 能 做 电 源 板 ,价 格 便 宜 。 耐 温 差 , 高 温 易 变 形 翘 曲 。CEM-1 单 面 半 玻 纤 板 。 防 火 等 级 为 UL94V0, 模 冲 孔 , 能 做 电 源 板 ,性 能 高 于 FR1, 价 格 比 FR-1 贵 约 30%。FR-4 130环 氧 玻 璃 布 层 压 板 , 含 阻 燃 剂 , 防 火 等 级 为 UL94V0, 具 有
8、良好 的 电 性 能 和 加 工 性 能 , 使 用 于 多 层 板 , 广 泛 应 用 于 电 子 工 业 ,具 有 可 取 的 性 价 比 。 一 般 双 面 板 选 用 。FR-5 170即 FR-4 高 Tg 基 材 , 防 火 等 级 为 UL94V0, 但 可 在 更 高 的 温 度下 保 持 良 好 强 度 和 电 性 能 。 对 双 面 再 流 焊 的 板 , 以 及 比 较 精 密 复杂 的 板 子 可 以 考 虑 选 用 , 价 格 较 贵 。推 荐 选 用 FR 4 环 氧 树 脂 玻 璃 纤 维 基 板 。4.1.2 PCB 厚 度PCB 厚 度 , 指 的 是 其 标
9、 称 厚 度 , 即 绝 缘 层 加 铜 箔 的 厚 度 。常 见 的 PCB 厚 度 : 0.5mm, 0.7mm, 0.8mm, 1mm, 1.5mm, 1.6mm, 22mm, 2.4mm, 3.2mm, 4.0mm, 6.4mm。PCB 厚 度 的 选 取 应 该 根 据 板 尺 寸 大 小 和 所 安 装 元 件 的 重 要 选 择 。 主 要 保 证 在 加 工过 程 中 使 用 过 程 中 PCB 不 要 因 为 尺 寸 太 大 或 者 太 重 而 发 生 较 大 的 形 变 , 导 致 加 工 不良 。 尺 寸 较 大 就 选 厚 一 些 的 , 保 证 刚 度 。1.5 毫
10、米 厚 的 印 制 板 在 各 类 电 子 仪 器 和 设 备 中 广 泛 使 用 。 因 为 这 种 厚 度 的 印 制 板足 以 支 撑 集 成 电 路 、 中 、 小 功 率 晶 体 管 和 一 般 阻 容 元 件 的 重 量 。 即 使 印 制 板 面 积 大 到500500 毫 米 时 也 没 有 问 题 , 大 量 的 插 座 都 是 和 这 种 厚 度 的 印 制 板 配 套 使 用 的 。电 源 用 的 印 制 板 厚 度 则 要 厚 一 些 , 因 为 它 要 支 撑 较 重 的 变 压 器 、 大 功 率 器 件 等 ,一 般 可 用 2.03.0 毫 米 厚 的 。 至
11、于 一 些 小 型 电 子 产 品 , 如 电 子 表 、 计 算 器 等 则 没 有 必要 选 用 这 样 厚 的 板 材 , 0.5 毫 米 或 更 薄 一 些 的 就 足 够 了 。 多 层 印 制 板 的 厚 度 与 它 的 层数 有 关 , 8 层 或 8 层 以 下 的 多 层 板 其 厚 度 可 限 制 在 1.5 毫 米 左 右 。 多 于 8 层 的 厚 度要 超 过 1.5 毫 米 。 多 层 板 各 电 路 层 间 的 厚 度 往 往 还 要 由 电 气 设 计 确 定 。4.1.3 PCB 铜 箔 厚 度 种 类PCB 铜 厚 一 般 分 为 1oz(35m)、 2oz
12、(70m)、 3oz(105m), 当 然 还 有 更 厚 的 。铜 箔 厚 度 的 选 择 主 要 取 决 于 导 体 的 载 流 量 和 允 许 的 工 作 温 度 , 常 用 的 铜 箔 厚 度 有1oz、 2oz。一 般 双 面 板 是 1oz多 层 板 内 层 一 般 是 1/2oz, 1/3oz; 外 层 1oz, 1/2oz, 1/3oz。4.1.4 PCB 表 面 处 理 工 艺因 铜 在 空 气 中 很 容 易 氧 化 , 铜 的 氧 化 层 对 焊 接 有 很 大 的 威 害 , 很 容 易 形 成 假 焊 、虚 焊 , 严 重 者 元 件 和 焊 盘 与 元 器 件 无
13、法 焊 接 , 正 因 如 此 , 会 在 焊 盘 表 面 涂 ( 镀 ) 覆 一层 物 质 , 确 保 焊 盘 不 被 氧 化 。 公 司 现 主 要 采 用 的 表 面 处 理 工 艺 有 两 种 : 镍 锡 工 艺 ; 镍 金 工 艺 。工 艺 选 择 原 则 : 一 般 PCB 采 用 镍 锡 工 艺 即 可 ; 当 PCB 上 有 细 间 距 器 件 ( 如 IC引 脚 间 距 0.5mm) , 可 使 用 镍 金 工 艺 。 注 意 : 使 用 镍 金 工 艺 时 , 必 须 在 PCB 版 图技 术 要 求 里 说 明 。4.1.5 阻 焊 层 厚 度阻 焊 层 就 是 印 刷
14、电 路 板 子 上 要 上 绿 油 的 部 分 , 通 常 为 了 增 大 铜 皮 的 厚 度 , 采 用 阻焊 层 上 划 线 去 绿 油 , 然 后 加 锡 达 到 增 加 铜 线 厚 度 的 效 果 , 还 有 就 是 防 止 焊 接 时 焊 锡 到处 流 , 目 的 就 是 除 开 焊 盘 外 的 所 有 地 方 不 允 许 焊 接 。目 前 , IPC 对 绿 油 厚 度 没 有 做 明 确 的 定 义 要 求 , 一 般 铜 箔 上 面 的 阻 焊 层 厚 度C2 8-10m, 表 面 无 铜 箔 区 域 的 阻 焊 层 厚 度 C1 根 据 表 面 铜 厚 的 不 同 而 不 同
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