干货分享：PCB工艺设计规范（一）

PCB

　　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 等的技术规范要求，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
　　本规范适用于所有电了产品的 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。
　　本规范之前的相关标准、规范的内容如与本规范的规定相抵触的，以本规范为准。
　　3. 定义
　　导通孔（via）：一种用于内层连接的金属化孔，但其中并不用于插入元件引线或其它增强材料。
　　盲孔（Blind via）：从印制板内仅延展到一个表层的导通孔。
　　埋孔（Buried via）：未延伸到印制板表面的一种导通孔。
　　过孔（Through via）：从印制板的一个表层延展到另一个表层的导通孔。
　　元件孔（Component hole）：用于元件端子固定于印制板及导电图形电气联接的孔。
　　Stand off：表面贴器件的本体底部到引脚底部的垂直距离。
　　4. 引用/参考标准或资料
　　XXX0902010001 《《信息技术设备 PCB 安规设计规范》》
　　XXXOE0199001 《《电子设备的强迫风冷热设计规范》》
　　XXXE0199002 《《电子设备的自然冷却热设计规范》》
　　IEC60194 《《印制板设计、制造与组装术语与定义》》（PrintedCircuit Board design manufacture and assembly-termsand definitions）
　　IPC—A—600F 《《印制板的验收条件》》（Acceptablyof printed board）
　　IEC60950
　　5. 规范内容
　　5.1PCB 板材要求
　　5.1.1确定 PCB 使用板材以及 TG 值
　　确定 PCB 所选用的板材，例如 FR—4、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。
　　5.1.2确定 PCB 的表面处理镀层
　　确定 PCB 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。
　　5.2 热设计要求
　　5.2.1 高热器件应考虑放于出风口或利于对流的位置
　　PCB 在布局中考虑将高热器件放于出风口或利于对流的位置。
　　5.2.2 较高的元件应考虑放于出风口，且不阻挡风路
　　5.2.3 散热器的放置应考虑利于对流
　　5.2.4 温度敏感器械件应考虑远离热源
　　对于自身温升高于 30℃的热源，一般要求：
　　a．在风冷条件下，电解电容等温度敏感器件离热源距离要求大于或等于2.5mm；
　　b．自然冷条件下，电解电容等温度敏感器件离热源距离要求大于或等于4.0mm。
　　若因为空间的原因不能达到要求距离，则应通过温度测试保证温度敏感器件的温升在降额范围内。
　　5.2.5 大面积铜箔要求用隔热带与焊盘相连
　　为了保证透锡良好，在大面积铜箔上的元件的焊盘要求用隔热带与焊盘相连，对于需过 5A以上大电流的焊盘不能采用隔热焊盘，如图所示：

　　5.2.6 过回流焊的 0805以及 0805 以下片式元件两端焊盘的散热对称性
　　为了避免器件过回流焊后出现偏位、立碑现象，地回流焊的 0805 以及0805 以下片式元件两端焊盘应保证散热对称性，焊盘与印制导线的连接部宽度不应大于 0.3mm（对于不对称焊盘），如图 1 所示。
　　5.2.7 高热器件的安装方式及是否考虑带散热器
　　确定高热器件的安装方式易于操作和焊接，原则上当元器件的发热密度超过 0.4W/cm3，单靠元器件的引线腿及元器件本身不足充分散热，应采用散热网、汇流条等措施来提高过电流能力，汇流条的支脚应采用多点连接，尽可能采用铆接后过波峰焊或直接过波峰焊接，以利于装配、焊接；对于较长的汇流条的使用，应考虑过波峰时受热汇流条与PCB 热膨胀系数不匹配造成的 PCB 变形。
　　为了保证搪锡易于操作，锡道宽度应不大于等于 2.0mm，锡道边缘间距大于1.5mm。
　　5.3 器件库选型要求
　　5.3.1 已有 PCB 元件封装库的选用应确认无误
　　PCB 上已有元件库器件的选用应保证封装与元器件实物外形轮廓、引脚间距、通孔直径等相符合。
　　插装器件管脚应与通孔公差配合良好（通孔直径大于管脚直径8—20mil），考虑公差可适当增加，确保透锡良好。
　　元件的孔径形成序列化， 40mil 以上按 5 mil 递加，即 40 mil、 45mil、 50 mil、 55 mil……；40 mil 以下按 4 mil 递减，即 36 mil、 32 mil、 28mil、 24 mil、 20 mil、 16 mil、 12 mil、 8mil.
　　器件引脚直径与 PCB焊盘孔径的对应关系，以及二次电源插针焊脚与通孔回流焊的焊盘孔径对应关系如表 1：

　　建立元件封装库存时应将孔径的单位换算为英制（mil），并使孔径满足序列化要求。
　　5.3.2 新器件的 PCB 元件封装库存应确定无误
　　PCB 上尚无件封装库的器件，应根据器件资料建立打捞的元件封装库，并保证丝印库存与实物相符合，特别是新建立的电磁元件、自制结构件等的元件库存是否与元件的资料（承认书、图纸）相符合。新器件应建立能够满足不同工艺（回流焊、波峰焊、通孔回流焊）要求的元件库。
　　5.3.3 需过波峰焊的 SMT器件要求使用表面贴波峰焊盘库
　　5.3.4 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具。
　　5.3.5 不同 PIN 间距的兼容器件要有单独的焊盘孔，特别是封装兼容的继电器的各兼容焊盘之间要连线。
　　5.3.6 锰铜丝等作为测量用的跳线的焊盘要做成非金属化，若是金属化焊盘，那么焊接后，焊盘内的那段电阻将被短路，电阻的有效长度将变小而且不一致，从而导致测试结果不准确。
　　5.3.7 不能用表贴器件作为手工焊的调测器件，表贴器件在手工焊接时容易受热冲击损坏。
　　5.3.8 除非实验验证没有问题，否则不能选用和 PCB 热膨胀系数差别太大的无引脚表贴器件，这容易引起焊盘拉脱现象。
　　5.3.9 除非实验验证没有问题，否则不能选非表贴器件作为表贴器件使用。因为这样可能需要手焊接，效率和可靠性都会很低。
　　5.3.10 多层 PCB 侧面局部镀铜作为用于焊接的引脚时，必须保证每层均有铜箔相连，以增加镀铜的附着强度，同时要有实验验证没有问题，否则双面板不能采用侧面镀铜作为焊接引脚。

原作者：装联小新高可靠电子装联技术

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