PCB-PCBA电路设计及评审

印刷电路板设计常用知识及评审中发现的主要问题

编制人：编制人：周崇阳2011-2011-12

目录

一、PCB及PCB及PCB设计PCB设计二、可靠性设计－可靠性设计－元器件的冗余选择三、电路评审中发现的主要问题

PCB及PCB及PCB设计PCB设计

1.PCB结构和覆铜厚度1.PCB结构和覆铜厚度

Soldermask

基板板材：常用为FR－4板材

单层、双层、多层PCB、金属基板、柔性板 适用标准IPC-2221 、IPC-4101. 金属铜层厚度

顶层（元件面）中间层

底层（焊接面）阻焊层丝印层铜/钢网层装配层

Copper Weight vs. Copper ThicknessCopper WeightCopper Thickness

½ounce0.017 mm1 ounce0.035 mm2 ounce0.071 mm3 ounce

0.100 mm

Copper

Dielectric; RCC/FR4

SoldermaskDielectric; RCC or FR4

Layer 1Layer 2

Dielectric; FR4

Layer 3

Dielectric; FR4

Layer 4

Dielectric; FR4

Dielectric; RCC or FR4

Layer 5Layer 6Soldermask

PCB及PCB及PCB设计PCB设计

Copper

Dielectric; RCC/FR4

2.线宽和线间距

过细的线宽和过小的线间距可能造成成本提高、成品率下降，线间串扰严重等问题。实际设计中要根据电路电气特性选用合适的参数。 线宽与通过电流：线宽与通过电流：

BA

BA

PCB及PCB及PCB设计PCB设计

3.泪滴设计

降低对板材和生产的要求，有利于降低成本，提高可靠性。 4.元器件封装－SMD －PTH

Copper

PTH

No teardrop, centered via No teardrop, offset viaTrace brokenTeardrop, Centered via

Teardrop, offset viaTrace ok

PCB及PCB及PCB设计PCB设计

5.常用PCB表面处理工艺

－表面镀铅锡合金，热风整平（低成本，是含铅工艺，目前基本不采用）－表面镀铅银合金，热风整平（低成本）－镀镍/金（良好的电气连接性，成本较高）－表面沉锡/银（平整度高，成本较高）

－表面沉镍金（平整度高，长寿命，成本高） 6.阻焊层

－一般要求阻焊层大于焊盘。

Dielectric; RCC/FR4

Copper

Soldermask

A

A

A

Recommended (mm)Minimum (mm)

Miniaturize

d0,0500,038*

Standard0,0750,050

Advanced Standard0,0750,050

PCB及PCB及PCB设计PCB设计

7.拼版

－常用的拼版尺寸有18x24” 20”x24”and 21x24”。

－拼版的四个角需有非金属化的工艺孔。

－拼版的四个角需为圆弧或斜边。－拼版需设计基准标点。

－拼版设计要有足够的连接强度。－拼版设计要考虑分割工艺。

－不同的拼版分割工艺对PCB设计有不同的要求。8.主要焊接工艺－波峰焊接－回流焊接

－选择性波峰焊件－手工焊接

PCB及 PCB及PCB设计 PCB设计 9.基准点 -一般要设计多个基准点。 -对于高密度封装的元器件(如管腿间距小于等于0.5mm的IC,),设计单独的基准点，调高定位精度，方法如下图所示。Soldermask Copper Exposed RCC/FR4

1,0 2,0-3,0

0,70

2,0

Alternative 1

Alternative 2

PCB及PCB及PCB设计PCB设计

10.大面积覆铜的焊盘设计

PCB及 PCB及PCB设计 PCB设计 11.同一器件上相邻同网络的管腿连接方法

Dielectric; RCC/FR4

Copper under solder mask

Solder mask

Copper

Not recommended

Recommended

PCB及 PCB及PCB设计 PCB设计 12.元件下金属过孔的设计方法 -焊盘上打孔一般不推荐适用，如需要，过孔内径不大于0.3mm,推荐为0.2mm。 -常用在需要进行散热或需要良好接地的场合。

Solder mask

Dielectric; RCC/FR4

Copper

PTH

Solder paste

A

PTH separated with solder mask

PTH covered with solder mask

PCB及PCB及PCB设计PCB设计

13.采用波峰焊时的设计工艺

PCB及PCB及PCB设计PCB设计

14.焊盘的设计－分立元件

01005**

XYZ010050,180,220,15NANANANANANA

0,150,510,2202010,300,330,25NANANANANANA

02010,250,800,3304020,550,510,30NANANANANANA

04020,301,400,51

06030,582,000,8106030,710,810,58NANANANA0,710,81

08050,582,541,320805NANA0,680,881,220,800,530,981,32

12061,523,811,651206NANA1,521,141,551,000,701,651,52

12101,524,002,591210NANA1,721,142,501,630,702,591,52

18122,675,603,201812NANA2,841,383,102,000,853,202,67

25124,557,503,202512NANA2,751,373,102,000,853,204,55

Recommended

ABCDEFGXY

PCB及PCB及PCB设计PCB设计

15.焊盘的设计－IC

Copper

Component lead

B

Component body

Z

Typical components

ZT minT maxH minH max B

QFP, SOT, SOIC, Connectors

Pitch

0,40,50,630,650,81,00,20,25-0,30,400,400,560,56Pitches bigger than 1,0 Z should be equal to the maximum termination width.

0,250 0,750,1250,75

Shall be more or equal to 0.00mm. The body is never allowed to be in contact with the

solder paste or rest on the pad.

PCB及PCB及PCB设计PCB设计

16.焊盘的设计－C－lead

CopperComponent leadComponent body

Z

TH

Typical components

Z

Pad width

Toe

T minT maxH minH max

Solder paste widthSolder paste lengthSolder mask between pads

Tantalum caps (NK2003)Maximum lead termination width

0,251,000,0250,3501:1 with pad1:1 with pad

Yes

Heel

PCB及PCB及PCB设计PCB设计

17.焊盘的设计－J－lead

Copper

Component lead

Component body

Z

TH

Typical components

Z

Pad width

ToeHeel

T minT maxH minH max

Solder paste widthSolder paste lengthSolder mask between pads

PLCC

Maximum lead termination width

0,251,000,100,501:1 with pad1:1 with pad

Yes