軍工PCB基本布局要求

基本布局要求

1 PCBA加工工序合理制成板的元件布局應保證制成板的加工工序合理，以便于提高制成板加工效率和直通率。

PCB布局選用的加工流程應使加工效率最高。常用PCBA的6種主流加工流程如表2：

表2

序號	名稱	工藝流程	特點	適用范圍
1	單面插裝	成型—插件—波峰焊接	效率高，PCB組裝加熱次數為一次	器件為THD
2	單面貼裝	焊膏印刷—貼片—回流焊接	效率高，PCB組裝加熱次數為一次	器件為SMD
3	單面混裝	焊膏印刷—貼片—回流焊接—THD—波峰焊接	效率較高，PCB組裝加熱次數為二次	器件為SMD、THD
4	雙面混裝	貼片膠印刷—貼片—固化—翻板—THD—波峰焊接—翻板—手工焊	效率高，PCB組裝加熱次數為二次	器件為SMD、THD
5	雙面貼裝、插裝	焊膏印刷—貼片—回流焊接—翻板—焊膏印刷—貼片—回流焊接—手工焊	效率高，PCB組裝加熱次數為二次	器件為SMD、THD
6	常規波峰焊雙面混裝	焊膏印刷—貼片—回流焊接—翻板—貼片膠印刷—貼片—固化—翻板—THD—波峰焊接—翻板—手工焊	效率較低，PCB組裝加熱次數為三次	器件為SMD、THD

 

2 波峰焊加工的制成板進板方向要求有絲印標明

波峰焊加工的制成板進板方向應在PCB上標明，并使進板方向合理，若PCB可以從兩個方向進板，應采用雙箭頭的進板標識。（對于回流焊，可考慮采用工裝夾具來確定其過回流焊的方向）。

 

3 兩面過回流焊的PCB的BOTTOM面要求無大體積、太重的表貼器件需兩面都過回流焊的PCB，第一次回流焊接器件重量限制如下：

A=器件重量/引腳與焊盤接觸面積

片式器件：A≦0.075g/mm2

翼形引腳器件：A≦0.300g/mm2

J形引腳器件：A≦0.200g/mm2

面陣列器件：A≦0.100g/mm2

 

4 需波峰焊加工的單板背面器件不形成陰影效應的安全距離已考慮波峰焊工藝的SMT器件距離要求如下：

1)相同類型器件距離（見圖2）

圖2

 

相同類型器件的封裝尺寸與距離關系（表3）

表3

	焊盤間距L（mm/mil）		器件本體間距B（mm/mil）
	最小間距	推薦間距	最小間距	推薦間距
0603	0.76/30	1.27/50	0.76/30	1.27/50
0805	0.89/35	1.27/50	0.89/35	1.27/50
1206	1.02/40	1.27/50	1.02/40	1.27/50
≧1206	1.02/40	1.27/50	1.02/40	1.27/50
SOT封裝	1.02/40	1.27/50	1.02/40	1.27/50
鉭電容3216、3528	1.02/40	1.27/50	1.02/40	1.27/50
鉭電容6032、7343	1.27/50	1.52/60	2.03/80	2.54/100
SOP	1.27/50	1.52/60	---	---

2)不同類型器件距離（見圖3）

圖3

不同類型器件的封裝尺寸與距離關系表（表4）：

表4

封裝尺寸	0603	0805	1206	≧1206	SOT封裝	鉭電容	鉭電容	SOIC	通孔
06.3		1.27	1.27	1.27	1.52	1.52	2.54	2.54	1.27
0805	1.27		1.27	1.27	1.52	1.52	2.54	2.54	1.27
1206	1.27	1.27		1.27	1.52	1.52	2.54	2.54	1.27
≧1206	1.27	1.27	1.27		1.52	1.52	2.54	2.54	1.27
SOT封裝	1.52	1.52	1.52	1.52		1.52	2.54	2.54	1.27
鉭電容3216、3528	1.52	1.52	1.52	1.52	1.52		2.54	2.54	1.27
鉭電容6032、7343	2.54	2.54	2.54	2.54	2.54	2.54		2.54	1.27
?SOIC	2.54	2.54	2.54	2.54	2.54	2.54	2.54		?SOIC
通孔	1.27	1.27	1.27	1.27	1.27	1.27	1.27	1.27

 

5 大于0805封裝的陶瓷電容，布局時盡量靠近傳送邊或受應力較小區域，其軸向盡量與進板方向平行（圖4），盡量不使用1825以上尺寸的陶瓷電容。

減少應力，防止元件崩裂                    受應力較大，容易使元件崩裂

圖4

 

6 經常插拔器件或板邊連接器周圍3mm范圍內盡量不布置SMD，以防止連接器插拔時產生的應力損壞器件。如圖5：

連接器周圍3mm范圍內盡量不布置SMD

圖5

 

7 過波峰焊的表面貼器件的stand off符合規范要求

過波峰焊的表面貼器件的stand off應小于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。

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大于1.0mm。

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大于1.0mm（包括元件本身引腳的焊盤邊緣間距）。

優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6要求：

Min 1.0mm

圖6

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（圖7）。

圖7

 

10 BGA周圍3mm內無器件

為了保證可維修性，BGA器件周圍需留有3mm禁布區，最佳為5mm禁布區。一般情況下BGA不允許放置背面（兩次過回流焊的單板地第一次過過回流焊面）；當背面有BGA器件時，不能在正面BGA5mm禁布區的投影范圍內布器件。

 

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（圖8）：

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）

只能手工貼片的元件之間距離要求：≧1.5mm。

同種器件                                      異種器件

圖8

 

12 元器件的外側距過板軌道接觸的兩個板邊大于、等于5mm（圖9）

器件禁布區

圖9

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

 

13 可調器件、可插拔器件周圍留有足夠的空間供調試和維修

應根據系統或模塊的PCBA安裝布局以及可調器件的調測方式來綜合考慮可調器件的排布方向、調測空間；可插拔器件周圍空間預留應根據鄰近器件的高度決定。

 

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

 

15 有極性的變壓器的引腳盡量不要設計成對稱形式

 

16 安裝孔的禁布區內無元器件和走線（不包括安裝孔自身的走線和銅箔）

 

17 金屬殼體器件和金屬件與其它器件的距離滿足安規要求

金屬殼體器件和金屬件的排布應在空間上保證與其它器件的距離滿足安規要求。

 

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的位置。

c.尺寸較長的器件（如內存條插座等）長度方向推薦與傳送方向一致。

圖10

d.通孔回流焊器件焊盤邊緣與pitch≦0.65mm的QFP、SOP、連接器及所有的BGA的絲印之間的距離大于10mm。與其它SMT器件間距離>2mm。

e.通孔回流焊器件本體間距離>10mm。有夾具扶持的插針焊接不做要求。

f.通孔回流焊器件焊盤邊緣與傳送邊的距離>10mm；與非傳送邊距離>5mm。

 

19 通孔回流焊器件禁布區要求

a.通孔回流焊器件焊盤周圍要留出足夠的空間進行焊膏涂布，具體禁布區要求為：對于歐式連接器靠板內的方向10.5mm不能有器件，在禁布區之內不能有器件和過孔。

b.須放置在禁布區內的過孔要做阻焊塞孔處理。

 

20 器件布局要整體考慮單板裝配干涉

器件在布局設計時，要考慮單板與單板、單板與結構件的裝配干涉問題，尤其是高器件、立體裝配的單板等。

 

21 器件和機箱的距離要求

器件布局時要考慮盡量不要太靠近機箱壁，以避免將PCB安裝到機箱時損壞器件。特別注意安裝在PCB邊緣的，在沖擊和振動時會產生輕微移動或沒有堅固的外形的器件：如立裝電阻、無底座電感變壓器等，若無法滿足上述要求，就要采取另外的固定措施來滿足安規和振動要求。

 

22 有過波峰焊接的器件盡量布置在PCB邊緣以方便堵孔，若器件布置在PCB邊緣，并且式裝夾具做的好，在過波峰焊接時甚至不需要堵孔。

 

23 設計和布局PCB時，應盡量允許器件過波峰焊接。選擇器件時盡量少選不能過波峰焊接的器件，另外放在焊接面的器件應盡量少，以減少手工焊接。

 

24 裸跳線不能貼板跨越板上的導線或銅皮，以避免和板上的銅皮短路，綠油不能作為有效的絕緣。

 

25 布局時應考慮所有器件在焊接后易于檢查和維護。

 

26 電纜的焊接端盡量靠近PCB的邊緣布置以便插裝和焊接，否則PCB上別的器件會阻礙電纜的插裝焊接或被電纜碰歪。

 

27 多個引腳在同一直線上的器件，象連接器、DIP封裝器件、T220封裝器件，布局時應使其軸線和波峰焊方向平行。（圖11）

圖11

 

28 較輕的器件如二級管和1/4W電阻等，布局時應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生浮高現象。（圖12）

圖12

 

29 電纜和周圍器件之間要留有一定的空間，否則電纜的折彎部分會壓迫并損壞周圍器件及其焊點。