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電路板設計的作業指導書

時間：2022-07-02 12:58:18 電子技術/半導體/集成電路我要投稿

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關于電路板設計的作業指導書

　　1、目的

　　規范產品的 PCB 工藝設計，規定 PCB 工藝設計的相關參數，使得 PCB 的設計滿足電氣性能、可生產性、可測試性等要求，在產品設計過程中構建產品的工藝、技術、質量、成本優勢。

　　2、范圍

　　本規范適用于所有公司產品的 PCB 設計和修改。

　　3、定義（無）

　　4、職責

　　4.1 R&D 硬件工程師負責所設計原理圖能導入PCB網絡表，原理上符合產品設計要求。 4.2 R&D 結構工程師負責所設計PCB結構圖符合產品設計要求。 4.3 R&D PCB Layout工程師負責所設計PCB符合產品設計要求。

　　5、作業辦法/流程圖(附后)

　　5.1 PCB 板材要求

　　5.1.1 確定 PCB 所選用的板材、板厚等，例如PCB板材：FR-1、FR-4、CEM-1、CEM-3、紙板等，PCB板厚：單面板常用1.6mm ，雙面板、多層板常用1.2mm或1.6

　　mm，PCB的板材和厚度由結構和電子工程師共同確定。

　　5.1.2 確定 PCB 銅箔的表面處理方式，例如鍍金、OSP、噴錫、有無環保要求等。

　　注：目前應環保要求，單面、雙面、多層PCB板均需采用OSP表面處理工藝，即無鉛工藝。（特殊工藝要求除外，如：輕觸按鍵彈片板表面需鍍金處理）

　　5.1.3 確定PCB有關于防燃材料和等級要求，例如普通單面板要求：非阻燃板材XPC或FR-1

　　94HB和94V-0； TV產品單面板要求：FR-1 94V-0；TV電源板要求：CEM1 94V-0；雙面板及多層板要求：FR-4 94V-0。（特殊情況除外，如工作頻率超過1G的，PCB不能用FR-4的板材）

　　5.2 散熱要求

　　5.2.1 PCB 在布局中考慮將高熱器件放于出風口或利于空氣對流的位置。

　　5.2.2 大面積銅箔要求用隔熱帶與焊盤相連，為了保證透錫良好，在大面積銅箔上的元件

　　的焊盤要求用隔熱帶與焊盤相連（對于需過1A以上大電流的焊盤不能采用隔熱焊盤）：

　　焊盤兩端走線均勻或熱容量相當

　　焊盤與銅箔間以”米”字或”十”字形連接

　　5.2.3 大功率電源板上，變壓器及帶散熱器的發熱器件下面需開圓形直徑為3.0mm-3.5mm的散熱孔。

　　5.2.4 解碼板上，在主芯片的BOTTEM層的大面積的地銅箔上需開斜條形綠油開窗，增加主芯片的散熱效果。

　　5.3 基本布局及PCB元件庫選取要求

　　5.3.1 PCB布局選用的PCBA組裝流程應使生產效率最高：

　　設計者應考慮板形設計是否最大限度地減少組裝流程的問題，如多層板或雙面板的設計

　　能否用單面板代替？PCB每一面是否能用一種組裝流程完成？能否最大限度的不用手工焊？使用的插件元件能否用貼片元件代替？

　　5.3.2 PCB上元器件盡可能整齊排列（X,Y坐標），減少機器上下左右的行程變化頻率，提高生產效率。

　　5.3.3 為了保證制成板過波峰焊或回流焊時，傳送軌道的卡抓不碰到元器件，元器件的外側距板邊距離應大于或等于 5mm，若達不到要求，則PCB應加工藝邊。工藝邊要求如下：機插定位孔及不能機插的區域：

　　5.3.4 上圖中左邊直徑4 mm的圓形機插定位孔的位置必須固定，距離相鄰兩條板邊的距

　　離各5 mm；右邊4X5mm的橢圓孔只要與下板邊（軌道邊）的距離保持5 mm，與右板邊的距離可以適當移動，但不能小于5 mm，且不大于拼板尺寸的四分之一；沒有機插元件的PCB，可以不用增加機插定位孔。

　　5.3.5 安裝孔的禁布區內無機插元器件和走線。（不包括安裝孔自身的走線和銅箔） 5.3.6 考慮大功率器件的散熱設計：元器件均勻分布，特別要把大功率的器件分散開，

　　避免電路工作時PCB上局部過熱產生應力，影響焊點的可靠性；大功率元件周圍不應布置熱敏感元器件，它們之間要留有足夠的距離；電解電容不可觸及發熱元件，如大功率電阻、熱敏電阻、變壓器、散熱器等；電解電容與熱源（散熱器、大功率電阻、變壓器）的間隔最小為3.0mm，其它立插元器件到變壓器的距離最小為2.5mm。 5.3.7 器件和機箱的距離要求：

　　器件布局時要考慮盡量不要太靠近機箱壁，以避免將 PCB 安裝到機箱時損壞器件。

　　特別注意安裝在PCB邊緣的，在沖擊和振動時會產生輕微移動或沒有堅固的外形的器件，如：立裝電阻、變壓器等。

　　5.3.8 布局時應考慮所有器件在焊接后易于檢查和維護，小、低元件不要埋在大、高元件群中，影響檢修。

　　5.3.9 可調器件周圍留有足夠的空間供調試和維修：應根據系統或模塊的PCBA安裝布局以及可調器件的調測方式來綜合考慮可調器件的排布方向、調測空間。

　　5.3.10 引腳在同一直線上的插件器件，象連接器、DIP 封裝器件，布局時應使其軸線和波峰焊方向平行。

　　5.3.11 輕的插件器件如二級管和1/4W電阻等，布局時應使其軸線和波峰焊方向垂直,這樣能防止過波峰焊時因一端先焊接凝固而使器件產生浮高現象。

　　5.3.12 為了保證可維修性，BGA器件周圍需留有4mm禁布區，最佳為5mm禁布區。一般情況下BGA不允許放置在背面，當背面有BGA器件時，不能在正面BGA 5mm禁布區的投影范圍內布器件。

　　5.3.13 0603以下、SOJ、PLCC、BGA、0.6mm Pitch以下的SOP、本體托起高度（Standoff）>0.15mm的器件不能放在波峰面；QFP器件在波峰面要成45度布局。

　　5.3.14 兩面回流再過波峰焊工藝的PCB板，焊接面的插件元件的焊盤邊緣與貼片元件本體的邊緣距離應≥3.0mm。

　　5.3.15 易受干擾的元器件不能相互挨得太近，輸入和輸出元件盡量遠離。

　　5.3.16 晶振放置位置盡量靠近主芯片相關引腳，晶振匹配電容等其它輔助件放置在晶振和主芯片的間的連線上。

　　5.3.17 合理布置電磁濾波/退耦電容，此電容盡量靠近IC電源腳，RC回路靠近主IC。