内部资料 注意保存 | 内容摘要 | 编号: | |
| 版本: | |
日期: | 2009-2-28 |
作者: | 王利军 |
PCB技术要求及作业指导 |
| 拟定: | 王利军 | 日期: | 2009-2-28 | 审核: | | 日期: | | 标检: | | 日期: | | 批准: | 唐晓泉 | 日期: | | | 热泵压缩机 | | |
| |
|
北京清电华力电气自动化科技有限公司 |
本文档是清电华力电气自动化科技有限公司的机密文档,文档的版权属于清电华力电气自动化科技有限公司。任何使用、复制、公开此文档的行为都必须经过清电华力电气自动化科技有限公司的书面允许。 |
| | | |
PCB技术要求及作业指导
一、目的
根据公司现有的设备加工能力并结合IPC标准,规范生产用印刷电路板(PCB)的工艺制作,增加基板定位方式的通用性,更好地提高生产效率及生产灵活性。
二、适用范围
适用于公司电力自动化事业部硬件设计管理和PCB基板的工艺设计指导。 三、具体内容
主要对PCB命名标识和硬件文档设计;以PCB的外形、元件区域设计、基准点(Mark)、定位孔及PCB重要线宽、器件间的间距等方面提出PCB设计的技术要求。 (注:本PCB技术要求及作业指导仅供PCB设审核流程使用)
1.硬件设计文档命名规定
将同一组件的硬件设计文档分为以下三种:
(1)研发原始文档
(2)PCB加工文档
(3)生产文档
命名规则如下:
2.硬件设计文档内容
2.1研发文档
研发文档除了设计的PCB和SCH目录外,还应有以下4个目录:
2.2 PCB加工文档
PCB加工文档含有两个目录
(1)PCB目录:存放需要加工的PCB文件
(2)加工说明目录:存放PCB的开孔、外型等说明
2.3 生产文档
生产文档只含存放元件的BOM和在PCB上的元件布置图的生产说明。
3.硬件设计文档细则
3.1 SCH及其PCB
在以文件名命名的目录中含有两个目录,它们分别是SCH目录和PCB目录,其中SCH目录只能存放SCH文件和与SCH相关的文件;PCB目录只能存放PCB文件及其PCB相关的文件。
SCH文件采用A4篇幅,如果SCH文件超过一张,则采用Project进行管理。
3.2设计说明
设计说明含版本历史和设计说明
3.3加工说明
加工说明采用16BMP或GIF图形格式,采用PROTEL SE中的import进行输入存档。
3.4生产说明
生产说明中含有BOM和PCB上的元件布置图,其中PCB上的元件布置图为PDF格式,如果是两面安装的元件,在其文件名后用下画线标识出TOP戓BOTTOM。
四、PCB设计技术要求
1、元器件离板边缘的距离:
所有的元器件的位置最好在离板的边缘200mil以上。这是由于在大批量生产的流水线插件和进行波峰焊时,要提供给导轨槽使用,同时也为了防止由于外形加工引起边缘部分的缺损。
2、线(传输信号线按3W2H原则:8mil )
一般情况下,尽量加宽电源、地线宽度,最好是地线比电源线宽,它们的关系是:地线>电源线>信号线,信号线:8~12mil,电源线:30~100mil 。
PCB设计中,铜箔的厚度,线宽与电流的关系 |
铜箔厚度/35um | | 铜箔厚度/50um | | 铜箔厚度/70um | |
电流(A) | 线宽(mm) | 电流(A) | 线宽(mm) | 电流(A) | 线宽(mm) |
4.5 | 2.5 | 5.1 | 2.5 | 6 | 2.5 |
4 | 2 | 4.3 | 2 | 5.1 | 2 |
3.2 | 1.5 | 侧安全气囊金属表面镜面处理3.5 | 1.5 | 4.2 | 1.5 |
2.7 | 1.2 | 3 | 1.2 | 3.6 | 1.2 |
2.2 | 1 | 水燃料 2.6 | 1 | 3.3 | 1 |
2 | 0.8 | 2.4 | 0.8 | 2.8 | 0.8 |
1.6 | 0.6 | 1.9 | 0.6 | 2.3 | 0.6 |
1.35 | 0.5 | 1.7 | 0.5 | 2 | 0.5 |
1.1 | 0.4 | 1.35 | 0.4 | 1.7 | 移动终端安全0.4 |
0.8 | 0.3 | 1.1 | 0.3 | 1.3 | 0.3 |
0.55 | 0.2 | 0.7 | 0.2 | 0.9 | 上路床0.2 |
0.2 | 0.15 | 0.5 | 0.15 | 0.7 | 0.15 |
| | | | | |
注1 用铜皮作导线通过大电流时铜箔宽度的载流量应参考表中的数值降额50%去选择考虑
由于敷铜板铜箔厚度有限,在需要流过较大电流的条状铜箔中,应考虑铜箔的载流量问题. 仍以典型的0.03mm 厚度的为例,如果将铜箔作为宽为W(mm),长度为L(mm)的条状导线, 其电阻为0.0005*L/W 欧姆. 另外,铜箔的载流量还与印刷电路板上安装的元件种类,数量以及散热条件有关. 在考虑到安全的情况下, 一般可按经验公式0.15*W(A)来计算铜箔的载流量: Ps -ef|grep wcz Ps -e|grep allegro
PCB电路板铜皮宽度和所流过电流量大小的计算方法:
一般PCB板的铜箔厚度为35um,线条宽度为1mm时,那末线条的横切面的面积为0.035平方毫米,通常取电流密度30A/平方毫米,所以,每毫米线宽可以流过1A电流。IPC275-A的标准上有计算公式.同温升,铜箔厚度,A有关
I = 0.0150(DT 0.5453)(A 0.7349) for IPC-D-275 Internal Traces
I = 0.0647(DT 0.4281)(A 0.6732) for IPC-D-275 External Traces
3、焊盘(PAD)
焊盘(PAD)与过渡孔(VIA)的基本要求是:盘的直径比孔的直径要大于0.6mm;例如,通用插脚式电阻、电容和集成电路等,采用盘/孔尺寸1.6mm/0.8mm(63mil/32mil),插座、插针和二极管1N4007等,采用1.8mm/1.0mm(71mil/39mil)。实际应用中,应根据实际元件的尺寸来定,有条件时,可适当加大焊盘尺寸;PCB板上设计的元件安装孔径应比元件管脚的实际尺寸大0.2~0.4mm左右;推荐使用比实际尺寸大0.4mm。
4.过孔(VIA):传输信号过孔(传输信号,如地址线,数据线之类);(孔,焊盘),(0.3mm/0.7mm;0.5mm/0.8mm),传输电流过孔(通过电流大于200mA的电源线);(过孔与电流的关系),可多孔并联
5、测试孔:主要用于电源和时钟测试
测试孔是指用于测试的孔,可以兼做导通孔。孔径为1mm,焊盘直径应不小于1.5mm,测试孔之间的中心距不小于300mm:1。
注:测试孔需配对用;测试孔用Tpin表示;建议:不要使用元器件的焊接孔作为测试孔用。
6、焊盘、线、过孔的间距要求
PAD and VIA : ≥ 0.3mm(12mil);PAD and PAD : ≥ 0.3mm(12mil)
PAD and TRACK : ≥ 0.3mm(12mil);TRACK and TRACK : ≥ 0.3mm(12mil)
密度较高时:
PAD and VIA : ≥ 0.254mm(10mil);PAD and PAD : ≥ 0.254mm(10mil)
PAD and TRACK : ≥ 0.254mm(10mil);TRACK and TRACK : ≥ 0.254mm(10mil)
7、MARK基准点规定如下:
基准点中心距板边大于5mm,并有金属圈保护。
A、形状:基准点的优选形状为实心圆。
B、大小:基准点的优选尺寸为直径40mil±1mil。
C、材料:基准点的材料为裸铜或覆铜,为了增加基准点和基板之间的对比度,可在基准点下面敷设大的铜箔。
阻焊开窗:阻焊形状为和基准点同心的圆形,大小为基准点直径的两倍。在80mil直径边缘处要求有一圆形的铜线作保护圈,金属保护圈的直径为:外径110mil,内径为:90mil,线宽为10mil。由于空间大小的单元基准点可以不加金属保护圈。对于多层板建议基准点内层铺铜以增加识别对比度。
铝基板、厚铜箔(铜箔厚度≧30Z)基准点有所不同,基准点的设置为:
直径为80mil的铜箔上,开直径为40mil的阻焊窗。如下图:
注:凡是单板敷铜的MARK点都不用加保护圈;不敷铜的MARK点都要加保护圈。
8、元器件间相邻焊盘的最小间距
除保证焊盘间不易短接的安全间距外,还应考虑易损元器件的可维护性要求。一般组装密度情况要求如下:
1.片式元件之间、SOT之间、SOIC与片式元件之间为1.35mm;
2.SOIC之间、SOIC与QFP之间为2mm:
3.PLCC与片式元件、SOIC、QFP之间为2.5mm:
4.PLCC之间为4mm。
5.混合组装时,插装元件和片式元件焊盘之间的距离为1.5mm。
6.设计PLCC插座时应注意留出PLCC插座体的尺寸(因为PLCC的引脚在插座体的底部内侧)。
五、PCB 尺寸要求:
1.尺寸范围
在设计时按需求定PCB 尺寸,但应考虑容易装焊的可行性。从生产角度考虑,最小的单板尺寸应不小于“宽120mm×长120mm”, 一般最理想的尺寸范围是“宽(200mm~250mm)×长(250mm~350mm)”。