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电路板设计的作业指导书

时间：2022-07-02 12:58:18 电子技术/半导体/集成电路我要投稿

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关于电路板设计的作业指导书

　　1、目的

　　规范产品的 PCB 工艺设计，规定 PCB 工艺设计的相关参数，使得 PCB 的设计满足电气性能、可生产性、可测试性等要求，在产品设计过程中构建产品的工艺、技术、质量、成本优势。

　　2、范围

　　本规范适用于所有公司产品的 PCB 设计和修改。

　　3、定义（无）

　　4、职责

　　4.1 R&D 硬件工程师负责所设计原理图能导入PCB网络表，原理上符合产品设计要求。 4.2 R&D 结构工程师负责所设计PCB结构图符合产品设计要求。 4.3 R&D PCB Layout工程师负责所设计PCB符合产品设计要求。

　　5、作业办法/流程图(附后)

　　5.1 PCB 板材要求

　　5.1.1 确定 PCB 所选用的板材、板厚等，例如PCB板材：FR-1、FR-4、CEM-1、CEM-3、纸板等，PCB板厚：单面板常用1.6mm ，双面板、多层板常用1.2mm或1.6

　　mm，PCB的板材和厚度由结构和电子工程师共同确定。

　　5.1.2 确定 PCB 铜箔的表面处理方式，例如镀金、OSP、喷锡、有无环保要求等。

　　注：目前应环保要求，单面、双面、多层PCB板均需采用OSP表面处理工艺，即无铅工艺。（特殊工艺要求除外，如：轻触按键弹片板表面需镀金处理）

　　5.1.3 确定PCB有关于防燃材料和等级要求，例如普通单面板要求：非阻燃板材XPC或FR-1

　　94HB和94V-0； TV产品单面板要求：FR-1 94V-0；TV电源板要求：CEM1 94V-0；双面板及多层板要求：FR-4 94V-0。（特殊情况除外，如工作频率超过1G的，PCB不能用FR-4的板材）

　　5.2 散热要求

　　5.2.1 PCB 在布局中考虑将高热器件放于出风口或利于空气对流的位置。

　　5.2.2 大面积铜箔要求用隔热带与焊盘相连，为了保证透锡良好，在大面积铜箔上的元件

　　的焊盘要求用隔热带与焊盘相连（对于需过1A以上大电流的焊盘不能采用隔热焊盘）：

　　焊盘两端走线均匀或热容量相当

　　焊盘与铜箔间以”米”字或”十”字形连接

　　5.2.3 大功率电源板上，变压器及带散热器的发热器件下面需开圆形直径为3.0mm-3.5mm的散热孔。

　　5.2.4 解码板上，在主芯片的BOTTEM层的大面积的地铜箔上需开斜条形绿油开窗，增加主芯片的散热效果。

　　5.3 基本布局及PCB元件库选取要求

　　5.3.1 PCB布局选用的PCBA组装流程应使生产效率最高：

　　设计者应考虑板形设计是否最大限度地减少组装流程的问题，如多层板或双面板的设计

　　能否用单面板代替？PCB每一面是否能用一种组装流程完成？能否最大限度的不用手工焊？使用的插件元件能否用贴片元件代替？

　　5.3.2 PCB上元器件尽可能整齐排列（X,Y坐标），减少机器上下左右的行程变化频率，提高生产效率。

　　5.3.3 为了保证制成板过波峰焊或回流焊时，传送轨道的卡抓不碰到元器件，元器件的外侧距板边距离应大于或等于 5mm，若达不到要求，则PCB应加工艺边。工艺边要求如下：机插定位孔及不能机插的区域：

　　5.3.4 上图中左边直径4 mm的圆形机插定位孔的位置必须固定，距离相邻两条板边的距

　　离各5 mm；右边4X5mm的椭圆孔只要与下板边（轨道边）的距离保持5 mm，与右板边的距离可以适当移动，但不能小于5 mm，且不大于拼板尺寸的四分之一；没有机插元件的PCB，可以不用增加机插定位孔。

　　5.3.5 安装孔的禁布区内无机插元器件和走线。（不包括安装孔自身的走线和铜箔） 5.3.6 考虑大功率器件的散热设计：元器件均匀分布，特别要把大功率的器件分散开，

　　避免电路工作时PCB上局部过热产生应力，影响焊点的可靠性；大功率元件周围不应布置热敏感元器件，它们之间要留有足够的距离；电解电容不可触及发热元件，如大功率电阻、热敏电阻、变压器、散热器等；电解电容与热源（散热器、大功率电阻、变压器）的间隔最小为3.0mm，其它立插元器件到变压器的距离最小为2.5mm。 5.3.7 器件和机箱的距离要求：

　　器件布局时要考虑尽量不要太靠近机箱壁，以避免将 PCB 安装到机箱时损坏器件。

　　特别注意安装在PCB边缘的，在冲击和振动时会产生轻微移动或没有坚固的外形的器件，如：立装电阻、变压器等。

　　5.3.8 布局时应考虑所有器件在焊接后易于检查和维护，小、低元件不要埋在大、高元件群中，影响检修。

　　5.3.9 可调器件周围留有足够的空间供调试和维修：应根据系统或模块的PCBA安装布局以及可调器件的调测方式来综合考虑可调器件的排布方向、调测空间。

　　5.3.10 引脚在同一直线上的插件器件，象连接器、DIP 封装器件，布局时应使其轴线和波峰焊方向平行。

　　5.3.11 轻的插件器件如二级管和1/4W电阻等，布局时应使其轴线和波峰焊方向垂直,这样能防止过波峰焊时因一端先焊接凝固而使器件产生浮高现象。

　　5.3.12 为了保证可维修性，BGA器件周围需留有4mm禁布区，最佳为5mm禁布区。一般情况下BGA不允许放置在背面，当背面有BGA器件时，不能在正面BGA 5mm禁布区的投影范围内布器件。

　　5.3.13 0603以下、SOJ、PLCC、BGA、0.6mm Pitch以下的SOP、本体托起高度（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 两面回流再过波峰焊工艺的PCB板，焊接面的插件元件的焊盘边缘与贴片元件本体的边缘距离应≥3.0mm。

　　5.3.15 易受干扰的元器件不能相互挨得太近，输入和输出元件尽量远离。

　　5.3.16 晶振放置位置尽量靠近主芯片相关引脚，晶振匹配电容等其它辅助件放置在晶振和主芯片的间的连线上。

　　5.3.17 合理布置电磁滤波/退耦电容，此电容尽量靠近IC电源脚，RC回路靠近主IC。