QFN封装的PCB焊盘和网板设计

QFN封装的PCB焊盘和网板设计
QFN封装的PCB焊盘和网板设计

QFN封装的PCB焊盘和网板设计(图)

近几年来,由于QFN封装(Quad Flat No-lead package,方形扁平无引脚封装)具有良好的电和热性能、体积小、重量轻,其应用正在快速增长。采用微型引线框架的QFN封装称为MLF(Micro Lead Frame,微引线框架)封装。QFN封装和CSP(Chip Size Package,芯片尺寸封装)有些相似,但元件底部没有焊球,与PCB的电气和机械连接是通过PCB焊盘上印刷焊膏经过回流焊形成的焊点来实现的。QFN封装对工艺提出了新的要求,本文将对PCB焊盘和印刷网板设计进行探讨。

图1:外露散热焊盘的QFN封装

QFN封装的特点

QFN是一种无引脚封装,呈正方形或矩形,封装底部中央位置有一个大面积裸露焊盘用来导热,围绕大焊盘的封装四周有实现电气连接的导电焊盘。由于QFN

封装不像传统的SOIC与TSOP封装那样具有鸥翼状引线,内部引脚与焊盘之间的导电路径短,自感系数以及封装体内布线电阻很低,所以它能提供卓越的电性能。此外,它还通过外露的引线框架焊盘提供了出色的散热性能,该焊盘具有直接散热通道,用于释放封装内的热量。通常将散热焊盘直接焊接在电路板上,PCB中的散热过孔有助于将多余的功耗扩散到铜接地板中,从而吸收多余的热量。图1显示了这种采用PCB焊接的外露散热焊盘的封装。

由于体积小、重量轻,以及极佳的电性能和热性能,QFN封装特别适合任何一个对尺寸、重量和性能都有要求的应用。与传统的28引脚PLCC封装相比,32引脚QFN封装的面积(5mm×5mm)缩小了84%,厚度(0.9mm)降低了80%,重量(0.06g)减轻了95%,电子封装寄生效应也降低了50%,所以非常适合应用在手机、数码相机、PDA及其他便携电子设备的高密度PCB上。

PCB焊盘设计

QFN的焊盘设计主要包含以下三个方面:周边引脚的焊盘设计、中间热焊盘及过孔的设计和对PCB阻焊层结构的考虑。

1、周边引脚的焊盘设计

对于QFN封装,PCB的焊盘可采用与全引脚封装一样的设计,周边引脚的焊盘设计尺寸如图2所示。在图中,尺寸Zmax为焊盘引脚外侧最大尺寸,Gmin是焊盘引脚内侧最小尺寸,D2t为散热焊盘尺寸,X、Y是焊盘的宽度和长度。

图2:PCB焊盘的设计尺寸

MLF封装的焊盘的公差分析包括元件公差、印制板制造公差和贴装设备的精度。这类问题的分析IPC已建立了一个标准程序,根据这个程序可计算得出各种MLF元件推荐的焊盘尺寸,表1列出了一些常见的引脚间距为0.5mm的QFN封装的PCB焊盘设计尺寸。

2、散热焊盘和散热过孔设计

QFN封装具有优异的热性能,主要是因为封装底部有大面积散热焊盘,为了能有效地将热量从芯片传导到PCB上,PCB底部必须设计与之相对应的散热焊盘和散热过孔。散热焊盘提供了可靠的焊接面积,过孔提供了散热途径。

通常散热焊盘的尺寸至少和元件暴露焊盘相匹配,然而还需考虑各种其他因素,如避免和周边焊盘的桥接等,所以热焊盘尺寸需要修订,具体尺寸如表1所示。

表1:PCB焊盘设计尺寸(单位:mm)

散热过孔的数量及尺寸取决于封装的应用情况、芯片功率大小,以及电性能的要求。建议散热过孔的间距在1.0~1.2mm,过孔尺寸在0.3~0.33mm。散热过孔有4种设计形式:使用干膜阻焊膜从过孔顶部或底部阻焊;使用液态感光(LPI)阻焊膜从底部填充;或者采用“贯通孔”,如图3所示。上述方法各有利弊:从顶部阻焊对控制气孔的产生比较好,但PCB顶面的阻焊层会阻碍焊膏印刷;底边的阻焊和底部填充由于气体的外逸会产生大的气孔,覆盖2个热过孔,对热性能方面有不利的影响;贯通孔允许焊料流进过孔,减小了气孔的尺寸,但元件底部焊盘上的焊料会减少。散热过孔设计要根据具体情况而定,建议使用顶部或底部阻焊。

图3:散热过孔的4种设计形式

回流焊曲线和峰值温度对气孔的形成也有很大的影响,经过多次实验发现,在底部填充的热焊盘区域,当峰值回流温度从210℃增加到215~220℃时,气孔减少;对于贯通孔,PCB底部的焊料流出随回流温度的降低而减少。

3、阻焊层的结构

建议使用NSMD阻焊层,阻焊层开口应比焊盘开口大120~150μm,即焊盘铜箔到阻焊层的间隙有60~75μm,这样允许阻焊层有一个制造公差,通常这个公差在50~65μm之间。当引脚间距小于0.5mm时,引脚之间的阻焊可以省略。

网板设计

能否得到完美、可靠的焊点,印刷网板设计是关键的第一步。四周焊盘网板开口尺寸和网板的厚度的选取有直接的关系,一般较厚的网板可以采用开口尺寸略小于焊盘尺寸的设计,而较薄的网板开口尺寸可设计到1:1。推荐

PCB-焊盘工艺设计规范

PCB焊盘与孔设计工艺规范 1. 目的 规范产品的PCB焊盘设计工艺,规定PCB焊盘设计工艺的相关参数,使得PCB的设计满足 可生产性、可测试性、安规、EMC、EMI等的技术规范要求,在产品设计过程中构建产品的工艺、技术、质量、成本优势。 2. 适用范围 本规范适用于空调类电子产品的PCB工艺设计,运用于但不限于PCB的设计、PCB批产工艺审查、单板 工艺审查等活动。 本规范之前的相关标准、规范的内容如与本规范的规定相抵触的,以本规范为准 3. 引用/参考标准或资料 TS —S0902010001 << 信息技术设备PCB安规设计规范>> TS —SOE0199001 <<电子设备的强迫风冷热设计规范>> TS —SOE0199002 << 电子设备的自然冷却热设计规范>> IEC60194 <<印制板设计、制造与组装术语与定义>> (Printed Circuit Board design manu facture and assembly-terms and defi niti ons ) IPC —A —600F << 印制板的验收条件>> (Acceptably of printed board ) IEC60950 4. 规范内容 4.1焊盘的定义 通孔焊盘的外层形状通常为圆形、方形或椭圆形。具体尺寸定义详述如下,名词定义如图所示。 1) 孔径尺寸:若实物管脚为圆形:孔径尺寸(直径)=实际管脚直径+0.20s0.30mm (8.0s 12.0MIL)左 右;若实物管脚为方形或矩形:孔径尺寸(直径)=实际管脚对角线的尺寸+0.10s 0.20mm (4.0s 8.0MIL) 左右。 2) 焊盘尺寸:常规焊盘尺寸=孔径尺寸(直径)+0.50mm(20.0 MIL)左右。 、 d 多层板】—伽I 单层檢D=2d 4.2 焊盘相关规范 4.2.1所有焊盘单边最小不小于0.25mm,整个焊盘直径最大不大于元件孔径的3倍。 一般情况下,通孔元件采用圆型焊盘,焊盘直径大小为插孔孔径的 1.8倍以上;单面板焊盘直径不小于2mm ;双面板焊盘尺寸与通孔直径最佳比为 2.5,对于能用于自动插件机的元件,其双面板的焊盘 为其标准孔径+0.5---+0.6mm 4.2.2 应尽量保证两个焊盘边缘的距离大于0.4mm,与过波峰方向垂直的一排焊盘应保证两个焊盘边缘的 距离大于0.5mm (此时这排焊盘可类似看成线组或者插座,两者之间距离太近容易桥连)

PCB工艺设计规范要点

PCB板设计规范 文件编号:QI-22-2006A 版本号:A/0 编写部门:工程部 编写:职位:日期: 审核:职位:日期: 批准:职位:日期:

目录 一、PCB版本号升级准则 (1) 二、PCB板材要求 (2) 三、PCB安规文字标注要求 (3) 四、PCB零件脚距、孔径及焊盘设计要求 (15) 五、热设计要求 (16) 六、PCB基本布局要求 (18) 七、拼板规则 (19) 八、测试点要求 (20) 九、安规设计规范 (22) 十、A/I工艺要求 (24)

一、PCB版本号升级准则: 1.PCB板设计需要有产品名称,版本号,设计日期及商标。 2.产品名称,需要通过标准化室拟定,如果是工厂的品牌,那么可以采用红光厂注册商标( )商标需要统一字符大小,或者同比例缩放字符。不能标注商标的,则可以简单字符冠名,即用红光汉语拼音几个首字母,例如,HG 或HGP冠于产品名称前。 3.版本的序列号,可以用以下标识REV0,0~9, 以及0.0,1.0,等,微小改动用.A、.B、.C等区分。具体要求如下: ①如果PCB板中线条、元件器结构进行更换,一定要变更主序号,即从 1.0 向 2.0等跃迁。 ②如果仅仅极小改动,例如,部分焊盘大小;线条粗细、走向移动;插件孔 径,插件位置不变则主级次数可以不改,升级版只需在后一位数加上A、 B、C和D,五次以上改动,直接升级进主位。 ③考虑国人的需要,常规用法,不使用4.0序号。 ④如果改变控制IC,原来的IC引脚不通用,请改变型号或名称。 ⑤PCB版本定型,技术确认BOM单下发之后,工艺再改文件,请在原技术 责任工程师确认的版本号后加入字符(-G)。工艺部门多次改动也可参照技术部门数字序号命名,例如,G1,G2向上升级…等。 4.PCB板日期,可以用以下方案标明。XX-YY-ZZ,或者,XX/YY/ZZ。 XX表示年,YY表示月,ZZ表示日。例如:11-08-08,也可以11-8-8,或者,11/8/8。PCB板设计一定要放日期标记。 二、PCB 板材要求 确定PCB 所选用的板材,板材类型见表1,若选用高TG 值的板材,应在文件中注明厚度公差。 注1:1、CEM-1: 纸芯环氧玻璃布复合覆铜箔板,保持了优异的介电性能、机械性能、和耐热性;且允许冲孔加工,其冲孔特性较玻璃环氧基材FR-4更优越,模具寿命更长;高温时翘曲变形很小。 2、FR-4:基板是铜箔基板中最高等级,用环氧树脂、八层玻璃纤维布和电渡铜箔含浸、压覆而成。有优秀的介电性能、机械强度;耐热性好、吸湿小。 3、FR-1:纸基材酚醛树脂基板,弯曲度、扭曲度好,耐热、耐湿差。注2:由于无铅焊料的熔点比传统的Sn-Pb高30℃-40℃,因此无铅化的实施对PCB材质、电子元器件的耐温性、助焊剂的性能、无铅焊料的性能、无铅组装设备的性能提出了更高的要求。对于PCB材质,需要采用热膨胀系数比较小而且玻璃化转变温度Tg值比较大的材料,才能够满足无铅焊接工艺的要求。

PCB的元器件焊盘设计

PCB的元器件焊盘设计 PCB的元器件焊盘设计是一个重点,最终产品的质量都在于焊点的质量。因此,焊盘设计是否科学合理,至关重要。对于同一个元件,凡是对称使用的焊盘(如片状电阻、电容、SOIC、QFP等),设计时应严格保持其全面的对称性,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(也称为润湿力)能保持平衡(即其合力为零),以利于形成理想的焊点。以下分类讲一下不同类型元器件的焊盘设计要求:一、片式(Chip)元件焊盘设计应掌握以下关键要素对称性:两端焊盘必须对称,才能保证熔融焊锡表面张力平衡;对于小尺寸的元件0603、0402、0201等,两端融焊锡表面张力的不平衡,很容易引起元件形成“立碑”的缺陷。焊盘间距:确保元件端头或引脚与焊盘恰当的搭接尺寸;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;焊盘宽度:应与元件端头或引脚的宽度基本一致。 A :焊盘宽度 B :焊盘长度G :焊盘间距S :焊盘剩余尺寸 在实际生产中,最常见到0402元件焊盘设计不合理,造成缺陷比较多,在这里,给大家一个0402元件的优选焊盘设计方案,这个方案在生产实际中效果比较好,缺陷率极低。0402优选焊盘各项参数及焊盘图形:A=0.7-0.71B=0.38G=0.52S=0.14 焊盘的两端可以设计成半园形,焊接后的焊点比较饱满。二、SOP及QFP设计原则:1、焊盘中心距等于引脚中心距;2、单个引脚焊盘设计的一般原则Y=T+b1+b2=1.5~2mm (b1=0.3~1.0mm b2=0.3~0.7mm)X=1~1.2W3、相对两排焊盘内侧距离按下式计算(单位mm)G=F-K式中:G—两排焊盘之间距离,F—元器件壳体封装尺寸,K—系数,一般取0.25mm, SOP 包括QFP的焊盘设计中,需要注意的就是上面第2条中的b1和b2两个参数。良好的焊点可以看下面的图,在这个图里,前面称为的焊点的脚趾,后面称为焊点的脚跟,

PCB焊盘与孔设计规范

PCB 焊盘与孔设计工艺规范 1. 目的 规范产品的PCB焊盘设计工艺,规定PCB焊盘设计工艺的相关参数,使得PCB 的设计满足可生 产性、可测试性、安规、EMC、EMI 等的技术规范要求,在产品设计过程中构建产品的工艺、 技术、质量、成本优势。 2. 适用范围 本规范适用于空调类电子产品的PCB 工艺设计,运用于但不限于PCB 的设计、PCB 批产工 艺审查、单板工艺审查等活动。 本规范之前的相关标准、规范的内容如与本规范的规定相抵触的,以本规范为准 3.引用/参考标准或资料 TS—S0902010001 <<信息技术设备PCB 安规设计规范>> TS—SOE0199001 <<电子设备的强迫风冷热设计规范>> TS—SOE0199002 <<电子设备的自然冷却热设计规范>> IEC60194 <<印制板设计、制造与组装术语与定义>> (Printed Circuit Board design manufacture and assembly-terms and definitions) IPC—A—600F <<印制板的验收条件>> (Acceptably of printed board) IEC60950 4.规范内容 4.1焊盘的定义 通孔焊盘的外层形状通常为圆形、方形或椭圆形。具体尺寸定义详述如下,名词定义如图所示。 1)孔径尺寸: 若实物管脚为圆形:孔径尺寸(直径)=实际管脚直径+0.20∽0.30mm(8.0∽12.0MIL)左右; 若实物管脚为方形或矩形:孔径尺寸(直径)=实际管脚对角线的尺寸+0.10∽0.20mm(4.0∽8.0MIL)左右。 2)焊盘尺寸: 常规焊盘尺寸=孔径尺寸(直径)+0.50mm(20.0 MIL)左右。 4.2 焊盘相关规范 4.2.1所有焊盘单边最小不小于0.25mm,整个焊盘直径最大不大于元件孔径的3倍。 一般情况下,通孔元件采用圆型焊盘,焊盘直径大小为插孔孔径的1.8倍以上;单面板焊盘直径不小于

PCB板焊盘与通孔的设计规范标准

PCB设计工艺规范 1概述与范围 本规范规定了印制板设计应遵循的基本工艺规范,适合于公司的印制电路板设计。 2 .性能等级(Class) 在有关的IPC标准中建立了三个通用的产品等级(class),以反映PCB在复杂程度、功能性能和测试/检验方面的要求。设计要求决定等级。在设计时应根据产品等级要求进行设计和选择材料。 第一等级通用电子产品包括消费产品、某些计算机和计算机外围设备、以及适合于那些可靠性要求不高,外观不重要的电子产品。 第二等级专用服务电子产品包括那些要求高性能和长寿命的通信设备、复杂的商业机器、仪器和军用设备,并且对这些设备希望不间断服务,但允许偶尔的故障。 第三等级高可靠性电子产品包括那些关键的商业与军事产品设备。设备要求高可靠性,因故障停机是不允许的。 2.1组装形式 PCB的工艺设计首先应该确定的就是组装形式,即SMD与THC在PCB正反两面上的布局,不同的组装形式对应不同的工艺流程。设计者设计印制板应考虑是 否能最大限度的减少流程问题,这样不但可以降低生产成本,而且能提高产品质量。因此,必须慎重考虑。针对公司实际情况,应该优选表1所列形式之一。 表1 PCB组装形式

3. PCB材料 3. 1 PCB基材:PCB基材的选用主要根据其性能要求选用,推荐选用FR— 4环氧

树脂玻璃纤维基板。选择时应考虑材料的玻璃转化温度、热膨胀系数(CTE、热 传导性、介电常数、表面电阻率、吸湿性等因素。 3. 2印制板厚度范围为0.5m叶6.4mm常用 0.5mm,0.8mm,1mm,1.6mm,2.4mm,3.2m ft种。 3. 3铜箔厚度:厚度种类有18u,35u,50u,70u。通常用18u、35u。 3. 4 最大面积:X*Y=460mm350mm 最小面积:X*Y=50mm50mm 3. 5在印刷板的上下两表面印刷上所需要的标志图案和文字代号等,例如元件标号和标称值、元件外廓形状和厂家标志、生产日期等等。丝印字符要有 1.5~2.0mm的高度。字符不得被元件挡住或侵入了焊盘区域。丝印字符笔划的宽度一般设置为 10Mil。 3. 6常用印制板设计数据:普通电路板:板厚为1.6mm对四层板,内层板厚用 0.71mm,内层铜箔厚度为35u。对六层板,内层厚度用0.36mm,内层铜箔厚度用 35u。外层铜箔厚度选用18u,特殊的板子可用35u,70u(如电源板)。后板:板厚用3.2mm, 铜箔厚度用18u或35u.对于四层板,内层板厚用2.4mm,内层铜箔用35u。 3. 7 PCB允许变形弯曲量应小于0.5 %,即在长为100mr的PC范围内最大变形量 不超过0.5mm 3. 8设计中钻孔孔径种类不要用的太多。应适当选用几种规格孔径 4.布线密度设计 4. 1在组装密度许可的情况下,尽量选用低密度布线设计,以提高可制造性。推荐采用以下三种密度布线: 4. 11一级密度布线,适用于组装密度低的印制板。特征: 组装通孔和测试焊盘设立在2.54mm的网络上,最小布线宽度和线间隔为 0.25mm ,通孔之间可有两条布线。 4 Q.1OT 啊 4. 12二级密度布线,适用于表面贴装器件多的印制板。特征: 组装通孔和测试焊盘设立在1.27mm的网络上。最小布线宽度和线间隔为0.2mm 在表面贴装器件引线焊盘1.27mm的中心距之间可有一条0.2mm的布线

PCB焊盘设计规范标准

pcb焊盘设计规范标准 主要内容 一:DFM DFR DFX介绍 二:DFM与DRC的区别 三:传统设计方法与现代设计方法的区别 四:DFM的优点 五:DFM的具体内容 一:DFM DFR DFX介绍 DFM: Design for Manufacturing 可制造性设计 DFT:Design for Test 可测试性设计DFD:Design for Diagnosibility 可分析性设计DFA:Design for Aseembly 可装配性设计DFE:Design for Enviroment 环保设计 DFS: Design for Sourcing 可周转性设计DFR:Design for Reliability 可靠性设计DFF: Design for Fabrication of the PCB PCB可制造性设计

作为一种科学的方法,DFX将不同团队的资源组织在一起,共同参与产品设计和制造过程,通过发挥团队的共同作用,缩短产品开发周期,提高产品质量、可靠性和客户满意度,最终缩短从概念到客户手中的整个时间周期。 二、DFM与DRC的区别 DFM规则往往由生产工艺人员参与制定,而DRC规则由每个设计师自己制定 DFM是检查规则设置,一般只与生产能力有关,与具体的产品关系不大。而DRC是因产品不同而规则不同 DFM是后检查,而DRC是在线检查 DFM更注重如何确保产品能顺利生产加工出来,而DRC更多关注电气规则 DFM要考虑的方面比DRC多、周全 DRC的错误是一定要改的,而DFM却不一定 DFM-是标准化及整合厂之间的流程,透过DFM达到与设计单位同步的工程,并由PE Team 成为连接研发和制造的桥梁,为使量产顺利与确保机种移转其品质及作业之一致性。 三、传统的设计方法与现代设计方法的区别 传统的设计方法

pcb焊盘设计大全

PCB工艺设计规范 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的设计满足可生产性、可测试性、安规、EMC、EMI等的技术规范要求,在产品设计过程中构建产品的工艺、技术、质量、成本优势。 2. 适用范围 本规范适用于所有电了产品的PCB工艺设计,运用于但不限于PCB的设计、PCB投板工艺审查、单板工艺审查等活动。 本规范之前的相关标准、规范的内容如与本规范的规定相抵触的,以本规范为准。 3. 定义 导通孔(via):一种用于内层连接的金属化孔,但其中并不用于插入元件引线或其它增强材料。 盲孔(Blind via):从印制板内仅延展到一个表层的导通孔。 埋孔(Buried via):未延伸到印制板表面的一种导通孔。 过孔(Through via):从印制板的一个表层延展到另一个表层的导通孔。 元件孔(Component hole):用于元件端子固定于印制板及导电图形电气联接的孔。 Stand off:表面贴器件的本体底部到引脚底部的垂直距离。 4. 引用/参考标准或资料 TS—S0902010001 <<信息技术设备PCB安规设计规范>> TS—SOE0199001 <<电子设备的强迫风冷热设计规范>> TS—SOE0199002 <<电子设备的自然冷却热设计规范>> IEC60194 <<印制板设计、制造与组装术语与定义>> (Printed Circuit Board design manufacture and assembly-terms and definitions) IPC—A—600F <<印制板的验收条件>> (Acceptably of printed board) IEC60950 5. 规范内容 5.1 PCB板材要求 5.1.1确定PCB使用板材以及TG值 确定PCB所选用的板材,例如FR—4、铝基板、陶瓷基板、纸芯板等,若选用高TG值的板材,应在文件中注明厚度公差。 5.1.2确定PCB的表面处理镀层 确定PCB铜箔的表面处理镀层,例如镀锡、镀镍金或OSP等,并在文件中注明。

PCB焊盘工艺设计规范.doc

PCB_焊盘工艺设计规范1 PCB 焊盘与孔设计工艺规范 1. 目的 规范产品的PCB焊盘设计工艺,规定PCB焊盘设计工艺的相关参数,使得PCB 的设计满足 可生产性、可测试性、安规、EMC、EMI 等的技术规范要求,在产品设计过程中构建产品的 工艺、技术、质量、成本优势。 2. 适用范围 本规范适用于通讯类电子产品的PCB 工艺设计,运用于但不限于PCB 的设计、PCB 批产工艺审查、单板工艺审查等活动。 本规范之前的相关标准、规范的内容如与本规范的规定相抵触的,以本规范为准 3.引用/参考标准或资料 IPC—A—600F > (Acceptably of printed board) 4.规范内容 4.1焊盘的定义 通孔焊盘的外层形状通常为圆形、方形或椭圆形。具体尺寸定义详述如

下,名词定义如图所示。 1)孔径尺寸:若实物管脚为圆形:孔径尺寸(直径)=实际管脚直径+0.20∽0.30mm(8.0∽12.0MIL)左 右;若实物管脚为方形或矩形:孔径尺寸(直径)=实际管脚对角线的尺寸+0.10∽0.20mm(4.0∽8.0MIL)左右。 2)焊盘尺寸:常规焊盘尺寸=孔径尺寸(直径)+0.50mm(20.0 MIL)左右。 4.2 焊盘相关规范 4.2.1所有焊盘单边最小不小于0.25mm,整个焊盘直径最大不大于元件孔径的3倍。 一般情况下,通孔元件采用圆型焊盘,焊盘直径大小为插孔孔径的 1.8倍以上;单面板焊盘直径不小于2mm;双面板焊盘尺寸与通孔直径最佳比为2.5,对于能用于自动插件机的元件,其双面板的焊盘为其标准孔径+0.5---+0.6mm 4.2.2 应尽量保证两个焊盘边缘的距离大于0.4mm,与过波峰方向垂直的一排焊盘应保证两个焊盘边缘的 距离大于0.5mm(此时这排焊盘可类似看成线组或者插座,两者之间距离太近容易桥连) 在布线较密的情况下,推荐采用椭圆形与长圆形连接盘。单面板焊盘的直径或最小宽度为1.6mm或保证单面板单边焊环0.3,双面板0.2;焊盘过大容易引起无必要的连焊。在布线高度密集的情况下,推荐采用圆形与长圆形焊盘。焊盘的直径一般为1.4mm,甚至更小。

PCB焊盘介绍

1. 目的和作用 1.1 规范设计作业,提高生产效率和改善产品的质量。 2. 适用范围 1.1 XXX公司开发部的VCD、超级VCD、DVD、音响等产品。 3. 责任 3.1 XXX开发部的所有电子工程师、技术员及电脑绘图员等。 4. 资历和培训 4.1 有电子技术基础; 4.2 有电脑基本操作常识; 4.3 熟悉利用电脑PCB绘图软件. 5. 工作指导(所有长度单位为MM) 5.1 铜箔最小线宽:单面板0.3MM,双面板0.2MM,边缘铜箔最小要1.0MM 5.2 铜箔最小间隙:单面板:0.3MM,双面板:0.2MM. 5.3 铜箔与板边最小距离为0.5MM,元件与板边最小距离为5.0MM,焊盘与板边最小距离为4.0MM。 5.4 一般通孔安装元件的焊盘的大小(直径)为孔径的两倍,双面板最小为1.5MM,单面板最小为2.0MM,建议(2.5MM)。如果不能用圆形焊盘,可用腰圆形焊盘,大小如下图所示(如有标准元件库,则以标准元件库为准): 焊盘长边、短边与孔的关系为: a B c 0.6 2.8 1.27 0.7 2.8 1.52 0.8 2.8 1.65 0.9 2.8 1.74 1.0 2.8 1.84 1.1 2.8 1.94 5.5 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.电解电容与散热 器的间隔最小为10.0MM,其它元件到散热器的间隔最小为2.0MM. 5.6 大型元器件(如:变压器、直径15.0MM以上的电解电容、大电流的插座等)加大铜箔及上锡面积如下图;阴影部分面积肥最小要与焊盘面积相等。

5.7 螺丝孔半径5.0MM内不能有铜箔(除要求接地外)及元件.(或按结构图要求). 5.8 上锡位不能有丝印油. 5.9 焊盘中心距小于2.5MM的,该相邻的焊盘周边要有丝印油包裹,丝印油宽度为0.2MM(建议 0.5MM). 5.10 跳线不要放在IC下面或马达、电位器以及其它大体积金属外壳的元件下. 5.11 在大面积PCB设计中(大约超过500CM2以上),为防止过锡炉时PCB板弯曲,应在PCB板中间留一条5至10MM宽的空隙不放元器件(可走线),以用来在过锡炉时加上防止PCB板弯曲的压条,如下图的阴影区: 5.12 每一粒三极管必须在丝印上标出e,c,b脚. 5.13 需要过锡炉后才焊的元件,焊盘要开走锡位,方向与过锡方向相反,宽度视孔的大小为 0.5MM到1.0MM。如下图: 5.14 设计双面板时要注意,金属外壳的元件,插件时外壳与印制板接触的,顶层的焊盘不可开,一定要用绿油或丝印油盖住(例如两脚的晶振)。 5.15 为减少焊点短路,所有的双面印制板,过孔都不开绿油窗。 5.16 每一块PCB上都必须用实心箭头标出过锡炉的方向:

PCB板焊盘及通孔的设计规范

PCB设计工艺规范 1.概述与范围 本规范规定了印制板设计应遵循的基本工艺规范,适合于公司的印制电路板设计。 2.性能等级(Class) 在有关的IPC标准中建立了三个通用的产品等级(class),以反映PCB在复杂程度、功能性能和测试/检验方面的要求。设计要求决定等级。在设计时应根据产品等级要求进行设计和选择材料。 第一等级通用电子产品包括消费产品、某些计算机和计算机外围设备、以及适合于那些可靠性要求不高,外观不重要的电子产品。 第二等级专用服务电子产品包括那些要求高性能和长寿命的通信设备、复杂的商业机器、仪器和军用设备,并且对这些设备希望不间断服务,但允许偶尔的故障。 第三等级高可靠性电子产品包括那些关键的商业与军事产品设备。设备要求高可靠性,因故障停机是不允许的。 2.1组装形式 PCB的工艺设计首先应该确定的就是组装形式,即SMD与THC在PCB正反两面上的布局,不同的组装形式对应不同的工艺流程。设计者设计印制板应考虑是否能最大限度的减少流程问题,这样不但可以降低生产成本,而且能提高产品质量。因此,必须慎重考虑。针对公司实际情况,应该优选表1所列形式之一。 表1 PCB组装形式 组装形式示意图PCB设计特征 I、单面全SMD 单面装有SMD II、双面全SMD 双面装有SMD III、单面混装 单面既有SMD又有THC IV、A面混装 B面仅贴简 单SMD 一面混装,另一面仅装简单SMD V、A面插件 B面仅贴简单SMD 一面装THC,另一面仅装简单SMD

3. PCB材料 3.1 PCB基材:PCB基材的选用主要根据其性能要求选用,推荐选用FR-4环 氧树脂玻璃纤维基板。选择时应考虑材料的玻璃转化温度、热膨胀系数(CTE)、热传导性、介电常数、表面电阻率、吸湿性等因素。 3.2 印制板厚度范围为0.5mm~6.4mm,常用 0.5mm,0.8mm,1mm,1.6mm,2.4mm,3.2mm几种。 3.3 铜箔厚度:厚度种类有18u,35u,50u,70u。通常用18u、35u。 3.4 最大面积:X*Y=460mm×350mm 最小面积:X*Y=50mm×50mm 3.5 在印刷板的上下两表面印刷上所需要的标志图案和文字代号等,例如元件标号和标称值、元件外廓形状和厂家标志、生产日期等等。丝印字符要有 1.5~ 2.0mm的高度。字符不得被元件挡住或侵入了焊盘区域。丝印字符笔划的宽度一般设置为10Mil。 3.6 常用印制板设计数据:普通电路板:板厚为1.6mm,对四层板,内层板厚用0.71mm,内层铜箔厚度为35u。对六层板,内层厚度用0.36mm,内层铜箔厚度用35u。外层铜箔厚度选用18u,特殊的板子可用35u,70u(如电源板)。后板:板厚用3.2mm,铜箔厚度用18u或35u. 对于四层板,内层板厚用2.4mm,内层铜箔用35u。 3.7 PCB允许变形弯曲量应小于0.5%,即在长为100mm的PCB范围内最大变形量不超过0.5mm。 3.8设计中钻孔孔径种类不要用的太多。应适当选用几种规格孔径。 4.布线密度设计 4.1在组装密度许可的情况下,尽量选用低密度布线设计,以提高可制造性。推荐采用以下三种密度布线: 4.11一级密度布线,适用于组装密度低的印制板。特征: 组装通孔和测试焊盘设立在2.54mm的网络上,最小布线宽度和线间隔为0.25mm。 ,通孔之间可有两条布线。 4.12二级密度布线,适用于表面贴装器件多的印制板。特征: 组装通孔和测试焊盘设立在1.27mm的网络上。最小布线宽度和线间隔为0.2mm。

PCB设计规范

P C B 设计规范 目的 A.本规范归定了我司PCB设计的流程和设计原则,主要目的是为PCB设计者提供必须遵循的规则和约定。 B.提高PCB设计质量和设计效率。 C.提高PCB的可生产性、可测试、可维护性 一.PCB 设计的布局规范 (一)布局设计原则 1.距板边距离应大于5mm。 2.先放置与结构关系密切的元件,如接插件、开关、电源插座等。 3.优先摆放电路功能块的核心元件及体积较大的元器件,再以核心元件为中心摆放周围电路元器件。4.功率大的元件摆放在利于散热的位置上,如采用风扇散热,放在空气的主流通道上;若采用传导散热,应放在靠近机箱导槽的位置。 5.质量较大的元器件应避免放在板的中心,应靠近板在机箱中的固定边放置。 6.有高频连线的元件尽可能靠近,以减少高频信号的分布参数和电磁干扰。 7.输入、输出元件尽量远离。 8.带高电压的元器件应尽量放在调试时手不易触及的地方。 9.热敏元件应远离发热元件。 10.可调元件的布局应便于调节。如跳线、可变电容、电位器等。 11.考虑信号流向,合理安排布局,使信号流向尽可能保持一致。 12.布局应均匀、整齐、紧凑。 13.表贴元件布局时应注意焊盘方向尽量取一致,以利于装焊,减少桥连的可能。 14.去耦电容应在电源输入端就近放置。 (二)对布局设计的工艺要求 当开始一个新的PCB 设计时,按照设计的流程我们必须考虑以下的规则: 1.建立一个基本的PCB 的绘制要求与规则(示意如图)

建立基本的PCB 应包含以下信息: 1)PCB 的尺寸、边框和布线区 A.PCB 的尺寸应严格遵守结构的要求。 B.PCB 的板边框(Board Outline)通常用0.15 的线绘制。 C.布线区距离板边缘应大于5mm。 2)PCB 的机械定位孔和用于SMC 的光学定位点。 A.对于PCB 的机械定位孔应遵循以下规则:要求 ■机械定位孔的尺寸要求 PCB 板机械定位孔的尺寸必须是标准的(见下表和图),如有特殊必须通知生产经理,以下单位为mm。 B.机械定位孔的定位 机械定位孔的定位在PCB 对角线位置如图: ■对于普通的PCB,推荐:机械定位孔直径为3mm,机械定位孔圆心与板边缘距离为5mm。 ■对于边缘有元件(物体、连接器等),机械定位孔将在X 方向做移动,机械定位孔的直径推荐3mm。■机械定位孔为非孔化孔。 C.对于PCB 板的SMC 的光学定位点应遵循以下规则: ■ PCB 板的光学定位点 为了满足SMT 的自动化生产处理的需要,必须在PCB 的表层和底层上添 加光学定位点,见下图:

PCB贴片元件焊盘尺寸规范

在PCB中画元器件封装时,经常遇到焊盘的大小尺寸不好把握的问题,因为我们查阅的资料给出的是元器件本身的大小,如引脚宽度,间距等,但是在PCB板上相应的焊盘大小应该比引脚的尺寸要稍大,否则焊接的可靠性将不能保证。下面将主要讲述焊盘尺寸的规范问题。 为了确保贴片元件(SMT)焊接质量,在设计SMT印制板时,除印制板应留出3mm-8mm的工艺边外,应按有关规范设计好各种元器件的焊盘图形和尺寸,布排好元器件的位向和相邻元器件之间的间距等以外,我们认为还应特别注意以下几点: (1)印制板上,凡位于阻焊膜下面的导电图形(如互连线、接地线、互导孔盘等)和所需留用的铜箔之处,均应为裸铜箔。即绝不允许涂镀熔点低于焊接温度的金属涂层,如锡铅合金等,以避免引发位于涂镀层处的阻焊膜破裂或起皱,以保证PCB板的焊接以及外观质量。 (2)查选或调用焊盘图形尺寸资料时,应与自己所选用的元器件的封装外形、焊端、引脚等与焊接有关的尺寸相匹配。必须克服不加分析或对照就随意抄用或调用所见到的资料J 或软件库中焊盘图形尺寸的不良习惯。设计、查选或调用焊盘图形尺寸时,还应分清自己所选的元器件,其代码(如片状电阻、电容)和与焊接有关的尺寸(如SOIC,QFP等)。 (3)表面贴装元器件的焊接可靠性,主要取决于焊盘的长度而不是宽度。 (a)如图1所示,焊盘的长度B等于焊端(或引脚)的长度T,加上焊端(或引脚)内侧(焊盘)的延 伸长度b1,再加上焊端(或引脚)外侧(焊盘)的延伸长度b2,即B=T+b1+b2。其中b1的长度(约为0.05mm—0.6mm),不仅应有利于焊料熔融时能形成良好的弯月形轮廓的焊点,还得避免焊料产生桥接现象及兼顾元器件的贴装偏差为宜;b2的长度(约为 0.25mm—1.5mm),主要以保证能形成最佳的弯月形轮廓的焊点为宜(对于SOIC、QFP等器件还应兼顾其焊盘抗剥离的能力)。 (b)焊盘的宽度应等于或稍大(或稍小)于焊端(或引脚)的宽度。 常见贴装元器件焊盘设计图解,如图2所示。

pcb焊盘设计规范(完整资料).doc

【最新整理,下载后即可编辑】 注:以下设计标准参照了IPC-SM-782A标准和一些日本著名设计制造厂家的设计以及在制造经验中积累的一些较好的设计方案。以供大家参考和使用(焊盘设计总体思想:CHIP件当中尺寸标准的,按照尺寸规格给出一个焊盘设计标准;尺寸不标准的,按照其物料编号给出一个焊盘设计标准。IC、连接器元件按照物料编号或规格归类给出一个设计标准。),以减少设计问题给实际生产带来的诸多困扰。 1、焊盘规范尺寸: 规格(或物料编 号) 物料具体参数(mm) 焊盘设计(mm) 印锡钢网设计印胶钢网设 计 备注 01005 / / / / 0201 (0603) a=0.10±0.05 b=0.30± 0.05,c=0.60±0.05 / 适用与普通 电阻、电容、 电感 0402 (1005) a=0.20±0.10 b=0.50± 0.10,c=1.00±0.10 以焊盘中心为 中心,开孔圆 形D=0.55mm 开口宽度 0.2mm(钢网 厚度T建议厚 度为0.15mm) 适用与普通 电阻、电容、 电感 【最新整理,下载后即可编辑】

0603 (1608)a=0.30±0.20, b=0.80± 0.15,c=1.60±0.15 适用与普通电阻、电容、电感 0805 (2012)a=0.40±0.20 b=1.25± 0.15,c=2.00±0.20 适用与普通电阻、电容、电感 1206 (3216) a=0.50±0.20 b=1.60± 0.15,c=3.20±0.20 适用与普通 电阻、电容、 电感 1210 (3225) a=0.50±0.20 b=2.50± 0.20,c=3.20±0.20 适用与普通 电阻、电容、 电感 【最新整理,下载后即可编辑】

Altium Designer PCB 敷铜技巧,焊盘设计、焊盘加固

1、敷铜 通常的PCB 电路板设计中,为了提高电路板的抗干扰能力,将电路板上没有布线的空白区间铺满铜膜。一般将所铺的铜膜接地,以便于电路板能更好地抵抗外部信号的干扰。 1 .敷铜的方法 从主菜单执行命令Place/Polygon Pour …(P+G),也可以用元件放置工具栏中的Place Polygon Pour 按钮。 进入敷铜的状态后,系统将会弹出 Polygon Pour (敷铜属性)设置对话框, 如【图9】所示。 【图9】敷铜属性设置对话框 在敷铜属性设置对话框中,有如下几项设置: ·Surround Pads With 复选项:用于设置敷铜环绕焊盘的方式。有两种方式可供选择:Arcs (圆周环绕)方式和Octagons (八角形环绕)方式。两种环绕方式分别如【图10】和【图11】所示。

【图10】 圆周环绕方式 【图11】 八角形环绕方式 ·Grid Size :用于设置敷铜使用的网格的宽度。 ·Track Width :用于设置敷铜使用的导线的宽度。 ·Hatching Style 复选项:用于设置敷铜时所用导线的走线方式。可以选择 None (不敷铜)、 90 ° 敷铜、 45 ° 敷铜、水平敷铜和垂直敷铜几种。几种敷铜导线走线方式分别如【图12】 、 【图13】、 【图14】 、【图15】、 【图16】 所示。当导线宽度大于网格宽度时,效果如【图17】 【图12】 None 敷铜 【图13】 90 ° 敷铜 【图14】 45 ° 敷铜 【图15】水平敷铜 【图16】 垂直敷铜 【图17】 实心敷铜 ·Layer 下拉列表:用于设置敷铜所在的布线层。 ·Min Prim Length 文本框:用于设置最小敷铜线的距离。 ·Lock Primitives 复选项:是否将敷铜线锁定,系统默认为锁定。 ·Connect to Net 下拉列表:用于设置敷铜所连接到的网络,一般设计总将敷铜连接到信号地上。 ·Pour Over Same Net 复选项:用于设置当敷铜所连接的网络和相同网络的导线相遇时,是否敷铜导线覆盖铜膜导线。 ·Remove Dead Coper 复选项:用于设置是否在无法连接到指定网络的区域进行敷铜。 2 .放置敷铜 设置好敷铜的属性后,鼠标变成十字光标表状,将鼠标移动到合适的位置,单击鼠标确定放置敷铜的起始位置。再移动鼠标到合适位置单击,确定所选敷铜范围的各个端点。 必须保证的是,敷铜的区域必须为封闭的多边形状,比如电路板设计采用的是长方形电路板,是敷铜区域最好沿长方形的四个顶角选择敷铜区域,即选中整个电路板。 敷铜区域选择好后,右击鼠标退出放置敷铜状态,系统自动运行敷铜并显示敷铜结果

元器件焊盘设计

元器件焊盘设计 PCB的元器件焊盘设计是一个重点,最终产品的质量都在于焊点的质量。因此,焊盘设计是否科学合理,至关重要。 对于同一个元件,凡是对称使用的焊盘(如片状电阻、电容、SOIC、QFP等),设计时应严格保持其全面的对称性,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(也称为润湿力)能保持平衡(即其合力为零),以利于形成理想的焊点。 以下分类讲一下不同类型元器件的焊盘设计要求: 一、片式(Chip)元件焊盘设计应掌握以下关键要素 对称性:两端焊盘必须对称,才能保证熔融焊锡表面张力平衡;对于小尺寸的元件0603、0402、0201等,两端融焊锡表面张力的不平衡,很容易引起元件形成“立碑”的缺陷。 焊盘间距:确保元件端头或引脚与焊盘恰当的搭接尺寸; 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; 焊盘宽度:应与元件端头或引脚的宽度基本一致。 A :焊盘宽度 B :焊盘长度 G :焊盘间距 S :焊盘剩余尺寸 在实际生产中,最常见到0402元件焊盘设计不合理,造成缺陷比较多,在这里,给大家一个0402元件的优选焊盘设计方案,这个方案在生产实际中效果比较好,缺陷率极低。 0402优选焊盘各项参数及焊盘图形: A=0.7-0.71

B=0.38 G=0.52 S=0.14 焊盘的两端可以设计成半园形,焊接后的焊点比较饱满。 二、SOP及QFP设计原则: 1、焊盘中心距等于引脚中心距; 2、单个引脚焊盘设计的一般原则 Y=T+b1+b2=1.5~2mm (b1=0.3~1.0mm b2=0.3~0.7mm) X=1~1.2W 3、相对两排焊盘内侧距离按下式计算(单位mm) G=F-K 式中:G—两排焊盘之间距离, F—元器件壳体封装尺寸, K—系数,一般取0.25mm, SOP 包括QFP的焊盘设计中,需要注意的就是上面第2条中的b1和b2两个参数。良好的焊点可以看下面的图,在这个图里,前面称为的焊点的脚趾,后面称为焊点的脚跟,一个合格的焊点,必须包含这两部分,缺一不可,而且焊点的强度也是靠这两个部位来保证的,尤其是脚跟部位。在一些设计不良的案例中,或者是b2太短,或者b1太短,导致的结果就是无法形成合格的焊点。 三、BGA的焊盘设计原则 1、PCB上的每个焊盘的中心与BGA底部相对应的焊球中心相吻合;

PCB通用设计规范

文件编号:EDW-08 版本:B1 页次:1/21

文件编号:EDW-08 版本号:B 页次:2/21 目次 1 范围 (3) 2 相关标准 (3) 3 基本原则 (3) 3.1电气连接的准确性 (3) 3.2可靠性和安全性 (3) 3.3工艺性 (3) 3.4经济性 (3) 4 技术要求 (3) 4.1印制板的选用 (3) 4.2自动插件和贴片方案的选择 (5) 4.3布局 (5) 4.4元器件的封装和孔的设计 (11) 4.5焊盘设计 (12) 4.6布线设计 (15) 4.7丝印设计 (17) 5 相关管理内容 (18) 5.1设计平台 (18)

文件编号:EDW-08 版本号:B 页次:3/21 1范围 本设计规范规定了空调电子控制器印制电路板设计中的基本原则和技术要求。 本设计规范适用于高科润电子有限公司印刷电路板的设计。 2相关标准 GB4706.1-1998 家用和类似用途电器的安全第一部分: 通用要求 GB4588.3-1988 印刷电路板设计和使用 QJ 3103-1999 印刷电路板设计规范(中国航天工业总公司) QJ/MK02.008-2004 空调器电子控制器 QJ/MK05.188-2004 印制电路板(PCB) QJ/MK33.001-2005 空调器防火设计规范 3基本原则 在进行印制板设计时,应考虑以下四个基本原则。 3.1电气连接的准确性 印制板设计时,应使用电原理图所规定的元器件,印制导线的连接关系应与电原理图导线连接关系相一致,印制板和电路原理图上元件序号必须一一对应,非功能跳线(仅用于布线过程中的电气连接)除外。 注:如因结构、电气性能或其它物理性能要求不宜在印制板上布设的导线,应在相应文件(如电原理图上)上做相应修改。 3.2可靠性和安全性 印制板电路设计应符合相应电磁兼容和电器安规标准的要求。 3.3工艺性 印制板电路设计时,应考虑印制板制造工艺和电控装配工艺的要求,尽可能有利于制造、装配和维修,降低焊接不良率。 3.4经济性 印制板电路设计在满足使用性能、安全性和可靠性要求的前提下,应充分考虑其设计方法、选择的基材、制造工艺等,力求经济实用,成本最低。 4技术要求 4.1印制板的选用 4.1.1印制电路板板层的选择 一般情况下,应该首先选择单面板。在结构受到限制或其他特殊情况下(如零件太多,单面板无法解决),可以选择用双面板设计。 4.1.2印制电路板的材料和品牌的选择

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