某公司PCB布局及元件裝配的設計規(guī)范Introduction(導言）此文獻提供了關于可制造性設計（DFM----DesignForManufacturability）規(guī)范的總體要求：設計一個最有價值、品質性能兼優(yōu)的可靠性產品是研發(fā)部門的職責，為了保證產品的可制造性，研發(fā)部門必須充分考慮到當前的制造能力，在設計執(zhí)行階段應經常集會回顧當前的設計及制造問題以提高制造能力，請研發(fā)人員嚴格按照本文所制定的規(guī)范履行職責，有任何改變必須經SMT部門NPE（Newprogramengineer)同意。Dimensions（尺寸）mmScope（

此標準定義了PCB及裝配最基本的設計要求，如下幾點:PCBLayout及元件裝配線路設計異形元件LayoutPCB外形尺寸多層PCBApplicability（

此文提到的所有標準應用于HYT所有產品中（除非另有說明）guanli.1kejian第一管理資源網1.PCBLayout及元件裝配1.1

通?？紤]因素(Layout和元件)因為表面貼裝的焊接點大多都比較小，并且在元器件與PCB之間要提供完整的機械連接點，由此在制造過程中保持連接點的可靠性就顯得非常重要。通常在產品制造、搬運、處理當中大PCB貼大元器件要比小PCB貼小元器件更冒險，因此越密集分布的PCB板對其厚度及硬度有更高的要求以避免在加工、測試及搬運過程中受彎曲而損壞焊接點或元器件本體。因此在設計過程要充分考慮到PCB的材質、尺寸、厚度及元件的類型是否能滿足在加工、測試及搬運過程中所承受的機械強度。1.1.1在對PCB布局時應考慮按元件的長與PCB垂直的方向放置,尤其避免將元器件布在不牢固、高應力的部分以免元器件在焊接、分板、振動時出現(xiàn)破裂。具體見以下圖示：guanli.1kejian第一管理資源網1.1.2元件熱膨脹性不匹配表面貼片元件特別是無鉛元器件在焊接過程中最主要的因素是熱膨脹的沖擊，元器件的焊端與元件本體如果在高溫焊接及大電流流過時熱膨脹不匹配將導致元件本體與焊端破裂?？偟膩碚f，大的元器件比小的元器件更易受熱膨冷縮的影響，一般在焊接加工工藝中只允許電容尺寸等于1812。1.2

元件裝配

1.2.1元件貼片相似的元器件應按同一方向整齊地排列在的PCB板上以方便SMT貼片、檢查、焊接.建議所有有方向的元器件本體上的方向標示在PCB板的排列是一致的,見如下圖：1.2

元件裝配

guanli.1kejian第一管理資源網1.2.2SMT元件手焊、補焊要求：由于大多SMT元器件在手工焊接過程中極易受熱沖擊的影響而損壞，因此不允許對SMD料進行手工焊接，在生產當中出現(xiàn)的不良應盡量在低溫下焊接。1.2.3SMT元器件不應放置在有DIP（Doublein-linepackage雙列直接式組裝）、通孔元件的下面（目前公司無波烽焊接工藝，以手工替代，這一條可不執(zhí)行）。1.2.4SMT料應遠離PCB定位邊緣5mm

1.2.5SMT加工必須與焊接工藝相匹配，如回流焊接只適用于PCBA的回流焊接，波烽焊接也只適用于PCBA的波烽焊接。1.3

波烽焊接（略）

guanli.1kejian第一管理資源網1.4

回流焊接1.4.1回流條件：為確保元件在回流焊接前后性能的一致性，要求元器件的參數(shù)要求必須達到HYT的回流要求。回流焊溫度曲線：斜率(Rrate）：>4C°/Sec峰值溫度（peaktemp.):235C°(leadproduct)270C°(lead-freeproduct)液化時間（Timeaboveliquidus):應能承受120Sec1.4.2元件間隔：PP—PadtoPadBB—BodytoBodyBP—BodytoPad

Chip料guanli.1kejian第一管理資源網guanli.1kejian第一管理資源網1.4.3線路布局1.4.3.1使用絕緣及不可焊接材料覆蓋在裸露、無需焊接的銅箔及線路上以防止在回流焊接時焊錫流到裸露的銅箔及線路上而造成焊盤無錫、少錫或虛焊等。

1.4.3.2Pad位的對稱性避免焊盤與大的銅箔相接或用隔熱材料將焊盤與大銅箔連接部分小化以免在回流焊接時由于散熱太快而導致冷焊的出現(xiàn)。guanli.1kejian第一管理資源網對于單個形狀的元件，其焊盤的設計應成對稱，以免在回流焊接時出現(xiàn)立碑的現(xiàn)象。1.4.3.3

通孔的位置設計方針通孔應遠離元件的焊盤以免在回流焊接時焊料通過通孔流出焊盤而造成無錫、少錫等現(xiàn)象。通孔與焊盤的最小距離為0.63mm,guanli.1kejian第一管理資源網通孔僅僅在大的元器件上的焊盤上才可以使用,例如像DPAK&D2PAK，但是必須要求通孔的的直徑不大于0.3mm

或者更小，并且為避免在回流焊接過程中出現(xiàn)錫通過通孔流到另外一面造成凸狀而影響另一面的生產，應考慮在另一邊塞住通孔。DPAK&D2PAK1.4.4回流裝配要求1.4.4.1有機械支撐裝置的焊接：

在PCB上提供較多的銅箔可焊面積以使元件與PCB的焊接點有足夠的機械強度去支撐，尤其是導線與銅箔相接的位置。

guanli.1kejian第一管理資源網1.4.4.2針對有支撐柱的情況下，易碎的陶瓷電容應放置在應力最小的位置。1.4.4.3特殊元器件的裝配。a.在焊接工藝中（特別是無鉛工藝），不要選用與PCB與熱膨脹不相符的并熱膨脹較大的元件器，除非已經證實了試驗成功及確認無任何問題，否則板變形及焊接點破裂可能發(fā)生而影響可靠性。b.在回流焊接過程中，除非已經證實了測試成功及確認對結果無害，否則不要選擇非SMT物料在SMT進行表面裝配而在爐后手工補錫。guanli.1kejian第一管理資源網c.當然針對一些元器件對其引腳進行修正也可以作為SMT物料進行焊接。d.當非SMT元器件使用于SMT貼片時，對其引腳的彎曲度及平整度有一定的要求，如果需要彎曲，其彎曲部分不能延伸到腳與本體的相接處，而是彎曲點與本體的距離（L）為元件引腳的直徑或厚度但至少不能小于1.0mm，具體可參照以下圖及表格：guanli.1kejian第一管理資源網如果對其引腳進行整平，整平的厚度應不少于引腳直徑的40%：e.異形元器件引腳成形加工的共面度要求（最大0.15mm)：1.5

基準校正點(Fiducialmarks)1.5.1基準校正點的應用1.5.1.1總體考慮基準點是位于PCB板上的類似于焊盤的小薄片,通?；鶞庶c的制作與SMT元器件的焊盤制作在同一時間進行蝕刻處理;由于基準點與SMT元器件焊盤在同一加工過程中進行,因此其相對位置比定位孔與焊盤的相對位置更穩(wěn)定準確;在SMT加工過程中,通過SMT貼片機的照相系統(tǒng)對PCB基準點坐標的讀取,以及通過計算機系統(tǒng)對坐標偏差的計算準確定位PCB的位置,因此,元件貼片精度得到很大的提高.guanli.1kejian第一管理資源網1.5.1.2基準點的類型這里有兩種類型,一種是“PCB基準點”,另外一種根椐不同元器件的需要而設的“元件基準點”1)PCB基準點對于單板的Layout,建議使用三個基準點來作為角度、線性及非線性失真的補償，如果PCB板的元件間距或腳間距有小于50milpitch的就必須要使用三個基準點；三個基準點位于PCB板上的三個角落位置;在PCB長度及對角線的范圍之內，三個基準點的距離應盡量最大.guanli.1kejian第一管理資源網基準點一定不要放置在如上圖所示的受限制的區(qū)域，必須放置在距離PCB邊緣的4mm以上的位置；如上圖如示，每塊板的兩個基準點是進行角度及線性補償?shù)淖畹鸵?；兩個基準點應確立在PCB對角線的位置上，在生產過程中基準點通常作為參考點來檢測板的存在及校正板與板之間的細微的偏差;SMT元件應盡量放置在基準點的范圍內.guanli.1kejian第一管理資源網對于PCB拼板的Layout，最好用三個（如果元件Pitch小于50mil必須采用三個）或兩個基準點以補償PCB拼板的偏差；在回流焊接加工過程中，PCB基準點必須包涵到PCB拼板的Gerberfile中；對于一些高密度分布的PCB板中如果沒有多余的空間放置基準點，可以考慮將基準點放置在拼板之間的連接材料上，但為了考慮基準點與PCB元件分布的精度，必須將基準點與PCB元件分布一起設計在Gerberfile中；guanli.1kejian第一管理資源網2)個別元件的基準點對于那些元件腳Pitch比較纖細（小于25mil），如QFP、BGA元器件，建議使用兩個元件基準點分別放置在元件的對角線的兩個位置，以此作為此類元件的參考點并為元件在SMT加工過程中修正其偏差。1.5.2基準校正點的結構

a.根據(jù)不同的銅墊厚度而選用不同的基準點的尺寸（A）以及基準點與絕緣材料之間的相距尺寸（B）也將選用不同的尺寸，如下圖：b.不應選擇絕緣材料、孔作為基準點，或在基準點周圍設置一個與基準點尺寸相近的圖案，此圖案還包括多層板中的里層圖案。guanli.1kejian第一管理資源網2.設備的局限性對物料規(guī)格及元器件包裝的影響2.1

厚度在波烽焊接加工過程中，那么PCB的厚度標準要求為：1.6mm，最薄不能低于1.0mm，不然PCB在過波峰焊接時易彎曲變形而導致PCB上的元器件損壞及焊接點破裂，影響產品的可靠性.在回流焊接加工過程中，薄的PCB可以被使用倘若在PCB兩邊增加均衡性銅箔及通過拼板適當?shù)脑O計而減少PCB的彎曲可能性。2.2

表面貼片元件

1.

SMT現(xiàn)有的貼片機所能處理的表面貼片元件包裝有8mm、12mm、16mm、24mm、

32mm及44mm的卷裝料及支裝料，散裝物料在SMT加工過程中是不允許采用的。

2.

SOIC的標準包裝應優(yōu)先選擇卷裝形式，減小支裝包裝方式從而減少對機器貼片效率的影響。

3.包裝那些異形元器件或非SMD元器件作為SMT貼片元件時（像屏蔽罩之類）應采用膠材質的拖盤或其它方式進行包裝以避免在運輸及加工過程中使元器件變形而影響其共面性。

4.可貼裝的元件高度不能大于15mmguanli.1kejian第一管理資源網3.線路設計規(guī)范3.1加強焊端的獨立性,減弱焊端之間的影響,如下圖

3.2如果焊端位于較大的銅箔上,那么必須修整較大的可焊區(qū)焊端面積以避免出現(xiàn)短路等不良.如下圖

guanli.1kejian第一管理資源網3.3為了達到較好的機械強度尤其是對于１O(jiān)Z銅的ＰＣＢ及有手工焊接要求的ＰＣＢ，經常加大銅箔的面積，如下圖：

3.４通孔不允許位于底部為金屬物質的元器件下面，除非他們之間有絕緣體隔開，并且此絕緣體能承受焊接時的高溫沖擊而不被損壞；3.５銅路與焊端連接的頸部位置應加寬以避免在焊接的過程中出現(xiàn)斷裂的現(xiàn)象；guanli.1kejian第一管理資源網3.６焊盤不允許位于與大銅箔的附近，他們之間最小間隔應不小于１．８mm；3.７線路寬度及線路之間的間隔定義（對于１oz或2oz銅的ＰＣＢ）；guanli.1kejian第一管理資源網3.７線路轉角定義guanli.1kejian第一管理資源網4.PCB外形尺寸這個設計規(guī)范為SMT加工制造（單面或雙面板PCB）定義了其的外形尺寸要求：4.1

外形尺寸

1、所有的PCB的外形輪廓必須是直的，這樣可以減少PCB在SMT加工過程中上板、出板及中途傳輸過程中的出錯率，從而縮短PCB的傳輸時間、增強PCB的固定及提高SMT加工品質。SMT不能接受

guanli.1kejian第一管理資源網SMT能接受的

通過在空余的地方增加如下圖所示的DummyPCB以增強PCB的固定及提高SMT加工品質。guanli.1kejian第一管理資源網４.2、PCB最大的外形尺寸

SMT設備的最大允許外形尺寸：

SMT生產線的最大允許外形尺寸：考慮到SMT生產的通用性，建議LayoutPCB板時長*寬不大于330mm*250mm，最小尺寸不小于50mm*50mm。guanli.1kejian第一管理資源網

4.3、PCB定位孔及受限區(qū)域

PCB板上的Toolingholes：Toolingholes是PCB上的兩個定位孔，用于貼片機較好的固定PCB以方便機器精確的貼片。單面PCB的Toolingholes基本規(guī)范：1）Toolingholes應位于PCB最長的一邊以減少角度差；2）Toolingholes圓孔的直徑應為：4mm+0.1/-0.；3）Toolingholes拉長孔的尺寸為：寬為4mm+0.1/-0,長為5mm；4）對于拼板的PCB，每塊小板的數(shù)據(jù)必須統(tǒng)一以位于左下角的Toolingholes圓孔為基準；5）兩個Toolingholes在PCB上之間的距離應PCB長度的允許下最大分離；guanli.1kejian第一管理資源網雙面PCB的Toolingholes基本規(guī)范：1）Toolingholes應位于PCB最長的一邊以減少角度差；2）Toolingholes圓孔的直徑應為：4mm+0.1/-0.；3）對于拼板的PCB，每塊小板的數(shù)據(jù)必須統(tǒng)一以位于左下角的Toolingholes圓孔為基準，并兩面對稱；4）兩個Toolingholes在PCB上之間的距離應PCB長度的允許下最大分離；guanli.1kejian第一管理資源網PCB板上元件貼片的受限區(qū)域(單面PCB)：單面PCBguanli.1kejian第一管理資源網雙面PCBPCB板上元件貼片的受限區(qū)域(雙面PCB)：guanli.1kejian第一管理資源網

4.4元器件、焊盤、線路在Layout時所考慮的受限區(qū)域定義所有的元器件、焊盤及線路在LayoutPCB時與PCB的邊緣都有一個最小的間隔，為了避免在分板及搬運過程中損壞。

A、焊盤及線路與邊的最小間隔：

1）與V-CUT之間的最小間隔：0.5mm2)與沖孔之間的最小間隔：0.3mm

3)與內部線路之間的間隔：0.25mm

4)與郵票孔邊之間的最小間隔：1.27mm

B、元器件與邊的最小間隔：

1）與V-CUT之間的最小間隔：1.27mm

如果是通孔元器件則是：2.0mm2)與沖孔之間的最小間隔：0.3mm

3)與內部線路之間的間隔：0.5mm

4)尺寸為1820的元器件及更大的元器件與PCB邊緣之間的最小間隔應為：１０mm

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4.５拼板及分板總的來說有三種拼板方式，即單面拼板、家族式拼板（familypanel)、雙面拼板（陰陽拼板）。

４.5.1單面拼板總的要求：

A.單面拼板應按同一方向排列，這樣有利于減少ＳＭＴ做程式的步驟及便用機器固定，

B.如果小板中有超出小板邊緣的元器件，那么與之相鄰的小板必須要考慮避位，如下圖：guanli.1kejian第一管理資源網如果小板沒有辦法避位，也可以通過在小板之間增加一個dummy條的方式來避位，見如下圖：Ｃ.使用額外的Dummy條去加固拼板的兩個長邊，以方便ＰＣＢ在貼片過程中的傳輸及分板的方便性。guanli.1kejian第一管理資源網

４.5.２家族式拼板（familypanel)：家族式拼板：也就是將一個產品的所有板都排在一板ＰＣＢ板上，如圖。