印制板设计工艺规范

1、QJ 企业技术标准QJ/XT 005-2006印制板设计工艺规范2006-01-05发布 2006-01-08实施上海协同科技股份有限公司IQJ/XT 005-2006目次1 前言 (12 规范化引用文件 (13 印制电路板的种类和结构 (14 印制电路板的外形和工艺夹持边: (145 印制电路板的拼板 (156 附加说明 (16IQJ/XT 005-2006印制板设计工艺规范1前言印制电路板设计是电子产品制作的重要环节.其合理性与否不仅关系到电路在装配、焊接、调试和检修过程中是否方便,而且直接影响到产品的质量与电气性能,甚至影响到电路功能能否实现,因此,掌握印制电路板设计工艺是十分重要的。本

2、工艺就规范印制电路板设计工艺,满足印制电路板可制造性设计的要求,为硬件设计人员提供印制电路板设计工艺要求,为工艺人员审核印制电路板可制造性提供工艺审核内容。2规范化引用文件GB/T 4588.1 -1996 无金属化孔单双面印制板分规范GB/T 4588.2 -1996 有金属化孔单双面印制板分规范GB/T 4588.3 - 2002 印制板的设计和使用GB/T 4588.4 - 1996 多层印制板分规范SJ20810 -2002 印制板尺寸与公差3印制电路板的种类和结构3.1印制电路板的种类印制电路板的种类很多,按其结构可分成单面印制电路板、双面印制电路板、多层印制电路板和软性印制电路板。

3、单面印制电路板是最早使用的印制电路板,它仅有一个表面具有导电图形,而且导电图形比较简单,主要用于一般电子产品。双面印制电路板是现在各类电子产品中使用最广泛的印制电路板,它的两个表面都具有导电图形,并且用金属化孔使两面的导电图形连接起来。双面印制电路板的布线密度比单面印制电路板高,使用也很方便。主要用于较高档的电子产品和通信设备中。多层印制电路板是指有三层以上相互连接的导电图形、层间用绝缘材料相隔、经粘合后形成的印制电路板。多层印制电路板的导电图形制作比较复杂,适合电路集成度高的需要,可使产品小型化。同时提高了布线的密度,缩小了元器件的间隙,缩短了信号的传输路径,也减少了元器件焊接点,降低了故障

4、率,提高了整机的可靠性,主要用于计算机和通信设备等高档电子产品中。以聚四氟乙烯、聚脂等软性材料为绝缘基板制成的印制电路板,可折叠、弯曲、卷绕,可在三维空1间里实现立体布线。它的体积小,重量轻、装配方便。容易按照电路要求成型,提高了装配密度和板面利用率。它通常用在高档电子产品中,如笔记本电脑、手机和通信设备等。3.2印制电路板的结构印制电路板主要包括以下几个部分:绝缘基板、铜箔、孔、阻焊层、印字面和助焊层印制电路板的绝缘基板是由高分子的合成树脂与增强材料组成,合成树脂的种类很多,常用的有酚醛、环氧、聚四氟乙烯树脂。增强材料一般有玻璃布、玻璃毡或纸等,它们决定了绝缘基板的机械性能和电气性能。常见的

5、绝缘基板有以下几种。酚醛纸层压板由绝缘浸渍纸或棉纤维浸渍纸以酚醛树脂经热压而成。这种材料的绝缘基板价格低廉,但容易吸水,而且吸水后绝缘电阻降低。它还受环境温度影响大,当环境温度高于100时机械性能变差。这种绝缘基板广泛用于一般电子设备中,而在恶劣环境和高频条件下不宜使用。酚醛玻璃布层压板是用无碱玻璃布浸以酚醛树脂经热压而成。它具有质量轻、电气性能和机械性能良好等优点。主要用于工作温度和工作频率较高的电子设备中。环氧玻璃布层压板是用无碱玻璃布浸以环氧树脂经热压而成。它的电气性能和机械性都优于酚醛树脂板,而且这种绝缘基板透明度好,但价格偏高。聚四氟乙烯层压板具有良好的抗热性和电气性能,用于高频或超

6、高频线路中。除以上几种外,还有聚苯乙烯、聚脂和聚胺酰亚胺等材料制成的绝缘基板。通常使用的单面和双面的印制电路板的厚度如表1所示。表1通常印制电路板的厚度 我单位产品中常用的印制板是:覆铜箔环氧玻璃布层压板(型号CEPGC-31通用型厚1.5mm一级采用GB4725-92标准覆铜箔环氧玻璃布层压板(型号CEPGC-32F 阻燃型厚2.0 mm 一级采用GB4725-92标准 (UL/ANSI: FR-4铜箔是印制电路板表面的导电材料,它通过粘合剂粘贴在绝缘基板的表面,然后通过印制电路板加工工艺,制成印制导线和焊盘,在板上实现元器件的相互连接。制成基准点标记盘和测试盘,实现印制板、元器件定位和电路

7、电气测量。因此,铜箔的质量直接影响印制电路板的性能。所以要求铜箔表面不得有划痕、砂眼和皱折。铜箔的厚度一般有18µm、25µm、35µm、70µm和105µm几种。常用的是35µm、70µm。焊盘又称为连接盘,在印制电路板上用于电气连接和元器件固定或两者兼备的导电图形。焊盘的尺寸和形状跟元器件的插装方式有关。通常按“通孔插装技术(Through Hole Technology简称THT”和“表面贴装技术(Surface Mount Technology简称SMT”二种方式,来分别设计“焊盘”的尺寸和形状。所有的元器件通过焊盘

8、实现电气连接,因此焊盘的设计很重要。在焊盘的尺寸设计时,要考虑以下几点:1便于印制电路板的加工,符合印制电路板加工工艺。2便于元器件的装配和焊接,尤其是机器装配和焊接。同时也要考虑元器件采用的插装方式。3要考虑元器件引脚的尺寸、形状和重量。也要考虑焊盘的抗剥强度。4要考虑到维修时,在手工操作时能确保焊盘与基板之间的牢靠的粘结。采用通孔插装方式的焊盘尺寸,主要指焊盘的直径和内孔尺寸,焊盘的内孔尺寸必须从元件引线直径和公差尺寸以及搪锡层厚度、孔径公差、孔金属化电镀层厚度等方面考虑,焊盘的内孔一般不小于0.6mm,因为小于0.6mm的孔开模冲孔时不易加工,通常情况下以金属引脚直径值加上0.2mm作为

9、焊盘内孔直径,如电阻的金属引脚直径为0.5mm时,其焊盘内孔直径对应为0.7mm。在设计焊盘时,既要考虑元器件引脚的尺寸、形状和重量,也要考虑焊盘的抗剥强度。通常情况下,焊盘的直径取决于内孔直径。1单面板印制电路板的焊盘的尺寸可参考如表2所示。表2单面板印制电路板的焊盘的尺寸 2双面板印制电路板的焊盘(元器件面和焊接面的尺寸可参考以下:非镀覆孔焊盘与孔径之间的关系式:D=(2.53.0d镀覆孔焊盘与孔径之间的关系式:D=(1.52.0d焊盘的尺寸应遵循下面最小尺寸原则:非镀覆孔焊盘与孔径的最小值的关系式:D = d+1.0镀覆孔焊盘与孔径的最小值的关系式:D = d+0.5式中:D焊盘的直径(

10、mmd孔的直径(mm3对于在集成电路引脚的焊盘,因为其引脚之间的距离在2.54 mm或更小,要保证焊盘的抗剥强度,可以采用腰形焊盘。4焊盘内孔边缘到印制板边的距离要大于1mm,这样可以避免加工时导致焊盘缺损。5当与焊盘连接的走线较细时,要将焊盘与走线之间的连接设计成水滴状,这样的好处是焊盘不容易起皮,而是走线与焊盘不易断开。6元器件面和焊接面焊盘最好对称放置(相对于孔。目前表面贴装元器件还没有统一的标准,不同的国家、不同的厂商所生产的元器件外形封装都有差异,所以在选择焊盘尺寸时,应与自己所选用的元器件的封装外形、引脚等焊接相关的尺寸进行比较,确定焊盘的长度、宽度。1焊盘的长度:焊盘长度在焊点可

11、靠性中所起到的作用比焊盘宽度更为重要,焊点可靠性主要取决与长度而不是宽度。如图1所示,其中L1、L2尺寸的选择要有利于焊料熔融时能形成良好的弯月形轮廓,还要避免焊料产生桥接现象。以及兼顾元器件的贴片偏差(偏差在允许范围内,以利于增加焊点的附着力,提高焊接可靠性。对于片状元件焊盘的长度(L1一般取法为: H(元件高度+T(元件焊端宽度±0.30mm焊盘间距一般取法(G为: L(元件长度-2T(元件焊端宽度-0.30mm 对于J形引脚和翼形引脚长度(L2取1.852.15mm。 图1表面元件焊点的长度2焊盘的宽度:对于0805以上的阻容片状元器件或引脚间距1.27 mm以上的小外形封装(

12、SOP、J形引线小外形封装(SOJ等IC芯片而言,焊盘的宽度一般是在元器件引脚宽度的基础上加一个数值,数值的范围在0.10.25mm之间,而对于0.65mm引脚间距以下的IC芯片,焊盘宽度应等于引脚的宽度。相邻焊盘的中心距,应等于元器件的焊端或引脚间中心距。3同一元器件所对应的焊盘图形中相对的两个或两排焊盘之间的距离,取决于元器件本体的宽度和尺寸公差。4焊盘之间,焊盘与通孔盘之间以及焊盘与大面积接地铜箔之间的连线,其宽度应等于或小于其中较小焊盘宽度的二分之一。5应尽可能避免在细间距元器件之间穿越连线,确需在焊盘之间穿越连线的,应用阻焊膜对其加以可靠的遮蔽。6焊盘原则上应尽量避免设计过孔,如果孔

13、和焊点靠得太近,通孔由于毛细管作用可能把熔化的焊锡从元器件上吸走,造成焊点不饱满或虚焊。如无法避免,须用阻焊剂将焊料流失通道阻断。7凡用于焊接片状元器件的焊盘(即焊接点处,绝不允许兼作检测点。检测点应设计成专用的测试盘。8焊盘内不允许有字符与图形等标志符号,标志符号离焊盘边缘的距离应大于0.5mm。9某一焊盘与另一元器件任一焊盘之间的距离应不小于0.5mm。与相邻导线之间的距离应不小于0.3mm。与印制电路板边缘的距离应不小于3.5mm,最好在5mm。10焊盘与较大面积的导电区如地、电源等平面相连时,应通过一根长度较细的导电线路进行热隔离。11对于同一个元件,凡是对称使用的焊盘(如片状电阻、电

14、容、SOIC、QFP等,设计时应严格保持全面的对称性,即焊盘图形的形状与尺寸应完全一致。以保证焊料熔融时,作用于元器件上所有焊点的表面张力能保持平衡(即其合力为零,以利于形成理想的焊点。12对多引脚的元器件(如SOIC、QFP等,引脚焊盘之间的短接处不允许直通,应由焊盘加引出互连线之后再短接,以免产生桥接。13焊盘上的镀锡、或焊锡涂层要均匀,其涂层厚度不应该超过0.10.25mm之间。焊盘的形状和尺寸要有利于增强焊盘和印制导线与绝缘基板的粘贴强度,而且也应考虑焊盘的工艺性和美观。焊盘的形状也分采用通孔插装方式的焊盘形状和采用表面贴装方式的焊盘形状二种。采用表面贴装方式的焊盘比较简单,通常采用正

15、方形和长方形二种,有时为了焊盘的中心处与印制导线相连和增加美观度,在长方形的两头设计成圆弧形。采用通孔插装方式的焊盘形状比较多,常见的焊盘有以下几种:如图3所示。a圆形焊盘圆形焊盘是焊盘与安装孔是同心圆,焊盘的外径一般为孔径的2 3倍左右。设计时,如果印制电路板的密度允许,焊盘不宜过小,否则影响焊盘的抗剥强度,在焊接中容易脱落。同一块印制电路板是,除了个别大元器件需要大孔外,一般焊盘的外径应取为一致,这样不仅美观,而且容易设计绘制。b岛形焊盘岛形焊盘是焊盘与焊盘之间结合为一体,尤如水上的小岛。它常用于不规则排列,特别是当元器件采用立式不规则固定时更为普遍,收录机、电视机等家用电器都采用这种焊盘

16、。岛形焊盘可大量减少印制 图3 常见采用通孔插装方式的焊盘导线的长度和根数,并能在一定程度上抑制分布参数对电路造成的影响。此外,焊盘与印制导线合为一体,铜箔的面积加大,使焊盘和印制导线的抗剥强度增加。c腰形焊盘腰形焊盘即是“椭形”焊盘,一般封装的集成电路两引脚之间的距离只有2.54mm,如果要在这么窄的间距里还要走线,只能采用腰形焊盘,而腰形焊盘有利于斜向布线,从而缩短了布线长度。在印制电路板设计中,不必拘泥于一种形式的焊盘,要根据实际情况灵活变换。印制导线设计是印制电路板设计的一个重要环节,印制导线设计的好坏直接影响到印制电路板的电气性能,有时会影响到整个产品的电气的性能。尤其在高频电路和布

17、线密度高的情况下,更要引起重视。印制导线一般按印制导线宽度、印制导线间距、印制导线走线和印制导线的边线及工艺导线。由于印制导线具有一定的电阻,当电流通过时,一方面会产生电压降,造成信号电压的损失或造成地电流经地线产生寄生耦合。另一方面会产生热量。当导线流过电流较大时,产生的热量多,造成印制导线的粘贴强度降低而剥落。因此,在设计时要考虑印制导线的宽度,一般印制导线的宽度可在0.3 2.0 mm之间。根据实验证明,若印制导线的铜箔厚度在0.05 mm,宽度在1.0 mm,允许通过1A的电流。宽度为2.0 mm的导线允许通过1.9 A的电流。因此可以近似认为导线的宽度等于载流量的安培数。所以,导线宽

18、度应以能满足电气性能要求而又便于生产为宜,导线的宽度可选择在12mm左右,就可以满足一般电路的要求。对于集成电路的信号线,导线宽度可以选在1mm以下,但为了保证导线在板上抗剥强度和工作可靠性,线条不宜太细。只要板上的面积及线条密度允许,应尽可能采用较宽的导线,特别是电源线、地线及大电流的信号线,更要适当加大宽度。对采用表面贴装方式的印制电路板,由于采用的元器件都很小,相对的功率也很小,所以流过印制导线的电流很小。其次,采用的元器件都很小,印制电路板的元件密度就增加,所以其印制导线宽度可以做的很细。采用表面贴装方式的印制导线宽度,其宽度要求是:至少要宽到足以承受所期望的电流负荷值。在正常情况下,

19、相邻导线间距必须能满足电气安全要求,而且为了便于操作和生产,间距也应尽量宽些。选择的最小间距至少要能适合所施加的电压。这个电压包括正常工作电压、附加的波动电压以及其它原因引起的峰值电压。如果有关技术条件允许导线之间存在某种程度的金属残粒,则其间距就会减小。因此,在考虑电压时应把这种因素考虑进去。在布线密度较低时,信号线的间距可适当地加大,对高、低电平悬殊的信号线应尽可能地短且加大间距。表3表面贴装印制导线宽度 印制导线间距的确定应考虑导线之间击穿电压在最坏条件下的要求。在高频电路中还应考虑导线的间距将影响影响分布电容、电感的大小,从而影响电路的损耗和稳定性。一般情况下,建议导线的间距等于导线的

20、宽度,但不小于1mm。实践证明,导线间距为1mm时,工作电压可达200V,击穿电压为1500V。因此导线间距在12mm就可以满足一般电路的需求。以上适用于采用通孔插装方式的的印制导线间距设计对于采用表面贴装方式的印制导线间距,其间距要求是:间距至少要宽到必须能满足电气安全要求值。通常情况下,印制导线的间距可以和印制导线的宽度相等,具体可参考表3中“印制导线宽度”的参数,来作为印制导线的间距。由于印制电路板的铜泊粘贴强度有限,印制导线的图形如设计不当,往往会造成翘起和剥落,所以在设计印制导线的形状时应遵照以下原则:1印制导线不应有急剧的弯曲和尖角,拐弯形式可采用45度拐弯方式,但最佳的拐弯形式是

21、用平缓的过度,拐角的内、外角最好都是圆弧,其半径不得小于2mm。2导线与焊盘的连接处要圆滑,避免出现小尖角。3导线应可能的避免分支,如必须有分支的,分支处应圆滑。4导线通过两个焊盘之间而不与之连通时,应该使与它们的间距保持最大,而且相等。同样导线之间的间距也应该均匀相等并且保持最大。对印制导线的形状设计提出一些“建议和避免”供参考,如图4所示。在印制线路板上,凡是外形需要人工加工修理的,(如大的方孔或一些不规则的孔和槽等为便于加工和确保尺寸准确,用印制铜箔线制成的边线,在需要加工的孔或槽的边缘转角处画出“”标记,或在大的圆孔中心画出“+”,便于机械和人工加工。这通常称为“边线”。有些印制电路板

22、需要在铜箔上进行镀金、镀银等电化学处理。由于印制电路板的印制导线不是全部相连的,如不采用工艺导线把需要电化学处理的印制导线连接起来,有可能部分印制导线就不能电镀到。因此,在需要电化学处理的印制电路板上采用设置工艺导线,在电化学处理结束后,再把工艺导线去掉。(如采用插槽式的印制电路板,其印制电路板的插头部分就采用这种加“工艺导线”方法,进行制作的,设计时,在图纸上画出供电镀用的工艺导线。由于现在许多印制电路板的元器件装配采用机械装配,尤其是采用表面贴装方式的印制电路板。这些机械设备都采用光学基准符号定位 (如丝印机、贴片机等。所以在印制电路板的设计时必须设计 图4印制导线的形状出光学定位基准符号

23、,即基准点标记盘。基准点标记盘的使用有三种情况:1用于印制电路板的整板定位。2用于细间距器件的定位,对于这种情况原则上间距小于0.65mm的方形扁平封装器件(QFP应在其对角位置设置定位基准符号。3用于拼版PCB子板的定位。基准符号成对使用。布置于定位要素的对角处。基准点标记是一个在电路布线图的同一个工艺中产生的印制图特征。基准点和电路布线图必须在同一个步骤中腐蚀出来。基准点标记为装配工艺中的所有步骤提供共同的可测量点。这允许装配使用的每个设备能精确地定位印制电路板和元器件。基准点标记盘有两种类型,它们是:全局基准点和局部基准点。全局基准点标记用于在单块印制电路板上定位所有电路特征的位置。当印

24、制电路板比较小,采用拼板方式的印制电路板。称作为组合板。以组合板的形式处理时,全局基准点叫做组合板基准点。(见图5全局基准点(组合板基准点的设置至少要两个,这些点在电路板或组合板上应该位于对角线的相对位置,并尽可能地距离分开。以便使印制电路板在整板定位时,纠正平移偏移(X与Y位置和旋转偏移(位置。最好是将全局基准点(组合板基准点的设置为三个点,第一个基准点位于0,0位置。第二和第三个基准点位于从0,0点出发的X与Y的方向上。全局基准点应该位于那些含有表面贴装以及通孔元件的所有印制板的顶层和底层,因为现在通孔装配系统也开始利用视觉对准系统。用于定位单个元件的基准点标记。(见图5所有的密间距元件都

25、应该有两个局部基准点系统设计在该元件焊盘图案内,以保证每次当元件在板上贴装、取下和(或更换时有足够的基准点。来纠正平移偏移(X与Y位置和旋转偏移(位置。这可以是两个位于焊盘图案范围内对角线相对的两个标记。如果空间有限,则至少可用一个基准点来纠正平移偏差(X与Y位置。单个基准点应该位于元件焊盘图案的范围内,作为中心参考点。 局部/全局基准点 组合板/全局基准点图5基准点标记盘定位示意图基准点标记盘规格1基准点标记盘形状基准点标记盘形状一般优选形。当然也可以选择其他形状(如、+。2基准点标记盘材料基准点标记盘材料是印制铜箔、由清澈的防氧化涂层保护的印制铜箔。也可以在印制铜箔上镀镍或镀锡、或焊锡涂层

26、(热风均匀的。电镀或焊锡涂层的首选厚度为0.005mm0.010mm0.00020.0004"。焊锡涂层不应该超过0.025mm0.001"。3基准点标记盘的对比度基准点标记与印制板的基质材料之间要有高对比度,以便能达到最佳的视觉对准性能。4准点标记盘的平整度由于设备采用的是光学定位,所以对基准点标记的表面平整度要求比较高。其平整度应该在0.015 mm0.0006"之内。5基准点标记盘的空旷度基准点标记盘的空旷度是指在基准点标记周围,应该有一块没有其它电路特征或标记的空旷面积。空旷区的尺寸是:其半径等于3倍的基准点标记盘半径。如图6所示最小空旷区的尺寸是:其半径

27、不能小于2倍的基准点标记盘半径。 图6基准点标记盘的空旷度基准点标记盘尺寸局部、全局或组合板基准点的最小尺寸是1.0mm0.040",最大直径是3mm0.120"。同一块印制的基准点应保持为同一尺寸。基准点标记不应该在同一块印制板上尺寸变化超过0.025 mm0.001"。推荐使用基准点标记尺寸是1.5mm0.060"基准点标记盘设计工艺要求基准点标记盘距离印制电路板边缘至少要5 mm0.200"。在所有基准点都应该有一个足够大的阻焊开口,同样阻焊剂也不能污染基准点标记盘,以保持光学目标绝对不受阻焊的干扰。为了能对装配好元器件的印制电路板进行单

28、板调试,需要在印制电路板上设置测试盘。测试盘设计要将后期产品制造的测试问题在电路和印制电路板设计时就考虑进去,以便于进行单板调试和达到电路测试要求。提高测试盘的可测性设计要考虑工艺设计和电气设计两个方面的要求。4.1测试盘电气设计要求1每个电气节点都必须有一个测试点(也可以根据测试要求设置测试点,每个集成电路芯片(IC必须有电源正极(POWER及地(GROUND的测试点,且尽可能接近此元器件,最好在距离集成电路芯片的2mm0.080"范围内。2板上的供电线路应分区域设置测试断点,以便于电源去耦电容或电路板上的其它元器件出现对电源短路时,查找故障点更为快捷准确。设计断点时,应考虑恢复测

29、试断点后的功率承载能力。3将测试点均衡地分布在印制板上。如果探针集中在某一区域时,较高的压力会使待测试板或针床变形,进一步造成部分探针不能接触到测试点。4测试节点严禁选在元器件的焊点上,这种测试可能使有虚焊的节点在探针压力作用下挤压到理想位置,从而使虚焊故障被掩盖。4.2测试盘工艺设计要求:1所有测试点的定位尺寸以定位孔作为基准,减少印制电路板在加工时带来的测试点定位误差。2测试点不可设置在印制电路板边缘5mm的范围内,这5mm的空间用以保证夹具夹持。通常在输送带式的生产设备与SMT设备中也要求有同样的工艺。3测试点的直径不小于0.4mm0.016",相邻测试点的间距不小于测试设备“

30、针床”中探针之间的最小间距。4在测试面不能放置高度过高的元器件,过高的元器件将引起在线测试夹具探针对测试点的接触不良。5最好将测试点放置在元器件周围1.0mm以外,避免探针和元器件撞击损伤。定位孔环状周围3.2mm以内,不可有元器件或测试点。6所有探测点最好镀锡或选用质地较软、易贯穿、不易氧化的金属传导物,以保证可靠接触,延长探针的使用寿命。7测试点不可被阻焊剂或文字油墨覆盖,否则将会缩小测试点的接触面积,降低测试的可靠性。印制电路板的孔有安装孔、通孔、定位孔等,它们主要用于印制电路板的加工、元器件安装、产品装配及不同层面之间的连接等。印制电路板的安装孔可以分成元器件安装孔和印制板安装孔。元器

31、件安装孔用在采用通孔插装方式的印制电路板上较多。元器件安装孔分有焊盘的安装孔和无焊盘的安装孔,有焊盘的安装孔一般用在安装比较小的元器件,用锡焊把元器件引脚与它们固定在一起,并实现固定元器件和电气连接。无焊盘的安装孔用在安放比较大的元器件(如开关、保险丝插座等,用螺母把它们来固定住。有焊盘的元器件安装孔设计工艺要求1元器件安装孔的孔径与印制电路板厚的之比最好应不大于31,大的比值会使生产困难。2对镀覆的(金属化孔元器件安装孔,其平均镀覆层厚度不小于25m,最小厚度为15m。3在同一块板上的元器件安装孔的孔径最好能一致,对不一样的孔径要在图上注明尺寸和要求。4非圆形的元器件安装孔要以元器件引脚的形

32、状尺寸加上0.25mm0.70mm来作为安装孔尺寸。5同一块板上的同种元器件的安装孔,其两孔之间的间距要一致。(如1/8 W电阻,其在印制电路板上安装孔的两孔之间的间距为10mm。6元器件安装孔离印制电路板的边缘应至少有1.5mm(最好为3mm的距离,这将使线路板更加易于进行传送和波峰焊接,且对外围元件的损坏更小。无焊盘的元器件安装孔在印制电路板用的不是很多,但有时也会用到。主要为放置线路上的特殊元件和大的元器件,如开关、保险丝插座、小形变压器等。在设计无焊盘的元器件安装孔时,要满足以下设计工艺要求:无焊盘的元器件安装孔设计工艺要求1安装孔的定位要以印制电路板的定位孔的中心来作为参考基准。外形

33、需要人工加工修理的,在孔的边缘上要设计边线。大的圆孔中心要画出“+”,便于机械和人工加工。2安装孔要以元器件的安装位置尺寸来作为孔的设计尺寸,并要考虑被安装元器件的公差要求。3安装孔的安装位置要放置在离印制板的边缘3mm以内或至少大于印制板的板厚。4用螺母或其他紧固件来固定元器件的安装孔,这种安装孔的周围3mm10 mm不要安放其他元器件,以免在用工具固定元器件时损坏其他元器件。印制板安装孔是把印制电路板固定在最终产品上的螺丝孔,安装孔的位置与最终产品中该块印制板安装位置相同。印制板安装孔设计工艺要求1安装孔的定位要以印制电路板的定位孔的中心作为参考基准。以最终产品中该块印制板安装位置和使用的

34、紧固件尺寸作为安装孔设计依据。2安装孔在离印制电路板的边缘的尺寸要至少大于印制板的板厚。3如果安装孔不是用于接地的话,周围5mm内不能用铜箔。考虑到对印制电路板的抗电磁抗干扰,对需要接地的安装孔要采用金属化孔,并且孔周围要有一圈铜箔,铜箔与印制电路板的“地”相连。这样,印制电路板的地线通过金属螺丝与机箱的金属外壳相连,可以起到屏蔽作用。通孔一般指用金属化孔贯穿印制电路板的连接孔,又称导通孔。通孔在采用通孔插装方式和采用表面贴装方式的都使用的比较广泛。当通孔只用作贯穿连接和内层连接时,孔径公差,特别是最小孔径公差一般是不重要的,所以不用规定。由于通孔不插元器件,所以它的孔径可以比元器件安装孔的孔

35、径小。通孔设计工艺要求1在采用表面贴装方式的印制电路板上,要避免在表面安装焊盘以内,或在距表面安装焊盘1mm以内设置导通孔。如无法避免,须用阻焊剂将焊料流失通道阻断。2在表面安装器件(SMC和表面安装元件(SMD下部尽量不要设置导通孔,一可防止焊料流失,二可防止导通孔截留焊剂及污物而无法清洁净。若不可避免这种情况,则应将孔堵死填平(用阻焊油墨阻塞通孔。在印制电路板加工和元器件机械插装中都需要对印制板进行定位,以便能正确对印制板进行丝网漏印和元器件通过机械设备正确地插入元器件安装孔。定位孔设计工艺要求1定位孔设计的尺寸和精度要求,在印制板规划图中已规划出定位孔尺寸和精度,设计中定位孔按对角设计,

36、孔径应符合所选ICT设备定位销的尺寸及公差要求。在印制板面积较大时,最好设计三个定位孔,呈三角形排列。2尽可能使定位孔间距及其与元件之间的距离大一些,并根据插装设备对其尺寸进行标准化和优化处理;不要对定位孔做电镀,因为电镀孔的直径很难控制。3为了保证印制板能准确、牢固地放置在设备的夹具上,在设计定位孔时,要按实际情况设计。一般定位孔的孔径尺寸为为5mm。为了定位迅速,其中一个孔可以设计成椭圆形。在定位孔周围1mm 范围内不能有元件。4如有可能,尽量使定位孔也作为印制电路板在最终产品中的安装孔使用,这样可减少制作时的钻孔工序阻焊层是指在印制电路板上涂覆的绿色阻焊剂。阻焊剂是一种而高温涂料,除了焊

37、盘和元器件的安装孔以为,印制电路板的其它部位均在阻焊层之下。这样可以使焊接只在需要焊接的焊点上进行,而将不需要焊接的部分保护起来。应用阻焊剂可以防止搭焊连桥所造成的短路,减少返修,使焊点饱满,减少虚焊,提高焊接质量,减少焊接时受到的热冲击,使表面不易起泡、分层,减少潮湿气体和有害气体对印制电路板的侵蚀。3.2.4.1常用的阻焊剂有两种基本类型:印刷型,它一般使用丝网漏印把阻焊剂印刷在规定要求的印制电路板上。这种方法成本很低,但阻焊层的涂覆公差较大。光成像阻焊剂,它是在印制电路板上涂覆一层专用的湿膜或干膜,经过暴光(通常用紫外线和显影产生相应的图形。这种方法成本较高,但阻焊层的涂覆公差较小。3.

38、2.4.2阻焊层设计工艺要求1阻焊层上所有没有被把阻焊剂覆盖的区域,该些区域定位要定位孔的中心位置作为基准点,以减少阻焊层的位置公差。2印制板上相应于各焊盘的阻焊膜的开口尺寸,应比焊盘尺寸大0.050.25mm,具体情况视焊盘间距而定,如果阻焊膜的分辨率达不到应用细间距焊盘间的要求时,则细间距焊盘图形范围内不应有阻焊膜。目的是既要防止阻焊剂污染焊盘,又要避免焊膏印刷时连印和焊接时产生焊桥。3阻焊膜的厚度不得大于焊盘的厚度4对没有经过焊料熔融的环氧玻璃布的阻焊公差是:对采用光成像工艺的,位置公差可以是0.1mm0.6mm。对采用网印工艺的,位置公差可以是0.4mm1.0mm。5阻焊层在印制电路板

39、表面的颜色要均匀、有光泽、表面无垃圾、无多余印记。印字面一般用白色油漆制成,主要用于标注元器件的符号和编号,便于印制电路板装配时的电路识别。1焊盘内不允许印有字符和图形标记,标志符号离焊盘边缘距离应大于0.5mm。2字符标识设计要符合生产工艺要求。通常情况下,目前双面板的丝网印字符的线宽应保证至少0.15mm;单面板的丝网印字符的线宽应保证至少0.2mm;要根据线宽的要求来决定字体的大小,字体太小,不符合生产工艺要求,有可能会造成字迹模糊。3元器件编号(项目代号的位置要以元器件在印制电路板上安装后也能看到为设计原则。所有元器件编号要以印制电路板在最终产品上的正视和右视这两个方向来排列。4对于集

40、成电路之类的元器件,在标出有方向的图形标记外,还要在图形内标出元器件第一脚的位置点。5对有极性要求的元器件,要标出极性位置点(如电解电容,要在其图形正极的地方标出“+”符号。6对有方向要求的器件(如插座、晶体管、光电偶合器、小型电位器等可用简单元器件符号作为图形标记来说明其方向位置。7要在印制电路板的空隙部分(一般在四个角的位置标明该板的相关信息,即,正面把该印制电路板的“装配图号”标出,另一面把“产品型号、印制板图号及印制板的版本号”标出。标出的各相关信息位置要以元器件在印制电路板上安装后也能看到为设计原则。要达到一个好的焊点,被焊物必须要有一个完全无氧化层的表面,但金属一旦曝露于空气中会生

41、成氧化膜,温度越高氧化越厉害,这层氧化膜阻止液态焊锡对金属的浸润作用。这种氧化膜无法用传统溶剂清洗,此时必须依赖助焊剂与氧化层起化学作用,当助焊剂清除焊盘金属表面间的氧化层之后,干净的被焊物表面,才可与焊锡结合。为防止印制电路板在元器件焊接以前产生焊盘表面氧化,往往在印制电路板加工好时,在印制电路板上喷涂上一层助焊剂,称为助焊层。另外还有一种助焊层,是用镀锡、或焊锡涂层作为助焊层材料的,它一般用在“表面贴装”的印制电路板上较多。1在长期存放的条件下,对印制电路板无腐蚀性和不会变质。2附着性好,能长期存放不剥落,但不粘手。3熔点比焊料低,浸润扩散速度比熔化焊料快;4粘度和比重比焊料小,在常温下贮存稳定。5用镀锡、或焊锡涂层作为助焊层材料的,其涂层厚度不应该超过0.10.25mm之间。4印制电路板的外形和工艺夹持边:4.1印制电路板的外形印制电路板的外形要根据其在产品中的位置、空间的大小、形状以及与其它部件的配合来确定印制电路板的外形与尺寸。从印制板生产工艺来说