PCB设计工艺标准体系 无铅焊接工艺标准 201 317 含ABCD附录.doc
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1、深深 圳圳 创创 维维 R G B 电电 子子 有有 限限 公公 司司 企企 业业 标标 准准 Q/SCWBQ/SCWB 2006.7-20122006.7-2012 P PC CB B 设设计计工工艺艺标标准准 第第 7 7 部部分分:无无铅铅焊焊接接工工艺艺标标准准 2012-XX-XX2012-XX-XX 发布发布 2012-XX-XX2012-XX-XX 实施实施 深圳创维深圳创维RGB 电子有限公司电子有限公司 发布发布 Q/SCWB 2006.7-2012 2 目目 次次 前 言 3 1 范围 4 2 术语和定义 4 3 PCB 尺寸要求 4 4 MARK 点设计 5 5 波峰焊方
2、向 6 6 板孔设计 6 7 焊盘设计 .10 8 走线设计 .17 9 阻焊设计 .19 10 元器件整体布局 20 11 丝印设计 23 12 I2C 总线调试接口标准 .24 13 测试点及测试定位孔设计 25 14 拼板工艺要求 25 15 工艺边要求 28 16 机插工艺要求 28 附录 A 无铅焊接常见手插元器件焊盘设计图及尺寸设计值 .29 附表 B 无铅焊接常见插件电源焊盘设计图及尺寸设计值 .29 附录 C 常用几种机贴元器件焊盘形状和尺寸设计值 .29 附录 D PCBA 组装(混装)工艺流程 .29 Q/SCWB 2006.7-2012 3 前 言 本标准是为了规范、统一
3、深圳创维RGB 电子有限公司所有无铅电子产品的 PCB 设计工艺标准, 使 PCB 的设计满足无铅 SMT、波峰焊接生产工艺。 本标准是深圳创维RGB 电子有限公司标准委员会制定的内部产品技术标准,适用于深圳创维 RGB 电子有限公司内所有无铅电子产品的 PCB 设计工艺。 本标准由深圳创维RGB 电子有限公司标准委员会提出并归口。 本标准起草单位:深圳创维RGB 电子有限公司制造总部工程技术部。 本标准主要起草人:吴秀兰、杨波、巫玉兰、覃君妮、钟思萍、王秀芹、郭时偐、龚贵妃、朱其 盛、杨军治。 本标准批准人: 本标准首次发布日期:2012 年 月 日 Q/SCWB 2006.7-2012 4
4、 PCBPCB 设计工艺标准设计工艺标准 第第 7 7 部分:无铅焊接工艺标准部分:无铅焊接工艺标准 1 1 范围范围 本标准规定了深圳创维-RGB 电子有限公司内无铅电子产品的 PCB 设计的 SMT、无铅波峰焊接生产工 艺要求。 本标准适用于公司内所有电子产品的 PCB 设计工艺,以及 PCB 工艺性的评审。 2 2 术语和定义术语和定义 2.12.1 无铅焊接工艺无铅焊接工艺 应全球低碳、环保而进行的电子焊接的一种形式,适用于无铅焊接材料及电子器件的PCB设计的生 产工艺。 2.22.2 机贴回流焊接工艺机贴回流焊接工艺 通过重新熔化预先分配到 PCB 板焊盘上的膏状软钎焊料,实现表面组
5、装元器件焊端或引脚与 PCB 板焊盘之间机械与电气连接的软钎焊。回流焊加工的为表面贴装的板,其流程比较复杂,一般可分为 两种:单面贴装、双面贴装。 2.32.3 波峰焊接工艺波峰焊接工艺 波峰焊是指将熔化的软钎焊料,经电动泵或电磁泵喷流成设计要求的焊料波峰,使预先装有元器 件的印制板通过焊料波峰,实现元器件焊端或引脚与印制板焊盘之间机械与电气连接的软钎焊。 2.42.4 混合焊接工艺混合焊接工艺 在混合装配的工艺中,一块电路板要经过回流焊、波峰焊两种焊接工艺,如在电路板元件面上同 时有贴装元件和插装元件,那么这种电路板则需先经过回流焊后,再过波峰焊。 2.52.5 焊盘环宽焊盘环宽 指焊盘尺寸
6、减去板孔尺寸的单边宽度值。 3 3 PCBPCB 尺寸要求尺寸要求 3.13.1 机贴回流焊接工艺的机贴回流焊接工艺的 PCBPCB 板面积板面积 采用机贴回流焊接工艺 PCB 板的最大面积为:450mm*350mm;最小面积为:50mm*50mm。 3.23.2 波峰焊接工艺的波峰焊接工艺的 PCBPCB 板面积板面积 采用波峰焊接工艺 PCB 板的最大面积为:508mm*330mm;最小面积分两种情况,采用机插的,最小 面积为:90mm*60mm,采用手插的,最小面积为:50mm*50mm。 Q/SCWB 2006.7-2012 5 3.33.3 混合焊接工艺的混合焊接工艺的 PCBPCB
7、 板面积板面积 采用混合焊接工艺 PCB 拼板的面积需综合考虑上述情况,满足 3.1 和 3.2 项要求。 4 4 MARKMARK 点设计点设计 4.14.1 MARKMARK 点形状尺寸设计点形状尺寸设计 4.1.1 MARK点为无孔单面焊盘,一般形状为圆形或平行于板边的正方形,圆形最佳。详见图1。 多层板上多层板上MARKMARK点点 单层板上单层板上MARKMARK点点 图图1 1 4.1.2 圆形MARK点的直径一般采用1.0mm,1.5mm,2.0mm,圆形MARK点直径设计1.5mm最佳,直径过小, MARK点不易被机器识别或识别精度差,影响印刷和贴装元件的精度;过大会超过机器识
8、别的窗口大小, 特别是DEK丝印机。 4.1.3 单板MARK、组合MARK点直径推荐1.5mm,局部MARK点直径推荐1.0mm。详见图2。 图图2 2 4.24.2 MARKMARK 点位置选择点位置选择 4.2.1 MARK 点位置一般设计在 PCB 板的对角,要求 MARK 点距离板边5mm,否则 MARK 点容易被机器 夹持装置夹住 MARK 点部分,导致机器照相机捕获不到 MARK 点。 4.2.2 PCB 板面上的对角 MARK 点不得设计成以 PCB 板中心位置对称,以防止生产过程中,作业员粗心 误将 PCB 放反,A/B 面的 MARK 点不得在同一个位置,避免误导机器识别,
9、导致机器错误印刷和贴装, 给生产带来不必要的损失。 4.2.3 MARK 点周围5mm 的空间内不要存在相似的测试点或焊盘存在,否则,机器会错误的识别和使 用 MARK 点位置补正值,给生产带来损失。 Q/SCWB 2006.7-2012 6 4.2.4 每块板需机贴面的对角上需有一对单板 MARK 点,对于 PCB 板面有精密 IC(QFP、BGA、PLCC 等封装)且要做拼板的,需在精密 IC 的对角上额外增加一对局部 MARK 点用于拼板误差的补正。 4.2.5 需机贴多拼小板的对角上要设计1或2个组合MARK点,以机贴机能识别定位为准。 4.2.6 如受空间的限制,较小的单板上无法布下
10、单板MARK点,则在拼板的工艺边上加两个组合MARK 点。 4.2.7 A面MARK点可以放置在手插元器件的空白处。 4.2.8 同一板号PCB(包括不同厂家同一板号)相同位置对应的MARK点的形状尺寸及位置须一致。 5 5 波峰焊方向波峰焊方向 5.15.1 波峰焊方向丝印要求波峰焊方向丝印要求 5.1.1 需过波峰焊的 PCB 板都要求标识实心箭头,箭头指示的方向为过波峰焊的方向(即 PCB 板前进 的方向) 。 5.1.2 实心箭头需放置在 PCB 板的 A 面空白处(或工艺边右上角) ,副板拼板时,实心箭头放置在工艺 边右上角即可,无需每块小拼板上放置实心箭头。 5.1.3 单层板使用
11、实心的黑箭头标识,双层板使用实心的白箭头标识。 5.1.4 如果 PCB 板可以从两个方向过波峰焊,则用双箭头标识。 5.1.5 实心箭头的尺寸要求如图 3。 图图3 3 5.25.2 波峰焊方向选择波峰焊方向选择 5.2.1 锡膏工艺生产中波峰焊方向,应与PCB板上多排接插物料平行,若板上出现多个该种物料,则选 择排列方向一致较多的作为波峰焊的方向。 5.2.2 红胶工艺生产中波峰焊方向选择,通常与板上机贴SOP封装引脚平行,同时与板上机贴SOT封装 引脚垂直。 6 6 板孔设计板孔设计 6.16.1 插件元器件对应插件元器件对应 PCBPCB 板孔形状设计原则板孔形状设计原则 插件元器件对
12、应 PCB 板孔形状有多种,如圆形、正方形、长圆形、长方形等;板孔形状的选取, 一般根据元器件引脚横截面形状来选取,例如:AV 端子的引脚横截面是长方形,则对应 PCB 板孔选择 Q/SCWB 2006.7-2012 7 长圆形或长方形。 6.26.2 插件元器件对应插件元器件对应 PCBPCB 板孔形状对照表板孔形状对照表 1 1 表表 1 1 物料引脚形状对应 PCB 板孔形状适用物料举例 圆柱引脚 条状引脚 弹性引脚 圆形 电解电容、聚酯电容、热敏电阻、变压器、插座、 插针、排插的引脚、轻触按键引脚和焊接式线材弹 性引脚等 片状引脚 长圆形(长方形 两端半圆构成) AV 金属功能脚、HD
13、MI 端子固定脚、散热片引脚、 屏蔽框引脚等 倒钩状塑料引脚 方形(板孔内壁不覆铜) AV 端子塑料固定脚等 备注:条状引脚(例如声表引脚、高频头功能引脚、插座插针引脚、USB 功能引脚等)指引脚横截面长宽比例小于 2:1 的引脚,其引脚“直径”为横截面对角线的大小,以下用直径来描述比较直观。 6.36.3 插件元器件引脚对应插件元器件引脚对应 PCBPCB 板孔尺寸设计原则板孔尺寸设计原则 6.3.16.3.1 插件板孔尺寸受限因素插件板孔尺寸受限因素 插件板孔尺寸受物料引脚尺寸、相邻引脚中心距、物料引脚特性等因素限制。 6.3.26.3.2 圆型板孔直径设计圆型板孔直径设计 一般圆形板孔直
14、径要大于元器件引脚直径 0.150.4mm,细引脚(引脚直径0.6mm)对应板孔直 径是细引脚直径+0.150.3mm,粗引脚(引脚直径0.6mm)对应板孔直径是粗引脚直径 +0.20.4mm。 (弹性引脚对应板孔直径除外) 。 特殊圆形板孔直径要大于元器件引脚直径 0.40.7mm,对于元器件引脚中心跨距较大,且引脚中 心距不精准元器件(例如:电源板上绕线电感引脚中心跨距5.0mm) ,其对应板孔直径是引脚直径 +0.40.7mm。 6.3.36.3.3 长圆形或方形板孔尺寸设计长圆形或方形板孔尺寸设计 长圆形或方形板孔的长宽尺寸要大于引脚横截面长宽尺寸 0.40.7mm,板孔宽度是引脚横截
15、面宽 度+0.40.7mm,板孔长度是引脚横截面长度+引脚横截面宽度+0.40.7mm。 6.3.46.3.4 弹性引脚板孔直径设计弹性引脚板孔直径设计 2.0mm 间距弹性引脚(排插线材引脚)对应板孔直径为 0.85mm,2.5mm 间距弹性引脚对应板孔直 径为 1.0mm。 6.3.56.3.5 插件元器件对应插件元器件对应 PCBPCB 板孔尺寸对照表板孔尺寸对照表 2 2 Q/SCWB 2006.7-2012 8 表表 2 2 相邻孔中心距相邻孔中心距 L L 板孔尺寸板孔尺寸( (A*B)/ 引脚尺寸引脚尺寸 d/ L L2.5mm2.5mmL2.5mmL2.5mm适用物料举例适用物
16、料举例 d/0.6 mm= d/+0.150.3= d/+0.20.4 三极管、晶振、高频头功 能引脚、左喇叭插座、单 双排插座、直脚耳机端子、 USB 端子、网络端子、接 收头、小跨距电解电容或 SQP 插件类元器件、光耦 等 0.6mmd/0.8 mm 声表、右喇叭插座、卡拉 OK 端子、VGA 端子功能引 脚、大跨距金属氧化膜电 阻类元器件、保险管、Y 电容、环形电感等 0.8 mmd/1.2 mm 重低音端子、AV 端子引脚、 端子类固定引脚、开关变 压器、交流插座、薄膜电 容(特殊) 、磁棒电感等 d/1.2 mm = d/+0.20.4= d/+0.40.7 弯脚耳机端子、端子类固
17、 定引脚、二极管、散热片 引脚等 备注:一般圆形孔用直径mm 表示,长圆形用 Amm*Bmm R=B/2 半圆表示,长方形用 Amm*Bmm 表示。 例 1:主板上相邻引脚跨距为 2.0mm 的单排插座对应板孔计算方式 假设:物料引脚直径 =0.56mm, 圆型板孔直径=0.56+0.150.3mm, 板孔直径(取整数值)=0.75mm 或 0.8mm 或 0.85mm。 6.46.4 机插元器件对应机插元器件对应 PCBPCB 板孔直径板孔直径 符合机插的元器件,冲孔(喇叭孔)板的孔径为元件引脚直径(D)+ 0.4 mm;钻孔(直孔)板的 孔径为元件引脚直径(D)+ 0.5 mm。 6.56
18、.5 反贴孔反贴孔 反贴孔为方形,例如:E70 键控板上 0805 机贴 LED 灯(5704-150A62-0400)反贴孔为 1.5mm*1.5mm。 6.66.6 兼容板孔兼容板孔 兼容板孔(PCB 板上同一位置兼容多种元器件引脚对应板孔)必须完整,不得缺失,否则容易造 成半焊或空焊;板孔与板孔相互独立,不能交叉重 Q/SCWB 2006.7-2012 9 叠,否则 PCB 板制板时板孔易被钻针(或冲针)打穿,造成两个板孔打通情况。 6.76.7 合并板孔合并板孔 合并板孔(不同形状板孔合并的综合型板孔)能兼容多种引脚,但与 6.7 中的兼容板孔不同,此 种板孔的特点是同心板孔组合而成,
19、合并板孔尺寸需同时符合两个板孔尺寸要求,具体板孔尺寸设计 值参照上面要求。 6.86.8 开凿孔工艺要求开凿孔工艺要求 PCB 板上元器件本体对应位置开孔,使得元器件本体下沉,开孔尺寸需满足整机产品中限高要 求,即元器件本体下沉后,本体最高点距离 PCB 板 A 面的高度要符合限高要求。元器件本体下沉后, PCB 板需要能承载住元器件本体,否则元器件引脚受力,易拉断铜箔,造成焊点脱落,同时为固定住 本体不振动,部分元器件本体还需用硅胶固定在 PCB 板上(例如:电源板上电解电容或变压器等) 。 电源板上安全元器件的安全开孔应符合安规设计要求。例如:光耦对应 PCB 板上需开凿一个 1.5mm*
20、10mm 的长圆形孔,且开凿孔需位于冷热地引脚中心位置。 为防止焊锡通过开凿孔进入 A 面来,单层 PCB 板上宽度10mm 的开凿孔对应夹具位置需封起 来,为便于夹具的使用,故要求开凿孔边沿距离 B 面元器件焊盘或散热焊盘的最小距离为 2.5mm;多 层 PCB 板上,除进锡孔外的其他开凿孔边沿距离 B 面任何焊盘的最小距离为 2.5mm。 6.96.9 普通螺钉孔普通螺钉孔 普通螺钉孔的孔径为安装螺钉的直径+0.5mm,通常螺钉孔直径设置为 3.50.05mm 如果螺钉孔内 部需要套支架,则螺钉孔的孔径为支架孔外壁直径+0.5mm。 6.106.10 铆钉孔铆钉孔 铆钉孔的孔径分两种,大铆
21、钉(2901-020030-00)的内径为 2.0mm,外径为 2.5mm,设置大铆钉孔的 直径为 2.25mm;小铆钉(6100-001632-00)的内径为 1.3mm,外径为 1.6mm,设置小铆钉孔的直径为 1.85mm。 6.116.11 扎线孔和定位孔扎线孔和定位孔 扎线孔、支柱孔、测试定位孔、安装定位孔等孔内壁不覆铜,在多层板 AB 面(单层板 B 面)不设 焊盘,扎线孔的孔径采用 4mm*5mm 的椭圆孔(PCB 板上扎线孔边沿距离板边 35mm,同时距离板上插 座50mm,该扎线孔固定磁环后磁环不得碰板上元器件) ;支柱孔的孔径采用直径 5.5mm 的圆孔;测试 定位孔为直径
22、 3.50.05mm 圆孔(通常情况下可借助螺钉孔作为测试定位孔使用) ;安装定位孔为直径为 2.0mm 圆孔(标准 Q/SCWB2024-2008) 。 6.126.12 过孔工艺要求过孔工艺要求 为防止出现多层板上的过孔在 SMT 回流焊接时有焊料渗透现象,或在 PCB 板面过孔附近形成锡 珠,影响锡膏印刷且易造成短路,过孔设计在焊盘上或距离焊盘过近导致元器件虚焊等质量隐患,故 Q/SCWB 2006.7-2012 10 需对多层板中过孔做工艺要求。 过孔通常设置为圆形孔,孔内壁覆铜;目前过孔有起散热作用的散热孔、起到电气连接作用的 电气孔、起进锡使得散热效果好的进锡孔等。过孔的直径要求为
23、:0.25mm 直径 0.5mm(但有 一种进锡孔除外,如下面第项中要求) 。 机贴 IC 底下用于散热进锡的大孔直径最大为 2.5mm。 过孔严禁设计在机贴焊盘上面,设计在焊盘周围时,与普通电阻、电容、电感、磁珠焊盘边沿 的距离0.15mm;与 IC、SOT、大型电感、电解电容、二极管、连接器等焊盘边沿的距离0.5mm(因 为这类元件在设计钢网时,尺寸会外扩一些) ,防止元件回流时,锡膏从过孔流失。 过孔需通过外延线与其他元器件引脚相连,外延线的宽度0.4mm,过孔与插件焊盘的距离 0.5mm。 没有机贴元器件的多层板,过孔不用绿油堵孔,带有机贴元器件的多层板的过孔(除散热孔和 进锡孔外)
24、,需用绿油封孔。过孔(散热孔和电气孔)工艺标准图见图 4。 图图 4 4 6.136.13 板孔位置和数量板孔位置和数量 板孔数量和孔中心位置必须与元器件引脚数量和中心位置一致,若中心位置不一致,易造成高脚 或接插不到位等情况,若位数量不一致,少孔则造成元器件无法接插,多孔则造成焊锡浪费。 7 7 焊盘设计焊盘设计 7.17.1 插件焊盘工艺要求插件焊盘工艺要求 7.1.17.1.1 焊盘形状设计原则焊盘形状设计原则 插件焊盘形状选取原则,焊盘形状的选取受到板孔形状、相邻板孔中心距、板孔布局、物料引脚 特性的限制,一般情况下圆形板孔对应的焊盘形状有圆形、长圆形、正方形;正方形板孔对应的焊盘 形
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