印制线路板设计中的工艺要求

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1、PCB设计的常规工艺要求第1页共12页PCB设计的常规工艺要求编号：GCH─实施日期：修改状态：第一版第0次修改为保证产品质量，提高生产效率，对PCB的设计提出以下几点工艺要求，望PCB设计人员细心阅读，仅供参考：一、波峰焊接对PCB设计的工艺要求适用于通孔插装板(THT)和有SMC/SMD元件的混装板。1THT方式的图形设计1．1PCB布线取向“x-y坐标布线法”：布设在焊接面的所有导线都与PCB焊接时的夹送方向平行，而布在另一面的所有导线都与焊接面的导线垂直。双面PCB：采用“x-y坐标布线法”。单面PCB：密集的布线簇的走向尽

2、可能与焊接方向平行或者成一个小的夹角。目的或作用：减少桥连。1．2元器件排列走向单列直插、双列直插及小型开关等密集引脚元件的排列方向应与焊接时的夹运方向垂直。目的或作用：减少桥连。1．3焊盘形状焊盘的形状一般要考虑与孔的形状相适应，而孔的形状一般又与元器件引线的形状相对应。常见的基本焊盘形状及其对焊点的轮廓敷形的影响归纳如下：优先采用的元件引线形状图例焊点轮廓敷形备注弯曲方向增大接触区的良泪滴形1朝长端规则并接近圆形好设计方案圆形任意方向规则并成圆形通用型‘D’形朝长端不规则不广泛采用矩形朝一角或长端不规则不广泛采用长圆形朝长端不规

3、则IC焊盘用仅在空间极为有三角形朝底边方向不规则限时采用仅在安装空间位泪滴形2朝长端不规则置极有限时采用1．4直线密集型焊盘直线密集型焊盘就是指的IC所用的焊盘，对此类焊盘提倡开圆孔并作圆形焊盘，不宜作长方形或长圆形。理由是圆与圆是点相邻，而长方形与长方形是线相邻。据有关资料介绍，焊盘之间的桥连率（在相同的排列方向和焊接方向下）后者是前者的3.8倍。目的或作用：减少桥连。PCB设计的常规工艺要求第2页共12页1．5焊盘与孔的同心度焊盘与孔要同心。焊盘与孔不同心，则几乎百分之百地产生孔穴、气孔或吃锡不均匀等焊接缺陷。目的或作用：减少孔

4、穴、气孔和吃锡不匀。1．6孔、线间隙对波峰焊接效果的影响引线直径与孔径间的间隙大小不仅影响着孔穴的发生率，而且还将严重影响焊点的机电性能。由于波峰焊接时钎料必须利用毛细管作用上升到PCB上表面而形成金属的连续性。因此保持孔和引线间适当的间隙是极为重要的。日本工业部门采纳的引线直径与孔径的配合关系的试验标准数据：引线直径d孔直径D焊盘直径D1阻焊膜孔径引线伸出焊盘名称（mm）（mm）（mm）D2（mm）高度H（mm）1．01．32．4～3．94．52．0～3．0孔、引线、焊盘、阻焊0．81．02．0～3．04．01．6～2．4膜孔等尺

5、寸的配合关系0．60．81．4～2．43．01．2～1．8上表中有关参数的定义如图1：D2DD1Dd阻焊膜H焊盘导体绝缘底板元器件引线图11．7焊盘与孔直径的配合如果焊盘与孔直径配合不当，将严重影向焊点形状的丰满程度。从而对焊点的机械强度将造成极为严重的影响。焊点的机械强度，主要取决于焊点接合部的合金化程度和对引线的浸润高度。在合金化比较充分的情况下，则浸润高度对机械强度的影响成为主要因素之一。下图为接头强度受钎料浸润高度大小的影响关系。短12时间8拉断4(kg/mm2)强度00.40.60.81.01.21.4钎料浸润高度（mm）

6、PCB设计的常规工艺要求第3页共12页钎料浸润高度（H）的形成，主要受焊盘大小和形状、孔直径、引线直径、引线伸出焊盘的高度及焊盘和导线的配合等诸因素的综合影响，图2是理想轮廓及浸润高度（H）的构成条件：D＋0.2mm=maxθF1H5D)h～(3）F2min（3DD图2理想轮廓及浸润高度（H）的构成条件焊点所包裹的钎料量的多少对强度的影响不是很明显的。例如图2所示的直插引线情况，当接O2触角θ＜45时，焊点的机械强度最好，抗拉强度平均可达6.8㎏/㎜，抗拉试验断裂处几乎都发生在引线上，而不是在接头部。Oθ＜45条件的形成，主要取决于

7、焊盘直径和引线之间所取的比例关系。波峰焊时，焊点上的液态钎料，要分别受到沿焊盘表面和元器件引线伸出焊盘的表面两个方向的吸附力F1和F2的共同作用，从而使液面成弯月状。当引线直径（D）和伸出高度（h）一定时，F2力基本上是个定值。F1力成为影响液面形状（即θ的大小）的唯一因素，而F1的大小取决于焊盘面积的大小。试验表明：在孔径为1㎜的条件下，焊盘直径大于4㎜的焊点，普遍出现吃锡量太少，焊点干瘪现象。所以焊盘直径不宜过大，但也不宜太小。否则孔的中心与焊盘中心偏离所易造成的不良影响的机率也会增大，也会影响焊点的质量。推荐的焊盘和孔的优选尺

8、寸见下表：引线孔直径（㎜）0．81．01．21．62．0焊盘直径（㎜）2．0、2．5、3．03．54．01．8留孔焊盘在波峰焊时，要求露出孔的焊盘称留孔焊盘，以供焊后补装元器件用。这可在焊盘圆环上开一个0.5～0.6宽的槽即可。1．9