pcb焊盤(pán)設(shè)計(jì)工藝流程

1. 目的

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(jì)，運(yùn)用于但不限于PCB 的設(shè)計(jì)、PCB 批產(chǎn)工藝審查、單板工藝審查等活動(dòng)。

本規(guī)范之前的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、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(zhǔn)

3.引用/參考標(biāo)準(zhǔn)或資料

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

TS—SOE0199001 <<電子設(shè)備的強(qiáng)迫風(fēng)冷熱設(shè)計(jì)規(guī)范>>

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

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

manufacture and assembly-terms and definitions）

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

IEC60950

4.規(guī)范內(nèi)容

4.1焊盤(pán)的定義
通孔焊盤(pán)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(shí)物管腳為圓形:孔徑尺寸（直徑）=實(shí)際管腳直徑+0.20∽0.30mm（8.0∽12.0MIL）左右；

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

2)焊盤(pán)尺寸：

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

4.2 焊盤(pán)相關(guān)規(guī)范

4.2.1所有焊盤(pán)單邊最小不小于0.25mm，整個(gè)焊盤(pán)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(pán)，焊盤(pán)直徑大小為插孔孔徑的1.8倍以上；單面板焊盤(pán)直徑不小于2mm；雙面板焊盤(pán)尺寸與通孔直徑最佳比為2.5，對(duì)于能用于自動(dòng)插件機(jī)的元件，其雙面板的焊盤(pán)為其標(biāo)準(zhǔn)孔徑+0.5---+0.6mm

4.2.2 應(yīng)盡量保證兩個(gè)焊盤(pán)邊緣的距離大于0.4mm，與過(guò)波峰方向垂直的一排焊盤(pán)應(yīng)保證兩個(gè)焊盤(pán)邊緣的距離大于0.5mm（此時(shí)這排焊盤(pán)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(zhǎng)圓形連接盤(pán)。單面板焊盤(pán)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(pán)過(guò)大容易引起無(wú)必要的連焊。在布線高度密集的情況下，推薦采用圓形與長(zhǎng)圓形焊盤(pán)。焊盤(pán)的直徑一般為1.4mm，甚至更小。

4.2.3 孔徑超過(guò)1.2mm或焊盤(pán)直徑超過(guò)3.0mm的焊盤(pán)應(yīng)設(shè)計(jì)為星形或梅花焊盤(pán)

對(duì)于插件式的元器件，為避免焊接時(shí)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(bǔ)淚滴（詳細(xì)見(jiàn)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(pán)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(pán)設(shè)計(jì)，保證焊盤(pán)足夠吃錫，插座受外力時(shí)不會(huì)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(pán)面積相等?；蛟O(shè)計(jì)成為梅花形或星型焊盤(pán)。

4.2.5 所有機(jī)插零件需沿彎腳方向設(shè)計(jì)為滴水焊盤(pán)，保證彎腳處焊點(diǎn)飽滿，臥式元件為左右腳直對(duì)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(pán)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(guò)500mm2），應(yīng)局部開(kāi)窗口或設(shè)計(jì)為網(wǎng)格的填充(FILL)。如圖：

4.3 制造工藝對(duì)焊盤(pán)的要求

4.3.1貼片元器件兩端沒(méi)連接插裝元器件的必須增加測(cè)試點(diǎn)，測(cè)試點(diǎn)直徑在1.0mm~1.5mm之間為宜，以便于在線測(cè)試儀測(cè)試。測(cè)試點(diǎn)焊盤(pán)的邊緣至少離周圍焊盤(pán)邊緣距離0.4mm。測(cè)試焊盤(pán)的直徑在1mm以上，且必須有網(wǎng)絡(luò)屬性，兩個(gè)測(cè)試焊盤(pán)之間的中心距離應(yīng)大于或等于2.54mm;若用過(guò)孔作為測(cè)量點(diǎn)，過(guò)孔外必須加焊盤(pán)，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(pán)；所有的焊盤(pán)，必須有網(wǎng)絡(luò)屬性，沒(méi)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(cè)試焊盤(pán)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(pán)等，統(tǒng)一放置在機(jī)械層1（指單插片、保險(xiǎn)管之類的開(kāi)槽孔）。

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

4.3.4焊盤(pán)間距小于0.4mm的，須鋪白油以減少過(guò)波峰時(shí)連焊。

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

4.3.6單面板若有手焊元件，要開(kāi)走錫槽，方向與過(guò)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(shí)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(jì)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(pán)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(shí)，元件孔形狀、焊盤(pán)與元件腳形狀必須匹配，并保證焊盤(pán)相對(duì)于孔中心的對(duì)稱性（方形元件腳配方形元件孔、方形焊盤(pán)；圓形元件腳配圓形元件孔、圓形焊盤(pán)）,且相鄰焊盤(pán)之間保持各自獨(dú)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(dú)的焊盤(pán)孔，特別是封裝兼容的繼電器的各兼容焊盤(pán)之間要連線，如因PCB LAYOUT無(wú)法設(shè)置單獨(dú)的焊盤(pán)孔，兩焊盤(pán)周邊必須用阻焊漆圍住

4.3.9 設(shè)計(jì)多層板時(shí)要注意，金屬外殼的元件是插件封裝時(shí)，外殼與印制板接觸的，頂層的焊盤(pán)不可開(kāi)，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(jì)和布局時(shí)盡量減少印制板的開(kāi)槽和開(kāi)孔,以免影響印制板的強(qiáng)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(kāi)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(diǎn)和元器件的開(kāi)裂和裂紋。

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

4.3.13 變壓器和繼電器等會(huì)輻射能量的器件要遠(yuǎn)離放大器、單片機(jī)、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(shí)的可靠性。

4.3.14 對(duì)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(pán)。（如圖所示）

4.3.15 貼片元件過(guò)波峰焊時(shí)，對(duì)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(kāi)散熱孔, 防止PCB過(guò)波峰焊時(shí)，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(shí)產(chǎn)生機(jī)內(nèi)異物

4.3.16 大面積銅箔要求用隔熱帶與焊盤(pán)相連

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

4.3.17 為了避免器件過(guò)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(pán)應(yīng)保證散熱對(duì)稱性，焊盤(pán)與印制導(dǎo)線的連接部寬度不應(yīng)大于0.3mm（對(duì)于不對(duì)稱焊盤(pán)），如上面圖1所示。

4.4 對(duì)器件庫(kù)選型要求

4.4.1 已有PCB 元件封裝庫(kù)的選用應(yīng)確認(rèn)無(wú)誤

PCB 上已有元件庫(kù)器件的選用應(yīng)保證封裝與元器件實(shí)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(shí)，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(pán)孔徑的對(duì)應(yīng)關(guān)系，以及插針焊腳與通孔回流焊的焊盤(pán)

孔徑對(duì)應(yīng)關(guān)系如表1：

器件引腳直徑（D）PCB焊盤(pán)孔徑/插針通孔 回流焊焊盤(pán)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(kù)存時(shí)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(pán)圖形的設(shè)計(jì)：

4.4.4.1原則上元件焊盤(pán)設(shè)計(jì)需要遵守以下幾點(diǎn)

4.4.4.1.1盡量考慮焊盤(pán)的方向與流程的方向垂直

4.4.4.1.2焊盤(pán)的寬度最好等于或稍大于元件的寬度；焊盤(pán)長(zhǎng)度稍小于焊盤(pán)寬度的寬度

4.4.4.1.3增加零件焊盤(pán)之間的間隙有利于組裝；推薦使用小的焊盤(pán)

4.4.4.1.4MT元件的焊盤(pán)上或其附近不能有通孔，否則在回流焊過(guò)程中，焊盤(pán)上的焊錫熔化后會(huì)沿著通孔流走，會(huì)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(pán)兩端走線均勻或熱容量相當(dāng)

4.4.4.1.6焊盤(pán)尺寸大小必須對(duì)稱

4.4.4.2片狀元器件焊盤(pán)圖形設(shè)計(jì)（見(jiàn)上圖）：典型的片狀元器件焊盤(pán)設(shè)計(jì)尺寸如表所示?？稍诟骱副P(pán)外設(shè)計(jì)相應(yīng)的阻焊膜。阻焊膜的作用是防止焊接時(shí)連錫。

無(wú)源元件焊盤(pán)設(shè)計(jì)尺寸-----電阻,電容,電感（見(jiàn)下表，同時(shí)參考上圖及上表）

4.4.4.3 SOP，QFP焊盤(pán)圖形設(shè)計(jì)：SOP、QFP焊盤(pán)尺寸可參考IPC-SM-782進(jìn)行設(shè)計(jì)。

對(duì)于SOP、QFP焊盤(pán)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。（如下圖表所示）

焊盤(pán)大小要根據(jù)元器件的尺寸確定，焊盤(pán)的寬度=引腳寬度+2*引腳高度，焊接效果最好；焊盤(pán)的長(zhǎng)度見(jiàn)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(shí)，通孔安裝元件焊盤(pán)的規(guī)格如下：

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

4.4.4.6 常見(jiàn)貼片IC焊盤(pán)設(shè)計(jì)，詳見(jiàn)附件（下圖只是一個(gè)選圖，相關(guān)尺寸見(jiàn)附件）

4.4.5 新器件的PCB 元件封裝庫(kù)應(yīng)確定無(wú)誤

4.4.5.1 PCB 上尚無(wú)件封裝庫(kù)的器件，應(yīng)根據(jù)器件資料建立新的元件封裝庫(kù)，并保證絲印庫(kù)存與實(shí)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(kù)是否與元件的資料（承認(rèn)書(shū)、規(guī)格書(shū)、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(kù)。

4.4.5.2 需過(guò)波峰焊的SMT 器件要求使用表面貼波峰焊盤(pán)庫(kù)

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(dú)的焊盤(pán)孔，特別是封裝兼容的繼電器的各兼容焊盤(pán)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(cè)器件，表貼器件在手工焊接時(shí)容易受熱沖擊損壞。

4.4.5.6 除非實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證沒(méi)有問(wèn)題，否則不能選用和PCB 熱膨脹系數(shù)差別太大的無(wú)引腳表貼器件，

這容易引起焊盤(pán)拉脫現(xiàn)象。

4.4.5.7 除非實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證沒(méi)有問(wèn)題，否則不能選非表貼器件作為表貼器件使用。因?yàn)檫@樣可能需要手焊接，效率和可靠性都會(huì)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(shí)，必須保證每層均有銅箔相連，以增加鍍銅的附著強(qiáng)度，同時(shí)要有實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證沒(méi)有問(wèn)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(pán)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(shí)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(shí)盡量靠近傳送邊或受應(yīng)力較小區(qū)域，其軸向盡量與

進(jìn)板方向平行，盡量不使用1825 以上尺寸的陶瓷電容。（保留意見(jiàn)

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(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力損壞器件。如圖：

4.4.6.7 過(guò)波峰焊的表面貼器件的stand off 符合規(guī)范要求過(guò)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(guò)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(shí)背面測(cè)試點(diǎn)不連錫的最小安全距離已確定

為保證過(guò)波峰焊時(shí)不連錫，背面測(cè)試點(diǎn)邊緣之間距離應(yīng)大于1.0mm。

4.4.6.9 過(guò)波峰焊的插件元件焊盤(pán)間距大于1.0mm

為保證過(guò)波峰焊時(shí)不連錫，過(guò)波峰焊的插件元件焊盤(pán)邊緣間距應(yīng)大于1.0mm（包括元件本身引腳的焊盤(pán)邊緣間距）。優(yōu)選插件元件引腳間距（pitch）≧2.0mm，焊盤(pán)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(pán)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(pán)排列方向平行于進(jìn)板方向布置器件時(shí)，當(dāng)相鄰焊盤(pán)邊緣間距為0.6mm--1.0mm 時(shí)，推薦采用橢圓形焊盤(pán)或加偷錫焊盤(pán)

4.4.6.11 貼片元件之間的最小間距滿足要求

機(jī)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(guò)板軌道接觸的兩個(gè)板邊大于、等于5mm（圖9）

為了保證制成板過(guò)波峰焊或回流焊時(shí)，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(dá)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(cè)方式來(lái)綜合考慮可調(diào)器件的排布方向、調(diào)測(cè)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(jiān)固的底座，禁止使用無(wú)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(jì)成對(duì)稱形式；有空腳不接電路時(shí)，注意加上焊盤(pán)，以增加焊接牢固性

4.4.6.16 安裝孔的禁布區(qū)內(nèi)無(wú)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(duì)于采用通孔回流焊器件布局的要求

a. 對(duì)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(guò)程對(duì)PCB 變形的影響，以及插裝過(guò)程對(duì)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(zhǎng)的器件（如內(nèi)存條插座等）長(zhǎng)度方向推薦與傳送方向一致。多個(gè)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(shí)應(yīng)使其軸線和波峰焊方向平行。

較輕的器件如二級(jí)管和1/4W 電阻等，布局時(shí)應(yīng)使其軸線和波峰焊方向垂直。這樣能防止過(guò)波峰焊時(shí)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(pán)(方形焊盤(pán)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(pán)的封裝庫(kù)

5.2 PCB焊盤(pán)設(shè)計(jì)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(shí)際設(shè)計(jì)需要為準(zhǔn)。

責(zé)任編輯：彭菁