军工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应保证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布局选用的加工流程应使加工效率最高。常用PCBA的6种主流加工流程如表2：

表2

序号	名称	工艺流程	特点	适用范围
1	单面插装	成型—插件—波峰焊接	效率高，PCB组装加热次数为一次	器件为THD
2	单面贴装	焊膏印刷—贴片—回流焊接	效率高，PCB组装加热次数为一次	器件为SMD
3	单面混装	焊膏印刷—贴片—回流焊接—THD—波峰焊接	效率较高，PCB组装加热次数为二次	器件为SMD、THD
4	双面混装	贴片胶印刷—贴片—固化—翻板—THD—波峰焊接—翻板—手工焊	效率高，PCB组装加热次数为二次	器件为SMD、THD
5	双面贴装、插装	焊膏印刷—贴片—回流焊接—翻板—焊膏印刷—贴片—回流焊接—手工焊	效率高，PCB组装加热次数为二次	器件为SMD、THD
6	常规波峰焊双面混装	焊膏印刷—贴片—回流焊接—翻板—贴片胶印刷—贴片—固化—翻板—THD—波峰焊接—翻板—手工焊	效率较低，PCB组装加热次数为三次	器件为SMD、THD

 

2 波峰焊加工的制成板进板方向要求有丝印标明

波峰焊加工的制成板进板方向应在PCB上标明，并使进板方向合理，若PCB可以从两个方向进板，应采用双箭头的进板标识。（对于回流焊，可考虑采用工装夹具来确定其过回流焊的方向）。

 

3 两面过回流焊的PCB的BOTTOM面要求无大体积、太重的表贴器件需两面都过回流焊的PCB，第一次回流焊接器件重量限制如下：

A=器件重量/引脚与焊盘接触面积

片式器件：A≦0.075g/mm2

翼形引脚器件：A≦0.300g/mm2

J形引脚器件：A≦0.200g/mm2

面阵列器件：A≦0.100g/mm2

 

4 需波峰焊加工的单板背面器件不形成阴影效应的安全距离已考虑波峰焊工艺的SMT器件距离要求如下：

1)相同类型器件距离（见图2）

图2

 

相同类型器件的封装尺寸与距离关系（表3）

表3

	焊盘间距L（mm/mil）		器件本体间距B（mm/mil）
	最小间距	推荐间距	最小间距	推荐间距
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封装	1.02/40	1.27/50	1.02/40	1.27/50
钽电容3216、3528	1.02/40	1.27/50	1.02/40	1.27/50
钽电容6032、7343	1.27/50	1.52/60	2.03/80	2.54/100
SOP	1.27/50	1.52/60	---	---

2)不同类型器件距离（见图3）

图3

不同类型器件的封装尺寸与距离关系表（表4）：

表4

封装尺寸	0603	0805	1206	≧1206	SOT封装	钽电容	钽电容	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封装	1.52	1.52	1.52	1.52		1.52	2.54	2.54	1.27
钽电容3216、3528	1.52	1.52	1.52	1.52	1.52		2.54	2.54	1.27
钽电容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封装的陶瓷电容，布局时尽量靠近传送边或受应力较小区域，其轴向尽量与进板方向平行（图4），尽量不使用1825以上尺寸的陶瓷电容。

减少应力，防止元件崩裂                    受应力较大，容易使元件崩裂

图4

 

6 经常插拔器件或板边连接器周围3mm范围内尽量不布置SMD，以防止连接器插拔时产生的应力损坏器件。如图5：

连接器周围3mm范围内尽量不布置SMD

图5

 

7 过波峰焊的表面贴器件的stand off符合规范要求

过波峰焊的表面贴器件的stand off应小于0.15mm，否则不能布在B面过波峰焊，若器件的stand off在0.15mm与0.2mm之间，可在器件本体底下布铜箔以减少器件本体底部与PCB表面的距离。

8 波峰焊时背面测试点不连锡的最小安全距离已确定

为保证过波峰焊时不连锡，背面测试点边缘之间距离应大于1.0mm。

9 过波峰焊的插件元件焊盘间距大于1.0mm

为保证过波峰焊时不连锡，过波峰焊的插件元件焊盘边缘间距应大于1.0mm（包括元件本身引脚的焊盘边缘间距）。

优选插件元件引脚间距（pitch）≧2.0mm，焊盘边缘间距≧1.0mm。

在器件本体不相互干涉的前提下，相邻器件焊盘边缘间距满足图6要求：

Min 1.0mm

图6

插件元件每排引脚为较多，以焊盘排列方向平行于进板方向布置器件时，当相邻焊盘边缘间距为0.6mm--1.0mm时，推荐采用椭圆形焊盘或加偷锡焊盘（图7）。

图7

 

10 BGA周围3mm内无器件

为了保证可维修性，BGA器件周围需留有3mm禁布区，最佳为5mm禁布区。一般情况下BGA不允许放置背面（两次过回流焊的单板地第一次过过回流焊面）；当背面有BGA器件时，不能在正面BGA5mm禁布区的投影范围内布器件。

 

11 贴片元件之间的最小间距满足要求

机器贴片之间器件距离要求（图8）：

同种器件：≧0.3mm

异种器件：≧0.13*h+0.3mm（h为周围近邻元件最大高度差）

只能手工贴片的元件之间距离要求：≧1.5mm。

同种器件                                      异种器件

图8

 

12 元器件的外侧距过板轨道接触的两个板边大于、等于5mm（图9）

器件禁布区

图9

为了保证制成板过波峰焊或回流焊时，传送轨道的卡抓不碰到元件，元器件的外侧距板边距离应大于或等于5mm，若达不到要求，则PCB应加工艺边，器件与V—CUT的距离≧1mm。

 

13 可调器件、可插拔器件周围留有足够的空间供调试和维修

应根据系统或模块的PCBA安装布局以及可调器件的调测方式来综合考虑可调器件的排布方向、调测空间；可插拔器件周围空间预留应根据邻近器件的高度决定。

 

14 所有的插装磁性元件一定要有坚固的底座，禁止使用无底座插装电感

 

15 有极性的变压器的引脚尽量不要设计成对称形式

 

16 安装孔的禁布区内无元器件和走线（不包括安装孔自身的走线和铜箔）

 

17 金属壳体器件和金属件与其它器件的距离满足安规要求

金属壳体器件和金属件的排布应在空间上保证与其它器件的距离满足安规要求。

 

18 对于采用通孔回流焊器件布局的要求

a.对于非传送边尺寸大于300mm的PCB，较重的器件尽量不要布置在PCB的中间，以减轻由于插装器件的重量在焊接过程对PCB变形的影响，以及插装过程对板上已经贴放的器件的影响。

b.为方便插装，器件推荐布置在靠近插装操作侧的位置。

c.尺寸较长的器件（如内存条插座等）长度方向推荐与传送方向一致。

图10

d.通孔回流焊器件焊盘边缘与pitch≦0.65mm的QFP、SOP、连接器及所有的BGA的丝印之间的距离大于10mm。与其它SMT器件间距离>2mm。

e.通孔回流焊器件本体间距离>10mm。有夹具扶持的插针焊接不做要求。

f.通孔回流焊器件焊盘边缘与传送边的距离>10mm；与非传送边距离>5mm。

 

19 通孔回流焊器件禁布区要求

a.通孔回流焊器件焊盘周围要留出足够的空间进行焊膏涂布，具体禁布区要求为：对于欧式连接器靠板内的方向10.5mm不能有器件，在禁布区之内不能有器件和过孔。

b.须放置在禁布区内的过孔要做阻焊塞孔处理。

 

20 器件布局要整体考虑单板装配干涉

器件在布局设计时，要考虑单板与单板、单板与结构件的装配干涉问题，尤其是高器件、立体装配的单板等。

 

21 器件和机箱的距离要求

器件布局时要考虑尽量不要太靠近机箱壁，以避免将PCB安装到机箱时损坏器件。特别注意安装在PCB边缘的，在冲击和振动时会产生轻微移动或没有坚固的外形的器件：如立装电阻、无底座电感变压器等，若无法满足上述要求，就要采取另外的固定措施来满足安规和振动要求。

 

22 有过波峰焊接的器件尽量布置在PCB边缘以方便堵孔，若器件布置在PCB边缘，并且式装夹具做的好，在过波峰焊接时甚至不需要堵孔。

 

23 设计和布局PCB时，应尽量允许器件过波峰焊接。选择器件时尽量少选不能过波峰焊接的器件，另外放在焊接面的器件应尽量少，以减少手工焊接。

 

24 裸跳线不能贴板跨越板上的导线或铜皮，以避免和板上的铜皮短路，绿油不能作为有效的绝缘。

 

25 布局时应考虑所有器件在焊接后易于检查和维护。

 

26 电缆的焊接端尽量靠近PCB的边缘布置以便插装和焊接，否则PCB上别的器件会阻碍电缆的插装焊接或被电缆碰歪。

 

27 多个引脚在同一直线上的器件，象连接器、DIP封装器件、T220封装器件，布局时应使其轴线和波峰焊方向平行。（图11）

图11

 

28 较轻的器件如二级管和1/4W电阻等，布局时应使其轴线和波峰焊方向垂直。这样能防止过波峰焊时因一端先焊接凝固而使器件产生浮高现象。（图12）

图12

 

29 电缆和周围器件之间要留有一定的空间，否则电缆的折弯部分会压迫并损坏周围器件及其焊点。