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PCB LAYOUT 規則 一. 板材的選用. 1. 一般地, 需BONDING的PCB, 都選用1/2 OZ銅皮的板材; 普通PCB一般都選用1 OZ銅皮的板材; 對於大電流的PCB或帶有磨擦位的PCB, 會選用2 OZ銅皮的板材. 2. P.P紙板一般會用1.6mm厚的板材; 環氧樹脂板一般會用厚度超過0.8mm的板材. 但當PCB尺寸大於30X25mm2, 且用著較多的貼片元件時, 一般用大於1.0mm的板材. 二. PCB的外形尺寸. 1.
PCB的板邊至銅皮的距離一般選1mm. 最少不能小於0.5mm. 但當小於1mm時, 需有其它補救措施. 2. 零件孔邊與板邊的距離一般要大於3mm. 3.
當PCB外形的內角小於等於90度時, 必須用R大於1mm的圓弧. 4. 鏍絲孔周圍, 3倍鏍絲直徑范圍內不要走銅皮或放銲盤. 5. PCB板材的尺寸一般為1m X 1.2m或1m X 1m. 考慮外形時, 要料盡其用, 以達到最經濟尺寸. 三. Through Hole (插件)PCB設計基本常識 1. PCB最少有兩平行邊, 或拼板後有平行邊, 以方便過波峰機及切腳機. 2. 一般0.6mm零件腳線徑的銲盤, 需選用直徑大於2.5mm的銲盤, 0.8mm線徑的銲盤, 需選用3mm以上的銲盤. 若不能滿足此要求, 需將銲盤加長以增大銅皮面積. 3. 普通元件(腳粗小於ψ0.6mm)插孔一般取0.8mm, 而0.8mm腳粗的零件, 其插孔一般取1.0mm, 26#線的電線孔一般取ψ1.0 ~ ψ1.1mm; 22#線的電線孔一般取ψ1.3~1.4mm. 4.
電線銲盤最好是ψ2.5~ψ3mm. 若是手工銲接, 其銲盤要開止銲槽, 槽寬一般0.5mm. 5. 銅導線與銲盤連接處加粗(淚眼型), 減小斷線機會. 6.
線與線連接處加粗, 線轉彎必須大於90°或用圓弧. 7. 定位孔邊距PCB邊緣最少2mm. 若孔大於ψ2mm, 其距離應大於孔直徑. 8. 插BONDING 板之槽, 最好為BONDING 板長度加上0.5mm, 寬度為BONDING 板厚度加上0.2mm. 9. 若要使用多條跳線時, 最好只用相同尺寸或儘量減少尺寸種類. 10. 排列元器件時, 應該使體積較大的元件軸線方向在整機中處於豎立狀態, 可以提高元器件在板上固定的穩定性(如圖四).
11.元件兩端銲盤的跨距, 應略大於元件體軸向尺寸, 最好單邊大於1mm. 這樣便於元件彎腳, 避免齊根彎拆, 損壞元件(如圖五).12. 元件的排列格式: 分不規則排列和規則排列. a. 不規則排列, 即元件軸線方向彼此不一致, 排列順序也沒規則, 其好處是使布線方便, 並可縮短､ 減少元器件的連線, 減少線路板的分布參數, 抑制干擾, 適用於高頻電路. b. 規則排列: 元器件的軸向排列一致並與邊垂直或平行, 好處是方便裝配, 銲接, 調式, 維修, 版面美觀, 壞處是元器件連線會增加, 適於低頻電路､數字電路. 13. 印制導線的寬度, 要考慮載流量, 可按20A/mm2計算, 銅箔厚1/2 OZ約0.035mm. 1mm寬的導線, 允許通過700mA電流. 對IC信號線, 導線寬度最細可選在0.20mm, 間距0.2mm. 但應根據板面大小儘量加寬導線及其間距. 14. 雙面板的過孔(非零件孔)可用綠油蓋住. 但通過大電流的過孔, 一定不要用綠油蓋住. 15. 大面積上錫的銅皮, 其阻銲層需打+字. 16. 雙面板的金屬通孔最小為0.5mm (目前PCB廠可加工的最小尺寸).在確定孔直徑時要考慮“通孔形狀比”—即PCB的厚度與通孔直徑之比, 不得大於2.5. 四. SMT PCB設計 1. SMT PCB上元器件的佈局. 1.1 當電路板放到回流銲爐的傳送帶上時, 元器件的長軸應該與設備的傳動方向垂直, 這樣可以防止在銲接過程中出現元器件在板上漂移或“豎碑”的現象. 1.2 PCB上的元器件要均勻分佈, 特別要把大功率的器件分散開, 避免電路工作時PCB上局部過熱產生應力, 影響銲點的可靠性. 1.3 雙面貼裝的元器件, 兩面上體積較大的器件要錯開安裝位置, 否則在銲接過程中會因為局部熱容量增大而影響銲接效果. 1.4 在波峰銲接面上不能放置PLCC/QFP等四邊有引腳的器件. 1.5
安裝在波峰銲接面上的SMT大器件, 其長軸要和銲錫波峰流動的方向平行, 這樣可以減少電極間的銲錫橋接. 1.6 波峰銲接面上的大､小SMT元器件不能排成一條直線, 要錯開位置, 這樣可以防止銲接時因銲料波峰的“陰影”效應造成的虛銲和漏銲. 2. SMT PCB上的銲盤. 2.1 波峰銲接面上的SMT元器件, 其較大元件之銲盤(如三極管, 插座等)要適當加大, 如SOT23之銲盤可加長0.8~1mm. 這樣可以避免因元件的“陰影效應”而產生的空銲. 2.2
銲盤的大小要根據元器件的尺寸確定, 如下圖所示, 銲盤的寬度等於或略大於元器件電極的寬度, 銲接效果最好. 2.3 在兩個互相連接的元器件之間, 要避免採用單個的大銲盤, 因為大銲盤上的銲錫將把兩元器件拉向中間. 正確的做法是把兩元器件的銲盤分開, 在兩個銲盤中間用較細的導線連接. 如果要求導線通過較大電流可並聯幾根導線, 導線上覆蓋綠油. 如下圖: 2.4 元器件不能靠得太近, 防止元器件在銲接時移動, 銲盤之間的距離不得小於0.6mm, 一般應在1.2mm以上. 2.5 SMT元器件的銲盤上或在其附近不能有通孔, 否則在reflow過程中, 銲盤上的銲錫熔化後會沿著通孔流走, 會產生虛銲, 少錫, 還可能流到板的另一面造成short. 另重複提示: 1. SMT PCB上必須做至少2個(對角)ψ1mm的獨立的裸銅皮, 便於貼片機對點. 2.
必須做兩個定位孔, 如下圖: 五. 印制板的防干擾常識 1.
放大電路的輸入部分和輸出部分要隔開, 以免產生交連. 如圖一: 圖一: 2. 高電平信號和低電平信號電路不要相互平行, 特別是高阻抗低電平的信號電路, 應盡可能靠近地電位. 3. 不同系統的低電平, 高阻抗電路不能靠近平行, 如圖二: 圖二: 4. 由於電源線可視為地電位, 所以在相互靠近的不同系統之間設置電源線成地線可起到屏蔽作用. 如圖二中在A, B中間穿一條地線. 5. 在安裝電源走線時, 每1~3個TTL IC(或D-RAM), 2~6個CMOS IC, 都應在IC的地方設置旁路電容, 越近越好. 6. 接地方式: 地線布置不要形成閉環, 如要用閉環, 則環要儘量小, 應採用如下幾種方式: 6.1並聯分路式, 即把幾部分的地線分別通過各處的地線, 匯總到總接地點上, 如圖三: 6.2 大面積覆蓋接地, 即在高頻電路中儘量擴大地面面積, 可減少地線的感抗, 削弱地線上產生的高頻信號. 還可對電場干擾起到屏蔽作用. 6.3 上下層地線可多孔連接, 孔與孔之間距離取5mm. 7. 對於有磁性元件的板, 如喇叭, 變壓器,繼電器等, 應注意分析磁性元件的磁場方向, 減少印制導線, 對磁力線的切割. 8. 電感不能平行布放. 9. 高頻振蕩部分需用地線來與其它部分分開. 10. 高頻線路的輸入輸出需從小到大, 一級級直線排列. 六. BONDING PCB 設計基本常識 1. PCB晶粒(IC)底座設計, 一般依晶粒尺寸大小每邊加0.25mm. 例如晶粒為5 x 5mm, 則PCB 晶粒底座須設計為5.5 X 5.5mm. 2. 若有接地線, 則接地線一邊需再加0.25mm. 也就是依上例有接地線PCB晶粒底座必須為5.5 x 5.75mm. 3. 晶粒底座電位, 考慮降低雜訊干擾, 應將晶粒底座接VCC或GROUND. N型基材則晶粒座接VCC, P型基材, 則晶粒底座接GROUND, 接錯將造成大電流, 而損壞晶粒, 也有的晶粒抗干擾能力強, 可不接任何電位.(咨詢晶粒公司) 4. 晶粒底座中間不應有空穴, 應為平坦的銅皮, 以免殘留空氣, 晶粒底座邊緣無毛刺. 5. 晶粒最好放在PCB中心, PCB若放置多個晶粒時, 則晶粒的排列盡量在同一軸上, 且各晶粒間的間隔保持一致. 6. 晶粒底座的邊緣與邦線金手指相距0.5mm. 若中間要走線只能走一條線, 最大間距1mm, 以便保證邦線最長不超過3mm. 7. 邦定金手指寬度至少0.15mm.但電源線寬要依其載流量計算. 邦定金手指之間的距離至少0.15mm, 保證邦線銲點之間距離至少0.3mm避免短路.但一般會取銅皮正公差, 間隙負公差. 8. 非BONDING區域有阻銲膜, 阻銲膜(SOLDER MASK)距金手指邊1.2mm. 並在此處印一道寬為0.7~1.0mm的白油圈(可為園形和長方形). 9. BONDING 區域不能有任何孔(過孔, 穿孔, 元件孔等)以免洩漏黑膠. 吸收水氣等. 10. 外圍元件銲點邊緣(包括SMD)與BONDING區域邊緣距離:a. 若元件高度 在1.5mm以下, 距離至少1.5mm; b. 若元件高度在1.5mm以上, 距離至少6mm. 11. BONDING 區域邊緣距接插金手指邊緣至少1.5mm, 接插金手指沒有阻銲膜.如圖一:
12. 接插BONDING板, 外形及尺寸見圖一, 圖中X為主板厚度. 接插金手指最小寬度0.87mm. 金手指間間距最小0.4mm, 但銅皮取正公差, 間距取負公差, 但需手工銲接, 晶粒放在PCB中心. 13. 在邦定區域的一個對角設兩個對準點, 便於提高打線位置精度, 對準點為“+” 或“╗” 型. 用於全自動邦機(AB559)的PCB更應如此. 14. 邦線金手指儘量正對晶粒PAD, 若必須偏移, 需考慮邦線(鋁線)間的短路問題. 15. 插卡類Bonding PCB A、 B角要倒45度角, C、D邊要倒30~35度的角.
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