PCB生产smt设计规范--精选文档

1. 概况1.1 SMT是英文Surface Mount Technology表面贴装技术的缩写，它与传统的通孔插装技术有着本质的区别，主要表现在组装方式的不同、元器件外形的差异及尺寸更小、集成度更高、可靠性更高等许多方面。SMT主要由SMB（表贴印制板）、SMC/SMD（表贴元器件）、表贴设备、工艺及材料几部分组成。本规范的内容是对SMB设计过程中与SMT制程及质量有直接影响的一些具体要求。1.2 SMT主要生产设备有:锡膏印刷机、贴片机、回流焊炉。AOI自动检验机。1.3 SMT的工艺流程有很多种，我们采用的主要有以下几种： 2. PCB外形、尺寸及其他要求：2.1 PCB外形应为长方形或正方形，如PCB外形不规则，可通过拼板方式或在PCB的长方向加宽度不小于8mm的工艺边。PCB的长宽比以避免超过2.5为宜。2.2 SMT生产线可正常加工的PCB（拼板）外形尺寸最小为120mm×50mm（长×宽）。最大尺寸因受现有设备的如下表限制，因此，PCB（拼板）外形尺寸（长×宽）正常不宜超过460mm×310mm。如果由于设计确实需要超过此尺寸，制板时请通知工艺人员协商确定排板方案。 各设备可加工的最大PCB尺寸如下：(单位：mm)设备类型号长X宽上板机上板机500X390印刷机SP18L510X460贴片机1BM133510X460贴片机2BM231510X460过渡带接驳台最宽310回流炉BTU最宽450AOI检验机Saiki460X5002.3 拼板及工艺边：2.3.1 何种情况下PCB需要采用拼板：当PCB外形尺寸有如下的特征之一时需考虑采用拼板：（1）SMT板长<120mm或直插件板长<80mm；（2）SMT板宽<50mm或直插件板宽<80mm；（3）基标点的最大距离<100mm；（4）板上单面元件较少（少于180个元件）拼板后板的长宽不会超出460mm×310mm时。采用拼板将便于定位安装及提高生产效率。2.3.2 拼板的方法：为了减少拼板的总面积节约PCB的成本，在拼板的时候除非由于元件体露出板外互相抵触而必须留有间距外，板与板之间一般不留间距（采用板边缘线重叠零间距）；拼板时一般是以板的长边互拼，或长短边同时互拼的方式进行，但应避免拼板后板的长宽比超过2.5为宜。拼板一般采用V-CUT方法进行。工艺边同样采用此方法与板连接。对于焊接面只有阻容器件或较简单的SOP封装IC时，双面均是表贴件的PCB可采用正反拼(阴阳拼板)的双面SMT工艺（或PCB的元件面和焊接面大多数元件为表贴元件，只有很小部分插件元件，也可采用阴阳拼的双面SMT，插件最后补焊），以减少网板制作费用和生产中的换线时间，提高生产效率，但对于双面均有精密元器件或有较大体积元器件的板，则不宜采用正反拼(阴阳拼板)工艺。拼板在订制PCB及网板时一定要注明统一的拼板方式及各单板的精确相对位置尺寸，如板与板之间的间距为零时是以板的边缘线重叠或是以板的边缘线紧靠来确定相对位置的，一般在没有特别说明的的情况下是以板边缘线重叠作为默认值的。注意：对于阴阳拼板，其mark基标点的放置位置有特殊的要求。详见基标点要求。元件面焊接面2.3.3 何种情况下PCB需要增加工艺边：当PCB有如下的特征之一时应增加工艺边：1PCB的外形不规则难以定位；2在定位用的边上元件（包括焊盘和元件体）距离板边缘太小（SMT板的元件面<5mm或焊接面<8mm，直插件<4mm）,造成流板时轨道刮碰到元件；元件（包括焊盘和元件身体）距离板边缘的要求：PCB贴片流向5mm表贴距边5mm表贴距边Top面要求(有多IC的元件面)PCB贴片流向8mm表贴距边8mm表贴距边Bottom面要求(少元件的焊接面)2.3.4 带工艺边的拼板中V-CUT连接特别说明：带有工艺边的拼板，如果工艺边已将各板连接固定好，那拼板之间如果是零间距时可采用V-CUT切断连接（如上图），省去后续的割板工序，但如果厂家做不到切断，可留一点连接而不完全切断，用手瓣断时不致造成弯曲变形，但切不可将连接用的工艺边也切断！另外，对于单板尺寸的长宽比大于2的板，由于切断后单板的稳定性明显变差，所以此时不宜将板间的连接切断！为防止印制板在生产过程中变形（如贴片/回流/插件/波峰时）,垂直于生产流向的工艺边上尽量避免开V-cut槽或邮票孔。如下图：尽量避免可以采用生产流向PCB外形要求：PCB板基板边缘不能有缺口且不能断开，确保流水线各设备轨道加卸载的顺利进行。而且，若有大缺口，则在生产过程、焊接过程、周转过程都容易变形，影响焊接可靠性(含出厂后)。不好的设计 图二缺口生产流向生产流向好的设计 图一2.3.5 异形板的工艺边的邮票孔要求：有些异形板由于本身的形状会影响定位的准确及稳定性，因此在不影响印制板成本的情况下应将板的缺口补齐成方形，补缺口一般是采用邮票孔结合长孔的连接方式，邮票孔连接的方式应该考虑掰板后的毛刺是凹陷在板边缘内（通过将邮票孔位放在板边缘线内侧），以减少掰板后修边的动作。如果生产中不会影响板的定位及稳定性，就不要补齐缺口。如果无法确定可由工艺人员决定方案。附：邮票孔的使用规则：孔完全内嵌pcb板，即孔圆内切板边(除非有特别要求板的边缘必须非常平齐)；每处邮票桥接的连接宽度一般5mm-10mm(据PCB板的受力情况及板尺寸而定)，即孔内径0.6mm-0.7mm，孔中心距1.0mm，桥接外延左右处各加两个引孔(以除去连接处两边毛刺，如下图红色孔)，桥接共5-10个孔(含2个引孔)；若定位孔在工艺边上，则定位孔所在工艺边要求较大的邮票连接强度；邮票桥一般要求远离PCB的折角边处；邮票桥不能在元件体下(如外露接口器件)；桥接处两边并不是都要打孔，若所桥接的是无电路作用的工艺边，则工艺边上的桥接处不需要邮票孔。示例：(1) 满足受力要求的情况下，要远离折角处。如B、D、G等处须远离PCB折角处。(2) 在定位孔旁边须有邮票桥接，邮票桥的宽度要有一定强度。如C处。(3) 孔要完全内嵌。图中E处的孔不符合要求。(4) 桥接外延处各加两个引孔。如图中红色孔为引孔。(5) A处位于工艺边上，则在工艺边A处不要打孔。(6) 当邮票孔靠近板边时，最外一个孔要与板边内切，如F处最右边一个孔。而不要留有空间，如G处不符合要求。PCB板1工艺边Pcb板2折角处定位孔B处A处C处D处E处F处G处靠近V-cut线或邮票孔的元器件的放置方向如左图所示，所受应力AC>BD，应力越大越容易损坏器件。因此建议元件尽量远离邮票孔或V-cut线。平行方向优于垂直方向，如图C的摆放设计又优于A。注：此处尽量避免排布LED等易碎裂的器件。为避免掰板时伤及走线和器件，邮票孔旁边或v-cut拼板的板边缘的细走线或器件,与邮票孔或V-CUT的最小距离. 邮票桥接强度应适中。强度太弱会引起生产前及生产过程中工艺边脱落，强度太强又不便于SMT后的工艺边拆卸。对邮票孔的孔径大小、中心距离的要求：1、孔直径0.6mm-0.7mm，2、孔中心距1.0mm。也可参照右图：1、孔直径0.8mm，2、孔中心距1.25mm。3、桥接共5-10个孔(含两端最外侧2个引孔)，连接宽度为5mm-10mm(据PCB板的受力情况及板尺寸而定)。2.4 基标（Fiducial Mark）尺寸要求：基标分为PCB基标和细间距IC基标。基标的中心为1.0mm的镀锡平面，全反光性好，外围3.0mm内无反光（无铜箔、绿油或白油）；PCB的基标至少要有两点，最好在板的四个角上均有基标点，但注意不要作在对称的位置上（防止生产反向流板）。板上应有两个基标点的距离大于100mm，达不到要求的应做成拼板；如果是双面均有表贴元件，则两面均应布基标。细间距IC基标可分布在IC的任意两对角上，但最好设计为IC位置的中心一点为好。所有板面上基标点的中心点距离板边缘均应大于5mm。注意：基标点统一制作成器件封装形式，即要有自身封装对应的位号(Ref名)，以便于准确定位坐标。内：1.0外：3.0Y2X2Y1X1Y3X3Y4X4基标点的非对称位置要求：须同时满足两个条件：条件1：X1X3或Y1Y3；条件2：X2X4或Y2Y4；注：为差值要3mm以上。阴阳拼板的基标点要求：把整个拼板当作一块板，此整块板也要符合上述条件。3. SMC/SMD封装代号的一般识别：3.1 片状阻容元器件外形代号及其尺寸（长×宽）：英制代号060308051206英制尺寸60×30mil80×50mil120×60mil公制代号160821253216公制尺寸1.6×0.8mm2.0×1.25mm3.2×1.6mmP=引脚间距=焊盘中心距W=焊盘宽度3.2 MELF、MLL、SOD元件为类似圆柱形的器件，如二级管。3.3 SOT元件为类似三级管的元件3.4 SOP为两侧有引脚朝外的IC3.5 SOJ为两侧有引脚朝内的IC3.6 PLCC为四面有引脚朝内的IC3.7 QFP为四面有引脚朝外的IC3.8 BGA是以球栅阵列为引线的IC4. 焊盘在PCB上的排布设计原则：PCB排版时需考虑板卡的可生产操作性，为了尽早发现可能存在的布板问题，避免造成投产后的再次改板，因此在订制PCB板前需由工艺人员确认一下。4.1 相临元件焊盘的间距极限如下图：但对于插件较多的双面表贴板，因波峰焊接表贴件受到许多方面的限制，因此双面表贴件通常均采用回流焊接，焊接面的表贴件在波峰焊接前采用夹具或阻焊带屏(蓝胶)蔽掉，若焊接面的表贴元件高度超过5mm，则一般以表贴件的高度尺寸为上述的最小间距要求。焊接面的表贴件最好集中排布，特别是不要分散排布在插件孔之间。SMD尽量能够移到Top元件面。4.2 特殊产品的阻容元件，因性能要求所限，表贴阻容间的间距若实在无法达到下图要求，则可适当缩小至最小极限20mil(只限1206以下的阻容件)为贴片安全距离。注意：对于0402、特殊0603，最小极限须30mil，以保证网孔可以进行适当的延长处理。4.3 SMD焊盘与通孔最小空隙距6mil 即SMT焊盘边缘距过孔(塞绿油)的最小距离为6mil，最佳0.5mm以上，焊盘与通孔之间须有阻焊膜覆盖。焊盘表面严禁有通孔，以避免焊料流失造成虚焊。通孔与焊盘的连接线的宽度小于0.25mm并且小于焊盘宽度或直径的1/2。4.4 距PCB长边（即不带露出板边缘插座的边及对边）5mm内不应有焊盘和基标，双面表贴板的焊接面则应有8mm的范围无焊盘。4.5 元件排布及焊盘设计应考虑方位及对称性，方向一致性为最佳，体积大的元件应尽可能排