規(guī)范產(chǎn)品的PCB焊盤設(shè)計工藝，規(guī)定PCB焊盤設(shè)計工藝的相關(guān)參數(shù)，使得PCB 的設(shè)計滿足可生產(chǎn)性、可測試性、安規(guī)、EMC、EMI 等的技術(shù)規(guī)范要求，在產(chǎn)品設(shè)計過程中構(gòu)建產(chǎn)品的工藝、技術(shù)、質(zhì)量、成本優(yōu)勢。

　　2. 適用范圍

　　本規(guī)范適用于家電類電子產(chǎn)品的PCB 工藝設(shè)計，運用于但不限于PCB 的設(shè)計、PCB 批產(chǎn)工藝審查、單板工藝審查等活動。

　　本規(guī)范之前的相關(guān)標(biāo)準、規(guī)范的內(nèi)容如與本規(guī)范的規(guī)定相抵觸的，以本規(guī)范為準

　　3.引用/參考標(biāo)準或資料

　　TS—S0902010001 <<信息技術(shù)設(shè)備PCB 安規(guī)設(shè)計規(guī)范>>

　　TS—SOE0199001 <<電子設(shè)備的強迫風(fēng)冷熱設(shè)計規(guī)范>>

　　TS—SOE0199002 <<電子設(shè)備的自然冷卻熱設(shè)計規(guī)范>>

　　IEC60194 <<印制板設(shè)計、制造與組裝術(shù)語與定義>> (Printed Circuit Board design

　　manufacture and assembly-terms and definitions)

　　IPC—A—600F <<印制板的驗收條件>> (Acceptably of printed board)

　　IEC60950

　　4.規(guī)范內(nèi)容

　　4.1焊盤的定義

　　通孔焊盤的外層形狀通常為圓形、方形或橢圓形。具體尺寸定義詳述如下，名詞定義如圖所示。

　　1) 孔徑尺寸：

　　若實物管腳為圓形:孔徑尺寸(直徑)=實際管腳直徑+0.20∽0.30mm(8.0∽12.0MIL)左右;

　　若實物管腳為方形或矩形:孔徑尺寸(直徑)=實際管腳對角線的尺寸+0.10∽0.20mm(4.0∽8.0MIL)左右。

　　2) 焊盤尺寸：

　　常規(guī)焊盤尺寸=孔徑尺寸(直徑)+0.50mm(20.0 MIL)左右。

　　4.2 焊盤相關(guān)規(guī)范

　　4.2.1所有焊盤單邊最小不小于0.25mm，整個焊盤直徑最大不大于元件孔徑的3倍。

　　一般情況下，通孔元件采用圓型焊盤，焊盤直徑大小為插孔孔徑的1.8倍以上;單面板焊盤直徑不小于2mm;雙面板焊盤尺寸與通孔直徑最佳比為2.5，對于能用于自動插件機的元件，其雙面板的焊盤為其標(biāo)準孔徑+0.5---+0.6mm

　　4.2.2 應(yīng)盡量保證兩個焊盤邊緣的距離大于0.4mm，與過波峰方向垂直的一排焊盤應(yīng)保證兩個焊盤邊緣的距離大于0.5mm(此時這排焊盤可類似看成線組或者插座，兩者之間距離太近容易橋連)

　　在布線較密的情況下，推薦采用橢圓形與長圓形連接盤。單面板焊盤的直徑或最小寬度為1.6mm或保證單面板單邊焊環(huán)0.3，雙面板0.2;焊盤過大容易引起無必要的連焊。在布線高度密集的情況下，推薦采用圓形與長圓形焊盤。焊盤的直徑一般為1.4mm，甚至更小。

　　4.2.3 孔徑超過1.2mm或焊盤直徑超過3.0mm的焊盤應(yīng)設(shè)計為星形或梅花焊盤

　　對于插件式的元器件，為避免焊接時出現(xiàn)銅箔斷裂現(xiàn)象，且單面板的連接處應(yīng)用銅箔完全包覆;而雙面板最小要求應(yīng)補淚滴(詳細見附后的附件---環(huán)孔控制部分);如圖：

　　4.2.4 所有接插件等受力器件或重量大的器件的焊盤引線2mm以內(nèi)其包覆銅膜寬度要求盡可能增大并且不能有空焊盤設(shè)計，保證焊盤足夠吃錫，插座受外力時不會輕易起銅皮。大型元器件(如：變壓器、直徑15.0mm以上的電解電容、大電流的插座等)加大銅箔及上錫面積如下圖;陰影部分面積最小要與焊盤面積相等?；蛟O(shè)計成為梅花形或星型焊盤。

　　4.2.5 所有機插零件需沿彎腳方向設(shè)計為滴水焊盤，保證彎腳處焊點飽滿，臥式元件為左右腳直對內(nèi)彎折，立式元件為外彎折左腳向下傾斜15°，右腳向上傾斜15°。注意保證與其周圍焊盤的邊緣間距至少大于0.4

　　4.2.6 如果印制板上有大面積地線和電源線區(qū)(面積超過500mm2)，應(yīng)局部開窗口或設(shè)計為網(wǎng)格的填充(FILL)。如圖：

　　4.3 制造工藝對焊盤的要求

　　4.3.1貼片元器件兩端沒連接插裝元器件的必須增加測試點，測試點直徑在1.0mm~1.5mm之間為宜，以便于在線測試儀測試。測試點焊盤的邊緣至少離周圍焊盤邊緣距離0.4mm。測試焊盤的直徑在1mm以上，且必須有網(wǎng)絡(luò)屬性，兩個測試焊盤之間的中心距離應(yīng)大于或等于2.54mm;若用過孔作為測量點，過孔外必須加焊盤，直徑在1mm(含)以上;

　　4.3.2有電氣連接的孔所在的位置必須加焊盤;所有的焊盤，必須有網(wǎng)絡(luò)屬性，沒有連接元件的網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)名不能相同;定位孔中心離測試焊盤中心的距離在3mm以上; 其他不規(guī)則形狀，但有電氣連接的槽、焊盤等，統(tǒng)一放置在機械層1(指單插片、保險管之類的開槽孔)。

　　4.3.3腳間距密集(引腳間距小于2.0mm)的元件腳焊盤(如：IC、搖擺插座等)如果沒有連接到手插件焊盤時必須增加測試焊盤。測試點直徑在1.2mm~1.5mm之間為宜，以便于在線測試儀測試。

　　4.3.4焊盤間距小于0.4mm的，須鋪白油以減少過波峰時連焊。

　　4.3.5點膠工藝的貼片元件的兩端及末端應(yīng)設(shè)計有引錫，引錫的寬度推薦采用0.5mm的導(dǎo)線，長度一般取2、3mm為宜。

　　4.3.6單面板若有手焊元件，要開走錫槽，方向與過錫方向相反，寬度視孔的大小為0.3mm到0.8mm;如下圖：

　　4.3.7 導(dǎo)電橡膠按鍵的間距與尺寸大小應(yīng)與實際的導(dǎo)電橡膠按鍵的尺寸相符，與此相接的PCB板應(yīng)設(shè)計成為金手指，并規(guī)定相應(yīng)的鍍金厚度(一般要求為大于0.05um~0.015um)。

　　4.3.8 焊盤大小尺寸與間距要與貼片元件尺寸相匹配。

　　a.未做特別要求時，元件孔形狀、焊盤與元件腳形狀必須匹配，并保證焊盤相對于孔中心的對稱性(方形元件腳配方形元件孔、方形焊盤;圓形元件腳配圓形元件孔、圓形焊盤),且相鄰焊盤之間保持各自獨立，防止薄錫、拉絲;

　　b. 同一線路中的相鄰零件腳或不同PIN 間距的兼容器件，要有單獨的焊盤孔，特別是封裝兼容的繼電器的各兼容焊盤之間要連線，如因PCB LAYOUT無法設(shè)置單獨的焊盤孔，兩焊盤周邊必須用阻焊漆圍住

　　4.3.9 設(shè)計多層板時要注意，金屬外殼的元件是插件封裝時，外殼與印制板接觸的，頂層的焊盤不可開，一定要用綠油或絲印油蓋住(例如兩腳的晶振、3只腳的LED)。

　　4.3.10 PCB板設(shè)計和布局時盡量減少印制板的開槽和開孔,以免影響印制板的強度。

　　4.3.11 貴重元器件：貴重的元器件不要放置在PCB的角、邊緣、安裝孔、開槽、拼板的切割口和拐角處，以上這些位置是印制板的高受力區(qū)，容易造成焊點和元器件的開裂和裂紋。

　　4.3.12 較重的器件(如變壓器)不要遠離定位孔,以免影響印制板的強度和變形度。布局時,應(yīng)該選擇將較重的器件放置在PCB的下方(也是最后進入波峰焊的一方)。

　　4.3.13 變壓器和繼電器等會輻射能量的器件要遠離放大器、單片機、晶振、復(fù)位電路等容易受干擾的器件和電路,以免影響到工作時的可靠性。

　　4.3.14 對于QFP 封裝的IC(需要使用波峰焊接工藝),必須45 度擺放,并且加上出錫焊盤。(如圖所示)

　　4.3.15 貼片元件過波峰焊時，對板上有插元件(如散熱片、變壓器等)的周圍和本體下方其板上不可開散熱孔, 防止PCB過波峰焊時，波峰1(擾流波)上的錫沾到上板零件或零件腳，在后工程中裝配時產(chǎn)生機內(nèi)異物

　　4.3.16 大面積銅箔要求用隔熱帶與焊盤相連

　　為了保證透錫良好，在大面積銅箔上的元件的焊盤要求用隔熱帶與焊盤相連，對于需過5A以上大電流的焊盤不能采用隔熱焊盤，如圖所示：

　　4.3.17 為了避免器件過回流焊后出現(xiàn)偏位、立碑現(xiàn)象，回流焊的0805 以及0805 以下片式元件兩端焊盤應(yīng)保證散熱對稱性，焊盤與印制導(dǎo)線的連接部寬度不應(yīng)大于0.3mm(對于不對稱焊盤)，如上面圖1所示。

　　4.4 對器件庫選型要求

　　4.4.1 已有PCB 元件封裝庫的選用應(yīng)確認無誤

　　PCB 上已有元件庫器件的選用應(yīng)保證封裝與元器件實物外形輪廓、引腳間距、通孔直徑等相符合。

　　插裝器件管腳應(yīng)與通孔公差配合良好(通孔直徑大于管腳直徑8—20mil)，考慮公差可適當(dāng)增加，確保透錫良好。未做特別要求時，手插零件插引腳的通孔規(guī)格如下：

　　4.4.2 元件的孔徑要形成序列化，40mil 以上按5 mil 遞加，即40 mil、45 mil、50 mil、55 mil……;

　　40 mil 以下按4 mil 遞減，即36 mil、32 mil、28 mil、24 mil、20 mil、16 mil、12 mil、8 mil.

　　4.4.3 器件引腳直徑與PCB 焊盤孔徑的對應(yīng)關(guān)系，以及插針焊腳與通孔回流焊的焊盤

　　孔徑對應(yīng)關(guān)系如表1：

　　器件引腳直徑(D) PCB焊盤孔徑/插針通孔 回流焊焊盤孔徑

　　D≦1.0mm D+0.3mm/+0.15mm

　　1.0mm

　　D>2.0mm D+0.5mm/0.2mm

　　建立元件封裝庫存時應(yīng)將孔徑的單位換算為英制(mil)，并使孔徑滿足序列化要求。

　　4.4.4 焊盤圖形的設(shè)計：

　　4.4.4.1原則上元件焊盤設(shè)計需要遵守以下幾點

　　4.4.4.1.1盡量考慮焊盤的方向與流程的方向垂直

　　4.4.4.1.2焊盤的寬度最好等于或稍大于元件的寬度;焊盤長度稍小于焊盤寬度的寬度

　　4.4.4.1.3增加零件焊盤之間的間隙有利于組裝;推薦使用小的焊盤

　　4.4.4.1.4MT元件的焊盤上或其附近不能有通孔，否則在回流焊過程中，焊盤上的焊錫熔化后會沿著通孔流走，會產(chǎn)生虛焊﹐少錫﹐還可能流到板的另一面造成短路

　　4.4.4.1.5焊盤兩端走線均勻或熱容量相當(dāng)

　　4.4.4.1.6焊盤尺寸大小必須對稱

　　4.4.4.2片狀元器件焊盤圖形設(shè)計(見上圖)：典型的片狀元器件焊盤設(shè)計尺寸如表所示?？稍诟骱副P外設(shè)計相應(yīng)的阻焊膜。阻焊膜的作用是防止焊接時連錫。

　　無源元件焊盤設(shè)計尺寸-----電阻,電容,電感(見下表，同時參考上圖及上表)

　　PartZ(mm)G(mm)X(mm)Y(ref)

　　Chip Resistors and Capacitors02010.760.240.300.26

　　04021.45~1.50.35~0.40.550.55

　　C06032.320.720.81.8

　　R06032.40.61.00.9

　　L06032.320.720.80.8

　　C08052.850.751.41.05

　　R08053.10.91.61.1

　　L08053.250.751.51.25

　　12064.41.21.81.6

　　12104.41.22.71.6

　　18125.82.03.41.9

　　18255.82.06.81.9

　　20106.22.62.71.8

　　25127.43.83.21.8

　　3216(Type A)4.80.81.22.0

　　Tantalum Capacitors3528(Type B)5.01.02.22.0

　　6032(Type C)7.62.42.22.6

　　7343(Type D)9.03.82.42.6

　　2012(0805)3.20.61.61.3

　　3216(1206)4.41.22.01.6

　　3516(1406)4.82.01.81.4

　　5923(2309)7.24.22.61.5

　　2012Chip(0805)3.01.01.01.0

　　Inductors3216 Chip(1206)4.21.81.61.2

　　4516 Chip(1806)5.82.61.01.6

　　2825Prec(1110)3.81.02.41.4

　　3225Prec(1210)4.61.02.01.8

　　4.4.4.3 SOP，QFP焊盤圖形設(shè)計：SOP、QFP焊盤尺寸可參考IPC-SM-782進行設(shè)計。

　　對于SOP、QFP焊盤的設(shè)計標(biāo)準。(如下圖表所示)

　　焊盤大小要根據(jù)元器件的尺寸確定，焊盤的寬度=引腳寬度+2*引腳高度，焊接效果最好;焊盤的長度見圖示L2，(L2=L+b1+b2;b1=b2=0.3mm+h;h=元件腳高)

　　4.4.4.4未做特別要求時，通孔安裝元件焊盤的規(guī)格如下：

　　4.4.4.5針對引腳間距≤2.0mm的手插PIN、電容等，焊盤的規(guī)格為：①多層板焊盤直徑=孔徑+0.2～0.4mm;②單層板焊盤直徑=2×孔徑

　　4.4.4.6 常見貼片IC焊盤設(shè)計，詳見附件(下圖只是一個選圖，相關(guān)尺寸見附件)

　　4.4.5 新器件的PCB 元件封裝庫應(yīng)確定無誤

　　4.4.5.1 PCB 上尚無件封裝庫的器件，應(yīng)根據(jù)器件資料建立新的元件封裝庫，并保證絲印庫存與實物相符合，特別是新建立的電磁元件、自制結(jié)構(gòu)件等的元件庫是否與元件的資料(承認書、規(guī)格書、圖紙)相符合。新器件應(yīng)建立能夠滿足不同工藝(回流焊、波峰焊、通孔回流焊)要求的

　　元件庫。

　　4.4.5.2 需過波峰焊的SMT 器件要求使用表面貼波峰焊盤庫

　　4.4.5.3 軸向器件和跳線的引腳間距的種類應(yīng)盡量少，以減少器件的成型和安裝工具。

　　4.4.5.4 不同PIN 間距的兼容器件要有單獨的焊盤孔，特別是封裝兼容的繼電器的各兼容焊盤之間要連線。

　　4.4.5.5 不能用表貼器件作為手工焊的調(diào)測器件，表貼器件在手工焊接時容易受熱沖擊損壞。

　　4.4.5.6 除非實驗驗證沒有問題，否則不能選用和PCB 熱膨脹系數(shù)差別太大的無引腳表貼器件，

　　這容易引起焊盤拉脫現(xiàn)象。

　　4.4.5.7 除非實驗驗證沒有問題，否則不能選非表貼器件作為表貼器件使用。因為這樣可能需要手焊接，效率和可靠性都會很低。

　　4.4.5.8 多層PCB 側(cè)面局部鍍銅作為用于焊接的引腳時，必須保證每層均有銅箔相連，以增加鍍銅的附著強度，同時要有實驗驗證沒有問題，否則雙面板不能采用側(cè)面鍍銅作為焊接引腳。

　　4.4.6 需波峰焊加工的單板背面器件不形成陰影效應(yīng)的安全距離，考慮波峰焊工藝的SMT器件距離要求如下：

　　1) 相同類型器件距離(如圖)

　　相同類型器件的封裝尺寸與距離關(guān)系：

　　4.6.1 SMD同種元件間隔應(yīng)滿足≥0.3mm，異種元件間隔≥0.13*h+0.3mm(注：h指兩種不同零件的高度差)，THT元件間隔應(yīng)利于操作和替換

　　4.6.2 貼裝元件焊盤的外側(cè)與相鄰插裝元件的外側(cè)距離大于2mm

　　4.6.3經(jīng)常插拔器件或板邊連接器周圍3mm 范圍內(nèi)盡量不布置SMD(尤其是BGA)，以防止連接器插拔時產(chǎn)生的應(yīng)力損壞器件;

　　4.6.4 定位孔中心到表貼器件邊緣的距離不小于5.0mm

　　4.6.5 大于0805 封裝的陶瓷電容，布局時盡量靠近傳送邊或受應(yīng)力較小區(qū)域，其軸向盡量與

　　進板方向平行，盡量不使用1825 以上尺寸的陶瓷電容。(保留意見

　　4.4.6.6 經(jīng)常插拔器件或板邊連接器周圍3mm 范圍內(nèi)盡量不布置SMD，以防止連接器插拔時產(chǎn)生的應(yīng)力損壞器件。如圖：

　　4.4.6.7 過波峰焊的表面貼器件的stand off 符合規(guī)范要求過波峰焊的表面貼器件的stand off 應(yīng)小于0.15mm，否則不能布在B 面過波峰焊，若器件的stand off 在0.15mm 與0.2mm 之間，可在器件本體底下布銅箔以減少器件本體底部與PCB表面的距離。

　　4.4.6.8 波峰焊時背面測試點不連錫的最小安全距離已確定

　　為保證過波峰焊時不連錫，背面測試點邊緣之間距離應(yīng)大于1.0mm。

　　4.4.6.9 過波峰焊的插件元件焊盤間距大于1.0mm

　　為保證過波峰焊時不連錫，過波峰焊的插件元件焊盤邊緣間距應(yīng)大于1.0mm(包括元件本身引腳的焊盤邊緣間距)。優(yōu)選插件元件引腳間距(pitch)≧2.0mm，焊盤邊緣間距≧1.0mm。在器件本體不相互干涉的前提下，相鄰器件焊盤邊緣間距滿足圖要求

　　4.4.6.10 插件元件每排引腳為較多，以焊盤排列方向平行于進板方向布置器件時，當(dāng)相鄰焊盤邊緣間距為0.6mm--1.0mm 時，推薦采用橢圓形焊盤或加偷錫焊盤

　　4.4.6.11 貼片元件之間的最小間距滿足要求

　　機器貼片之間器件距離要求(如圖)：

　　同種器件：≧0.3mm

　　異種器件：≧0.13*h+0.3mm(h 為周圍近鄰元件最大高度差)

　　手工貼片的元件之間距離要求：≧1.5mm。

　　4.4.6.12 元器件的外側(cè)距過板軌道接觸的兩個板邊大于、等于5mm(圖9)

　　為了保證制成板過波峰焊或回流焊時，傳送軌道的卡爪不碰到元件，元器件的外側(cè)距板邊距離應(yīng)大于或等于5mm，若達不到要求，則PCB 應(yīng)加工藝邊，器件與V—CUT 的距離≧1mm

　　4.4.6.13 可調(diào)器件、可插拔器件周圍留有足夠的空間供調(diào)試和維修應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)或模塊的PCBA安裝布局以及可調(diào)器件的調(diào)測方式來綜合考慮可調(diào)器件的排布方向、調(diào)測空間;可插拔器件周圍空間預(yù)留應(yīng)根據(jù)鄰近器件的高度決定。

　　4.4.6.14 所有的插裝磁性元件一定要有堅固的底座，禁止使用無底座插裝電感

　　4.4.6.15 有極性的變壓器的引腳盡量不要設(shè)計成對稱形式;有空腳不接電路時，注意加上焊盤，以增加焊接牢固性

　　4.4.6.16 安裝孔的禁布區(qū)內(nèi)無元器件和走線(不包括安裝孔自身的走線和銅箔)

　　4.4.6.17 金屬殼體器件和金屬件與其它器件的距離滿足安規(guī)要求

　　金屬殼體器件和金屬件的排布應(yīng)在空間上保證與其它器件的距離滿足安規(guī)要求。

　　4.4.6.18 對于采用通孔回流焊器件布局的要求

　　a. 對于非傳送邊尺寸大于300mm 的PCB，較重的器件盡量不要布置在PCB 的中間，

　　以減輕由于插裝器件的重量在焊接過程對PCB 變形的影響，以及插裝過程對板上已

　　經(jīng)貼放的器件的影響。

　　b. 為方便插裝，器件推薦布置在靠近插裝操作側(cè)的位置。

　　c. 尺寸較長的器件(如內(nèi)存條插座等)長度方向推薦與傳送方向一致。多個引腳在同一直線上的器件，連接器、DIP 封裝器件、T220 封裝器件，布局時應(yīng)使其軸線和波峰焊方向平行。

　　較輕的器件如二級管和1/4W 電阻等，布局時應(yīng)使其軸線和波峰焊方向垂直。這樣能防止過波峰焊時因一端先焊接凝固而使器件產(chǎn)生浮高現(xiàn)象;直插元件應(yīng)避免使用方形焊盤(方形焊盤容易導(dǎo)致上錫不良和連焊)

　　5.相關(guān)管理內(nèi)容

　　5.1 元件焊盤的封裝庫

　　5.2 PCB焊盤設(shè)計的工藝性在遵守上面規(guī)則的前提下，需要具體的變化以實際設(shè)計需要為準。