SIMCOM_PCB设计可制作性规范_DFM-2

1、手机及模块PCB设计可制造性工艺规范DFM-2/imSIM TechnologyHP公司DFM统计调查表明：产品总成本60%取决于产品的最初设计；75 %的制造成本取决于设计说明和设计规范;7080 %的生产缺陷是由于设计原因造成的。目的和意义本文件试用范围原则内容意义和目的可制造性设计DFM (Design For Manufacture)是保证PCB设计质量的最有效的方法。DFM就是从产品开发设计时 起，就考虑到可制造性和可测试性，使设计和制造之间紧密 联系，实现从设计到制造一次成功的目的。DFM具有缩短开发周期、降低成本、提高产品质量等优点，是企业产品取得成功的途径。/ImSIM Tec

2、hnology展讯科技斑团本文件适用范围适用于s IMCOM所有手机及无线模块PCB设计的可制造性。针对客户对个别机型有特殊要求与此规范存在冲突的，以 客户特殊标准为准。本文件规定了电子技术产品采用表面贴装技术（SMT）时 应遵循的基本工艺要求。本文件适用于SIMCOM以印制板（PCB）为贴装基板的表面 贴装组件（SMD）的设计和制造。 DFM基本规范中涵盖下文提到的“PCB设计的工艺要求”“PCB焊盘设计的工艺要求”“屏蔽盖设计”三部分内容为R&D拼板设计及Layout时必须遵守的事项，否则SMT 或割板时无法生产。 DFM建议或推荐的规范为制造单位为提升产品良率，建议R&D在设计阶段加入拼

3、板设计及PCB Layout o零件选用建议规范：Connector零件应用逐渐广泛，又是 SMT生产时是偏移及置件不良的主因，故制造希望R&D及采 购在购买异形零件时能顾虑制造的需求，提高自动置件的 比例。主要内容U!h PCB焊盘设计的工艺要求五、屏薮盖设计 六、元件的选择和考虑 七、附件DFM检查表四PCB焊盘设计的工艺要求III焊盘设计是PCB线路设计的极其关键部分，因为它确 定了元器件在印制板上的焊接位置，而且对焊点的可靠 性、焊接过程中可能出现的焊接缺陷、可清洗性、可测 试性和目检、维修等起着重要作用。焊盘间距考虑到元器件制造误差、贴装误差以及检测和返修，相 邻元器件焊盘之间的间隔

4、，要求按下述原则设计：Chip元件IC元件边 框Chip元件0.3 mm0.3 mmIC元件边 框0.3 mm0.5 mm屏蔽盖0.5 mm0.5 mm放电管与相邻元件PAD之间的距离; 放电管与放电管之间的距离二01 mn印制板边 缘屏蔽盖异形元件0.3 mm0.5 mm0.5 mm0.5 mm0.5 mm0.5 mm0.5 mm0.4 mm说明:Chip 元件:指 0201、0402、0603等元件; IC 元件：BGA、QFP、QFN、aQFN等元件;异形元件：耳机插座、边键、电池连接器、T卡等元件;屏蔽盖:指屏蔽盖焊盘的内外边沿。只要贴装密度允许，以上距离尽量取最大值。CHIP元件焊盘

5、设计Chip元件焊盘设计应掌握以下关键要素：a）对称性一一两端焊盘必须对称，才能保证熔融焊锡表面张力平衡。b）焊盘间距一一确保元件端头或引脚与焊盘恰当的搭接尺寸。c）焊盘剩余尺寸搭接后的剩余尺寸必须保证焊点能够形成弯月面d）焊盘宽度应与元件端头或引脚的宽度基本一致。1206s 0805s 0603、0402、0201 焊盘设计GA盘宽廣B一焊盘的长度S_盘稱尺寸c矩形片式元件焊盘絨构示意图英制A(mil)B(mil)G(mil)1206607070805506030603253025402253025201121012三、小外形三极管对于小外形晶体管，应在保持焊盘间中心距等于引线间中心距的基

6、础上，再将每个焊盘四周的尺寸分别向外延伸至少0.35mmoJULIUIijuumruSOT 23SOT 14330T 89小外形SOT晶体管焊盘示意图U!边扁平封装器件nnnnnnnnnnnn(QFP)焊盘设计Oaoalauuuuuuuuuuuuwp* S2THkt A 1 BBmT Pitch0.80.650.50.40.3焊盘宽度(mm)0.50.40.30.250.17焊盘长度(mm)1.81.81.61.61.6Tp- -0.25五方形扁平无引脚塑料封装(PQFN)的焊盘设计PQFN导电焊盘的两种类型2111) 一种只裸露出封装底部的一面，其它部分2)另一种焊盘有裸露被封装在元件内。在

7、封装侧面的部分03）大面积热焊盘的设计器件大面积暴露焊盘尺寸，还需考虑避免和周边焊盘桥接等因素。4）导电焊盘与器件四周相对应的焊盘尺寸相似，但向四周外恻稍微延长些(0305mm)。IC及BGA焊盘设计BGA焊盘设计：1）按照供应厂商提供的有关标称值，在该尺寸上执行焊盘设计；2）焊盘表面处理采用OSP,这样能保证安装表面的平整度，允许元件适当 的自对中。镀金是应当避免的，因为在再流焊时，焊料和金之间会发生反应, 削弱焊点的连接；3）过孔尽量不要在焊盘上，如正、反面如有过孔，过孔都需塞孔；4）焊盘间如有空间可做阻焊层，一定要制作阻焊层。BGA其它要求：5）夕卜形定位线画法要标准；6）当有多个BGA

8、时，在布置芯片位置时，要考虑加工性；考虑返修性,通常BGA周边留1 mnn以上；（推荐）8）对于引线间距0.5mm的QFP和球间距0.5mm的BGA封装的器件，为提高贴 片精度，要求在IC两对角设置基准点。bolder R跚 inI and!K IS推荐建议不用0.5mm PitchGA 的 Pad1）PCB每个焊球的焊盘中心与BGA底部相对应的焊球中心相吻合；2）PCB焊盘图形为实心圆，导通孔不能加工在焊盘上；a焊盘最大直径等于BGA底部焊球的焊盘直径；（推荐） b最小直径等于BGA底部焊盘直径减去贴装精度。（推荐） 例如：BGA底部焊盘直径为贴装精度为005mm, PCB焊 盘最小直径0.

9、30mm-0.05mm。（ BG A器件底部焊球的焊盘直径根据 供应商提供的资料）3）阻焊尺寸比焊盘尺寸大0.10.15 mmo0.45mm Pitch &0.27mm球径的aQFN(MT6253)的PadPad大小推荐027mm,阻焊开窗尺寸推荐为0.37-0.4mmo密间距IC的PAD密间距的IC增大铜皮，增大边引脚的引力，便于回流焊自对中，防止其连J形引脚小外形集成电路(SOJ)和塑封有引脚芯片载体(PLCC)的焊盘设计SOJ与PLCC的引脚均为J形，典型引脚中心距为1.27 mm；a) 单个引脚焊盘设计(0.500.80 mm) X (1,85-2.15 mm)；b) 引脚中心应在焊盘

10、图形内侧1/3至焊盘中心之间；c) SOJ相对两排焊盘之间的距离(焊盘图形内廓)A值一般为5、627.4 8.8(mm)；d) PLCC相对两排焊盘外廓之间的距离：J=C+K (单位mm)式中：J-焊盘图形外廓距离;1)2)3)4)5)6)KeyPcid 设计KeyPad原则上要求：都尽量设计成完整的同心圆形，且不得有机械孔；每个同心圆直径尺寸不得小于p5mnn;相邻KeyPad的最接近点的间距 0.2mm;DOME锅仔覆盖的范围内不能有表层走线，都采取镭射过孔方式走线。PCB KeyPad附近至少需有两处露铜用于DOME接地。如因PCB尺寸小的原因，实在无法做完整完整的同心圆的KeyPad,

11、则 需考虑DOME锅仔和KeyPad的配合问题:缩小锅仔尺寸，使在按压后，锅仔 的直边或异性边不能超出KeyPad直边和异形边。可避免锅仔边反复摩擦 PCB上的阻焊层，造成阻焊层下的铺铜和锅仔短路，造成KeyPad失效。外形定位线（丝印框）1）在画BGA器件图形时，必须要画元件外框图形，用途是检验时进行 对中。2）对于与结构配合有关的元器件如电池插座、SIM卡等，在制作PCB 板时必须加上元器件的外形定位边框即丝印框图，亦可用金线做外形定 位框。3）贴片结构件优先选用有定位孔的元件。导线与焊盘的连接说明：如果与电气性能冲突，应服从电气性能的需求。1）对于阻容元件，印制导线连接焊盘处的最大宽度应

12、V焊盘宽度的一半。2）密间距器件的焊盘引脚需要连接时，应从焊脚外部连接，不允许在焊 脚中间直接连接，如下图中所示mm,宽小于04mm。不止呦归呦图1119 12葡隔离3）焊盘要与较大面积的导电区如地、电源等平面相连时，应通过一长 度较短细的导电电路进行热隔离。从大面积地或电源线处引出的导线长 大于054）多层板外层、单双面板上大的导电面积，应局部开设窗口，并最好 布设在元件面；如果大导电面积上有焊接点，焊接点应在保持其导体连 续性的基础上作出隔离刻蚀区域。防止焊接时热应力集中。阻焊膜当有两个以上片状元器件相互靠得很近，甚至共用一段印制导线时，需 用阻焊膜使焊点分离，以免在元器件的电极端形成焊接

13、力，导致元器件 位移。阻焊膜厚度控制在10+/-10umiLSUBI 1& 有岸楫的请幣7正确Lju -ii-1 fc ar*X错误过孔1）推荐BGA芯片的引脚通常釆用在BGA焊盘中间空地用 过孔的形式引出，而且一般都是多层布线。在PCB制板 时用阻焊油墨将过孔阻焊，以免焊接BGA时发生桥接；2）如在PAD焊盘内打孔，通孔或半通孔需填充涂平,尤其是Pitch和球径较小的芯片。I/O连接器i）推荐设置焊盘以保证I/O 口有足够的强度，但焊盘要避让有可能让 锡膏挥发溶剂能进入连接器内部的缝隙或缺口，以免造成连接器电性能失效。焊盘会导致丝印的绿油灌到定位孔中，如2) 连接器对面的铜焊盘必须被绿油覆盖

14、，这样做可以避免第二面印刷时因 锡珠造成顶破钢网或钢网垫高导致连焊的问题，但此处的铜焊盘不能完全 被绿油覆盖，因制板工艺无法达到， 图所示，边缘留出一圈即可。钳谋的焊盘设计J正備的焊盘设计3)连接器(IO)的PIN脚高度必须VPCB厚度，以免印刷第二面时，PIN脚顶破钢网或顶高钢网造成桥连O边键尽量选用有定位孔的侧边按键物料，否则可靠性可能会产生问题。原则上，侧键本体下面的PAD应使用阻焊盖住，可以避免或减少助焊剂 侵入造成连接PIN脚断路，导致按键失效。边键的焊盘宽度二边键pin脚宽度+0.2mm边键的焊盘长度二边键pin脚长度+0.2mm耳机插座原则上，耳机插座BODY下面的PAD应使用阻

15、焊盖住，可以避免或减 少助焊剂侵入耳机插座造成连接PIN脚断路，导致耳机受话功能失效。 尽量选用有定位孔的侧边按键物料，否则可靠性可能会产生问题。/ImSIM Technology 辰讯科技木团屏蔽盖设计结构种类：封闭式（一体式）、围墙式（分体式） 建议采用围墙式（亦称分体式）的屏蔽盖。封闭式（一体式）屏蔽盖与分体式屏蔽盖相比有以下缺点：1）、影响焊接，因热风回流不充分。2）、焊后无法对屏蔽盖內元件进行目视检查。3）、维修困难。如果一块板上有两个以上的屏蔽盖，两个屏蔽盖之间的最小距离须 0.5mmo屏蔽盖与下方IC距离以下所指屏蔽盖均指屏蔽盖的下表面未特指时，以下所指的屏蔽盖为分 体式的屏蔽盖

16、 以下所指IC均指IC的上表面，1）屏蔽盖与下方最高的IC距离应0. 2mm。此规定依据屏蔽盖加工的累积误差0. 05mm,加上贴片制程锡膏厚度0. 15mm,目的是避免屏蔽盖与下面的IC表面接触；2）当元件在屏蔽盖吸着点或连接筋的下方时，屏蔽盖与该元件的距离应 0. 4mm,否则，应在设计中让屏蔽盖避让该元件；说明：此规定依据屏蔽盖加工的累积误差0.05mm,加上贴片制程锡膏厚 度0. 15mm,屏蔽盖的连接筋变形量0. 1mm,及保留0. 1mm的工艺制程 公差，故最小的距离为0. 1mmo 3）屏蔽盖为一体式屏蔽盖时，屏蔽盖与下方最高IC的距离最小应 0. 2mm,同时屏蔽盖的上表面中央

17、保留吸嘴的位置，一般情况下使用CM301贴装时，推荐使用1003吸嘴。除此之外的位置打上散热孔，在保 证屏蔽盖强度的条件下，越多的散热孔越有利于贴片的焊接同时屏蔽盖 与板面接触的边沿做成锯齿形，更有利于回流焊接。吸着点不能影响屏蔽位置：吸着点一般设在屏蔽盖的几何中心（应与重心重合） 盖下面的元件。吸嘴:一般选用1003吸嘴（吸嘴外径为4*6mm） 吸着点尺寸：5*7mm,推荐使用Q 6- e 7mm的吸着点。平整性To I erance : 0.1mm外形尺寸厚度：0.15-0. 2mm,推荐0. 2mm可以保证够的强度，和小的变形量。PCB上的屏蔽盖焊盘宽度应为0.7mm,（即实际的阻焊开窗

18、的宽度为0.7mm）在回流过程中对元件起到自校正的作用。屏蔽盖焊盘外边沿到板边的距离参照前文焊盘间距。这样是通行的做法，使用较小的焊盘，较大的钢网开口，保证爬锡的效率， 这就要求焊盘外边沿距板边、距元件的距离要能够给钢网扩孔留出足够的空 间，所以要求屏蔽盖内外边沿距元件、板边的距离能满足焊盘间距的要求。托盘尺寸1) 外形尺寸：(长X宽X高):300*200*实际高度(mm)；2) 说明：咼度需与兀件咼度配合；3) 托盘各边留出5mm搭边；4)no颜色：推荐使用黑色。其它要求:5)吸着点下方做一个支撑点，高度二元件高度-0.1mm ；6)屏蔽盖窄边右上角做一个标识点(elmm)(推荐)刀吸塑盘中

19、存放元件的凹槽需规则排列；8) 元件与凹槽的间距0. 250. 1mm ；9) 吸塑材料厚度：0. 3-0. 4mm (推荐)。11）盘面平整12）吸塑盘短边右下角标识物料型号规格（可选）13）吸塑盘四面均需做出卡扣位置（卡扣形状及位置见样品托盘）14）塑料盘底部包括塑料盘的边沿，必须在同一平面上，即不会因 PickUP动作而下沉；15）塑料盘要有足够的硬度，以保护里面的屏蔽盖不受外力挤压影响；16）包装时，上下两盘一定要是空的，起到保护作用；17）托盘凹槽，即装元件的槽四个角需要倒角，利于元件拾取18）吸塑盘本身的尺寸必须统一，在生产中经常发现两种不同外形尺寸的 吸塑盘！200.0000SE

20、CTION A-A着锡能力推荐采用马口铁，因马口铁表面镀锡，利于焊接。 镀锌板亦可。无论选板何种材料，供应商必须做：1）浸润实验（浸锡实验）以证明可焊性；2）平整度测试，以证明器件符合平整度要求。供参考:屏蔽性能：业界首选洋白铜，其次是马口铁和锦特板可焊性能：马口铁焊接性好，其次是锦特板，再是洋白铜盐雾试验时间：洋白铜最久，其次是锦特板，最差是马口铁（冲压后极易 氧化生锈）冲压加工性：公司首选洋白铜，其次是马口铁，再是锦特板 产品刚性：洋白铜较好，其次是锦特板和马口铁六元件的选择和考虑对元件的选择，一般必须做到的考虑点最少有以下几方面通用考量：1）元件形状适合于自动化表面贴装，适合厂内的工艺和

21、设备规范2）有良好的尺寸精度3）有一定的机械强度4）包装形式满足厂内设备要求封装形式：Tray （华夫盘）、编带（需考虑厂内现有料架是否满足要求）5）引脚可焊性良好6）有吸着的平面，易于拾放 7）方便目视检查针对纯有铅元件的选择原则纯有铅的情况下，对产品中所有器件需满足以下温度要求：1）器件的耐温要求应满足：200C以上的时间30秒,230C以上的时 间10秒;2）产品中芯片的温度要求不能相互冲突矛盾。针对无铅与有铅元件混装时无铅元件的选择原则峰值温度：以下指器件可以承受的最高的回流温度以及对应的时间. 无铅/有铅混装的情况下,对产品中所有器件需满足以下温度要求：1）器件的耐温要求应满足：20

22、0C以上的时间55秒，且240C以上的 时间10秒。（切片实验证明，峰值温度达到225度,T200C=54. 8秒时, 才能够形成良好的焊点）；2）产品中芯片的温度要求不能相互冲突矛盾。/ImSIM Technology 辰讯科技木团针对纯无铅元件的选择原则纯无铅的情况下，对产品中所有器件需满足以下温度要求:1）器件的耐温要求应满足：220C以上的时间30秒， 250C以上的时间10秒；2）产品中芯片的温度要求不能相互冲突矛盾。引脚的平整度以下主要指连接器（包括数据接口、T卡、SIM卡、耳机插座、各种连接器 等）， 以 SinGeen MINI USB 10PIN Fema Ie （前DIP

23、后SMT Type）的数据接 口为例说明：在两根以上的引脚上表面各取三点，以此三点确定平面，做为量测的基准, 其余各引脚上表面相对于此基准面的上偏差0. 05mm,下偏差0. 05mmo （推 荐）自动贴片的Connectors,其零件塑料顶部正中央须有一平坦区,以利置件机吸取。所有自动贴片Connectors须有定位及防呆柱U4W-H-1J若SMD Connector有极性，则在Connector本体顶部标示极性，便于作业。_ S11 AIIH 1119 1 1 fl 1 1 1fl 1II fl 11Q11 Q 1II 0 111D0 II I I ii I I n I I ： I HU

24、1 J七 DFM检查表根据以上DFM内容，完成如下表单，作为后续研发及NPI在产品研发过程 时，对设计的可制造性作出评估。Q&AYiinsinrLCOin-3363产品可制造性检查表(DFM Chick List)机种=日期：详细检查内容审核结 果备注拼板及单板检查1PCB尺寸是否符合：Max i mum : 330 (L) *250 (W) (mm)Mini mum : 50 (L)*50 (W)(mm)2主板的厚度符合0. 8mm10%； 副板的厚度符合M05mm10%3印制板的边缘区域内(如有工艺边指工艺边部分)不能有 缺槽，或开孔4工艺边距元件 顶端或单板顶部N7mm工艺夹持边禹簣应M

25、4mm5外凸零件区域铳槽宽度及外凸器件到连筋的距离推荐 2. 4mm,否则无法下铳刀割板6拼板的连接筋应远离结构部分（天线支架卡扣，壳体卡扣 及螺丝柱等）,以免因割板精度影响装配7连接筋设计应能保证基板在生产与回流过程中整板平整 无变形（考虑器件重量及材料伸缩性等会对PCBA拼板产 生应力）8拼板定位孔直径4mm0. 1mm,在整块拼板的四个对角设 定四个定位孔9每块单板上设计至少一对基准F i due i a I Marks ； 整拼板上设计至少一对基准，并相距较远。10阴阳板无论整板的基准点还是单板的基准点，板的正反 两面，相对于PCB拼板左下角的对应基准的坐标必须严 格一致11基准点的露

26、铜直径A=1.0 mm5%,在基准点附近大于0.5mm的空区域内没有导体、焊接电路、焊阻膜等其它 标记器件摆件及定位检查12相邻元器件焊盘之间的安全间隔是否符合要求，CHIP件间距0. 3mm, CH IP与IC间距0. 5mm,异形 器件间间距$0. 5mm；13板边元件是否满足安全距离的规范，CHIP件离板边 NO. 3mm, IC和异性元件离板边$0. 5mm14过孔布局越少越好；没有做防焊处理的过孔与焊盘 的间距0. 3mm,如果过孔已经做防焊处理，则对过 孔与焊盘的间距无要求。15CHIP R L C元件焊盘设计是否符合规范16CHIP晶体管元件焊盘设计是否符合规范17PFQN及PF

27、QP PLCC器件（PA, Tranciver,天线开关，FM,蓝牙，LD0等）焊盘设计是否符合规范19 各种连接器，需焊导线或长引脚的器件，插装元件是否有防呆措施 20 贴片结构件（侧键，I/O连接器，MIC）优先选用有定位孔的元件 91有无破板式的需SMT的器件（I/O连接器，侧键等），PIN脚高度必须I vPCB厚度，否则不能做阴阳拼板结构配合有关的元器件如电池插座，SIM卡，T卡，各连接器，FPC焊盘,22 摄像头，贴片式的各种异形器件等的外形定位线（丝印框）是否符合规范23 各种有极性的器件是否有标识极性24 在PCB板边是否设置了部分裸露的焊盘，用来增强ESD的能力252627KeyPad是否都设计成完整的同心圆形，尺寸不得小于且不得有机 械孔KeyPad DOME锅仔覆盖的范围内不能有表层走线，都采取镭射盲孔或埋 孔方式走线，是否符合PCB KeyPad附近是否有至少两处露铜用于DOME接地PCB上无法做完整完整的同心圆的KeyPad,需注明