PCB CAD设计规范.docx
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PCBCAD设计规范
CADDFM设计规范
目录
1.器件布局5
1.1.焊盘设计5
1.1.1阻容器件焊盘设计5
1.1.2屏蔽盖焊盘设计7
1.1.3手动焊接焊盘设计7
1.1.40.4pinpitchBGA焊盘设计7
1.1.50.5pinpitchBGA焊盘设计7
1.1.6天线焊盘设计8
1.1.7SMT钢网处理8
1.2.器件间距8
1.2.1SMT公差8
1.2.2分板公差9
1.2.3器件间距的常规要求9
1.2.4屏蔽盖间距10
1.2.5器件与板边间距10
1.2.6焊接焊盘间距10
1.2.7ZIF连接器间距11
1.2.8备用电池间距11
1.1.9主芯片与周边器件间距11
1.3.可维修性设计需求11
2.PCB设计11
2.1.外形公差11
2.2.板弯翘12
2.3.板厚12
2.4.钻孔(工艺孔,椭圆孔及异型孔)12
2.5.表面处理12
2.5.1OSP12
2.5.2化金12
2.5.3OSP+化金12
2.5.4阻焊13
2.6.焊盘13
2.7.镀铜13
2.7.1孔铜厚度及孔径误差,孔位误差13
2.7.2板子表面镀铜厚度14
2.8.填孔14
2.9.金边对位15
2.10.极性标示16
2.11.露铜16
2.12.测试点16
2.12.1测试点大小16
2.12.2测试点间距16
2.12.3满足后续自动化测试,需要预留以下测试点17
2.13.PCB标签17
2.14.激光镭射二维条码(未实施)18
3.拼版设计要求18
3.1.基本原则:
满足生产要求,减少拼版面积18
3.2.右上下边无左右边的拼版要求19
3.3.邮票孔19
3.4.拼版面积20
3.5.拼版设计流程20
4.DFM检查20
4.1.ODB++文件只发给DFM部门统一接收窗口20
4.2.ODB++文件发送时间点20
5.生产文件20
5.1.生产文件命名方式20
5.2.生产文件包含文件20
5.3.生产文件发布21
5.4.白油图与BOM一致性21
6.测试夹具文件21
6.1.测试夹具文件命名方式21
6.2.测试夹具文件包含文件21
6.3.测试夹具文件发布21
7.托盘文件21
7.1.托盘文件命名方式21
7.2.托盘文件包含文件22
7.3.托盘文件发布22
1.器件布局
1.1.焊盘设计
PAD一般按SPEC推荐的大小做,特别小的PAD,适当扩大
BGA的PAD一般不放大,按实际做,或稍微缩小一点,焊盘面增加KEEPOUT,禁止焊盘自动铺铜(0.4和0.5PINPitchBGA具体设计请看1.1.4和1.1.5)
SOLDER比TOP层PAD扩大0.05-0.1mm(单边>1mm,扩0.1mm,单边<1mm,扩0.05mm)
NPTH孔的SOLDER要比孔单边外扩0.15mm,表层增加KEEPOUT,比SOLDER扩大0.05mm,禁止自动铺铜、走线、打孔
PASTER比TOP层PAD缩小0.03-0.1mm(单边>=1mm,缩小0.1mm,0.25mm<单边<1mm,缩小0.05mm,单边<=0.25mm,缩小0.03mm)
PAD面积大于1平方mm时,需要将PASTED分割为几块COPPER(<1平方mm),然后将COPPER与PAD结合(associate)以便于流锡膏
器件上所有的COPPER的COPPERWIDTH都设置为0.1
1.1.1阻容器件焊盘设计
优化后的阻容器件焊盘设计:
0201
0402(电阻、电感和<2.2uf电容)0402(≥2.2uf电容)
0603(电阻、电感和<2.2uf电容)0603(≥2.2uf电容)
0805
1.1.2屏蔽盖焊盘设计
一体式屏蔽盖,焊盘宽度:
一般为0.6mm,当屏蔽盖面积小于15mm*15mm且形状规则时,焊盘宽度可设计为0.5mm,焊盘为分段式长城脚
分体式屏蔽盖,焊盘宽度:
0.6mm,焊盘为分段式长城脚
夹子式屏蔽盖,焊盘大小按照器件SPEC建库
镁铝合金式屏蔽盖,焊盘宽度:
0.8mm
1.1.3手动焊接焊盘设计
引线类焊盘:
宽度≥0.5mm,长度≥2mm,焊盘间距≥0.5mm
焊接FPC类焊盘:
宽度:
≥0.5mm,焊盘间距:
≥0.5mm,长度:
1.5-2.5mm
无电镀填孔时,焊盘上禁止打盲孔,需拉出线后再打盲孔;有电镀填孔时,盲孔优先打在焊盘上
1.1.40.4pinpitchBGA焊盘设计
PIN为copperdefined设计时:
Pad:
0.25mm
Soldermask:
0.325mm,开窗是圆的,绿油间距:
0.075mm,焊盘无绿油
钢网:
0.24mm*0.24mm,四角导圆角,圆角半径:
0.08mm(当焊盘设计为0.25mm*0.25mm时,圆角R=0.075mm)
BGA焊盘表层keepout,不铺铜设计
1.1.50.5pinpitchBGA焊盘设计
PIN为copperdefined设计时:
Pad:
0.27mm
Soldermask:
0.325mm,开窗是圆的,绿油间距:
0.175mm,焊盘无绿油
钢网:
0.27mm*0.27mm,四角导圆角,圆角半径:
0.075mm
BGA焊盘表层keepout,不铺铜设计
1.1.6天线焊盘设计
天线焊盘采用2段式焊盘设计方式,2个焊盘总长度+2个焊盘间隙=SPEC上焊盘长度,2个焊盘中间必须有绿油分开,两PAD间距:
0.2-0.3mm。
1.1.7SMT钢网处理
SMT根据CAD提供的钢网文件,按照SMT钢网设计原则,调整器件钢网的具体大小。
如有器件钢网需按照特殊的原则设置,并通过验证可常规设定(如椭圆形PTH孔:
钢网设置成两个半环形,两者间隔0.1mm),SMT可反馈给CAD该类器件钢网的统一设计原则。
CAD设计此类器件的钢网则无需按照SPEC建立,而是按照此特殊原则设置。
1.2.器件间距
1.2.1SMT公差
贴装偏移量主要为设备精度决定:
目前厦门/武汉设备精度:
CM602(0.05mm),NPM(高速头0.04mm,泛用头0.03mm),M3(高速头0.038mm),M6(泛用头0.03mm)
综合所述:
1、阻容器件的SMT公差:
0.05mm
2、BGA的SMT公差:
0.075mm
3、规则结构器件及规则屏蔽盖的SMT公差:
0.1mm
4、不规则结构器件和异型屏蔽盖:
0.125mm
1.2.2分板公差
1、分板设备精度:
80um
2、分板夹具精度:
100um
1.2.3器件间距的常规要求
器件实体间距至少0.25mm,同时保证焊盘间距至少0.25mm,但考虑到元器件制造误差、贴装误差以及检测和返修,相邻元器件焊盘之间的间隔,要求按下述原则设计,单位:
MM
Chip元件
高容值0402\0603
IC元件边框
一体式屏蔽盖
分体式屏蔽盖
夹子式屏蔽盖
铝镁合金式屏蔽盖
连接器
异形元件
印制板边缘
Chip元件
≥0.25
≥0.3
≥0.25
≥0.3(屏蔽盖内)≥0.4(屏蔽盖外)
≥0.3(屏蔽盖内)≥0.5(屏蔽盖内)
≥0.4
≥0.5
≥0.3
≥0.4
≥0.3
高容值0402\0603
≥0.3
≥0.35
≥0.3
≥0.3(屏蔽盖内)≥0.4(屏蔽盖外)
≥0.3(屏蔽盖内)≥0.5(屏蔽盖内)
≥0.4
≥0.5
≥0.3
≥0.4
≥0.3
IC元件边框
≥0.25
≥0.3
≥0.35
≥0.3(屏蔽盖内)≥0.4(屏蔽盖外)
≥0.3(屏蔽盖内)≥0.5(屏蔽盖内)
≥0.4
≥0.5
≥0.3
≥0.4
≥0.5
一体式屏蔽盖
≥0.3(屏蔽盖内)≥0.4(屏蔽盖外)
≥0.3(屏蔽盖内)≥0.4(屏蔽盖外)
≥0.3(屏蔽盖内)≥0.4(屏蔽盖外)
≥0.4
≥0.4
≥0.4
≥0.5
≥0.4
≥0.4
≥0.3
分体式屏蔽盖
≥0.3(屏蔽盖内)≥0.5(屏蔽盖内)
≥0.3(屏蔽盖内)≥0.5(屏蔽盖内)
≥0.3(屏蔽盖内)≥0.5(屏蔽盖内)
≥0.4
≥0.4
≥0.4
≥0.5
≥0.5
≥0.4
≥0.3
夹子式屏蔽盖
≥0.4
≥0.4
≥0.4
≥0.4
≥0.4
≥0.4
≥0.5
≥0.4
≥0.4
≥0.3
铝镁合金式屏蔽盖
≥0.5
≥0.5
≥0.5
≥0.5
≥0.5
≥0.5
≥0.5
≥0.5
≥0.5
≥0.3
连接器
≥0.3
≥0.3
≥0.3
≥0.4
≥0.5
≥0.4
≥0.5
≥0.5
≥0.5
≥0.3
异型元件
≥0.4
≥0.4
≥0.4
≥0.4
≥0.4
≥0.4
≥0.5
≥0.5
≥0.5
≥0.5
说明:
表格标示的为器件间距最小值,器件都为非手动焊接器件,有特殊要求的在以下章节说明
Chip元件:
0402、0603、包括二极管、三极管(包括3Pin、4pin、5pin、6pin)、0201、磁珠、ESD器件、
0805、电感(2520、3225、1206等大电感)
高容值电容0402、0603:
指容值≥2.2uf的0402和0603
IC元件:
BGA、QFP、QFN、晶振、滤波器、麦克
异形元件:
耳机插座、边键、电池连接器、SD卡、马达、REC、弹片、RF测试座、CABLE座等非标元件
屏蔽盖:
指屏蔽盖焊盘的边沿
连接器:
指的是BTOB连接器
以上Chip指的是器件PAD,IC、连接器、异形元件指的是器件外形。
1.2.4屏蔽盖间距
螺丝孔的SOLDER距离焊接性屏蔽盖焊盘≥0.4mm
其他露铜距离屏蔽盖焊接≥0.4mm
1.2.5器件与板边间距
1、阻容感和二极管器件,与板边垂直摆放时尽量≥0.5mm,特殊情况min≥0.3mm,平行摆放时尽量≥1mm,特殊情况min≥0.5mm
2、玻璃等易破损件≥2.0mm,必要时还需增加贴膜防护(EVT阶段不完全保证:
硬件工程师需及时反馈CAD有哪些玻璃等易破损器件,制造在试产阶段反馈此信息需求,DVT阶段改进)---目前尽量保证,此项待定
3、天线弹片与板边距离建议≥3mm,天线弹片在板边的,其开口方向建议向板内侧(结构无法满足,结构评审阶段,项目组讨论)---目前尽量保证,此项待定
1.2.6焊接焊盘间距
1、同焊盘长边方向:
3mm以内不宜有器件、部件影响手势焊接;对布有高器件或高塑料件的(SIM\SD\屏蔽盖\IOconnector等),建议≥5mm
2、同焊盘短边方向:
焊接焊盘距离周边器件min:
1.5mm
3、焊接焊盘与板边不可过近,焊接FPC的外形优先设计为L型,避免焊盘折断,保证有足够的空间贴胶纸
如图
NOTGOODGOOD
4、焊接焊盘处,FPC与PCB焊接时要错开0.5-0.8mm,PCB板上增加手动焊接定位线
5、FPC焊接焊盘所处圈0.3mm区域做keepout,不让铜进入焊盘区
1.2.7ZIF连接器间距
后翻式ZIF连接器,周边器件距离连接器挡板≥1mm
为保证FPC插入ZIF连接器时的可靠性,FPC手指处增加卡位定位白油线
1.2.8备电电池间距
备电电池左焊盘的左侧和右焊盘的右侧距离其他器件≥1.5mm,其他位置无要求,如图
1.2.9主芯片与周边器件间距
主芯片与周边器件间距:
尽量保证两边间距≥1mm(若无法做到,则保障两边间距≥0.8mm需求),另两边
间距≥0.5mm。
1.3.可维修性设计需求
1、对于TOP面有主芯片点胶,BOT面原则上避免采用一体式屏蔽盖(推荐优先考虑屏蔽盖夹子),若采
用一体式屏蔽盖设计方式,则在维修屏蔽盖内小器件时会导致TOP主芯片爆胶。
2、对于TOP与BOT面都点胶,建议需要点胶的芯片电路在设计时错开放置,这样确保可维修性,加热时才
尽可能减少其它芯片的爆胶风险。
2.PCB设计
2.1.外形公差
单pcs外形公差:
+/-0.1mm,连板外形布局公差:
20-50mm:
按+-0.05mm控制,>50mm:
按+/-0.1mm,特殊管控
的尺寸标示在拼版图中。
2.2.板弯翘
允许的最大翘曲为PCB对角线长度的0.5%
2.3.板厚
测量位置:
防焊到防焊(含铜)
成品板厚公差首先follow制作单,如果制作单无要求则按如下管控:
板厚≥0.8mm,成品板厚公差依≤+/-10%管控.
板厚0.7<=T<0.8mm,成品板厚公差依<=+/-10%管控
2.4.钻孔(工艺孔,椭圆孔及异型孔)
孔径公差PTH:
≤±3MIL
NPTH:
≤±2MIL
孔位公差(工艺孔,椭圆孔及异型孔);≤+/-3MIL管控
橢圆孔公差:
PTH:
槽长公差依+/-4MIL,槽宽公差依+/-3MI
NPTH:
槽长公差依+/-3MIL,槽宽公差依+/-3MI
2.5.表面处理
2.5.1OSP
OSP厚度:
0.2-0.5um
太薄将耐不住两三次高温环境的考验,在焊锡性方面会有不良的影响。
太厚则不易被后来焊接前的助焊剂所清除掉,故也会发生焊锡性的问题
2.5.2化金
全板化金厚度:
≥0.05um(≤0.1um)
2.5.3OSP+化金
化金厚度:
≥0.05um,OSP厚度:
0.2-0.5um
2.5.4阻焊
厚度:
一般线路上控制范围:
8-23um,线路转角控制范围:
5-20um,大铜面:
13-31um。
通孔塞孔:
对于PCB板上的通孔,孔径小于0.5mm的,板子绿油塞孔。
如果过孔的一面阻焊开窗,可以在另一面绿油半塞孔,如果过孔两面都阻焊开窗,就不要求绿油塞孔。
PIN之间绿油桥:
连接器焊盘不能开整窗,焊盘间必须要有绿油桥。
其他焊盘间距≥0.12mm的焊盘间也需要有绿油桥。
2.6.焊盘
直径:
W<10mil:
按+/-1mil控制,
10mil≤W<14mil按照10%控制
W>14mil按+/-15%控制
位置偏差:
≤+/-3mil控制
2.7.镀铜
2.7.1孔铜厚度及孔径误差,孔位误差
follow制作单,如果制作单无要求则依照如下原则:
铜厚
通孔min15um,aver:
18um.
埋孔min13um,aver:
15um。
alllaserviamin10um,aver:
12um.
0.4pitchBGA制造要求:
BGA焊盘上的盲孔大小0.1mm+-0.0125,即+-12.5%误差(指电镀前,即A=0.1mm+-0.0125)
并要求:
A:
B≥1:
0.7
盲孔深度≤65um+-10%,盲孔镀铜厚度:
≥10-12um
0.4pitchbgapad大小:
0.25mm+-10%
0.4PitchBGA,激光孔在焊盘正中心上,孔位误差:
保证不破孔,标准为+/-3mil,如下图:
2.7.2板子表面镀铜厚度
针对3/3走线,铜厚:
min17um,一般约27um
2.8.填孔
1阶板:
一般不填孔。
仅1阶板0.4pitchBGA焊盘上孔中心与BGA焊盘中心不重叠时需要填孔。
2阶板:
V1-2在BgaPAD中心点,且V1-2,V2-3不重叠时,不填孔。
V1-2不在BgaPAD中心点,V1-2和V2-3重叠,需要表层内层都填孔.(对称层同样要求)
3阶板:
同2阶板。
内层激光孔重叠,内层激光孔都需要填孔
Anylayer板:
内层,外层需要全填孔以上填孔完成后,A-B的高度差Dimple<15um(外层)
Dimple<20um(内层)
以上填孔完成后,A-B的高度差Dimple<15um(外层)
Dimple<20um(内层),见下图:
2.9.金边对位
PCB取消白油,采用金边进行对位,提高对位精度
针对的对象:
焊盘在实体内的器件,结构件能加对位金边的尽量都加
首版器件对位金边可以不做,第二个版本必须补充完整
对位金边的制作原则:
1、小金边比器件实体外扩0.1mm,宽度:
0.1mm,长度不小于0.2mm,soldermask宽度:
0.15mm
2、当小金边阻焊开窗和焊盘阻焊开窗的间距小于0.1mm时,小金边可外扩0.15mm
3、非通孔卡座定位金线不能在功能脚周边(易造成器件功能脚和定位金线桥连),非通孔卡座金线在器件壳体塑料脚周边
4、天线焊盘增加对位金边,在焊盘短边处增加,控制焊盘前后偏移,小金边比实体外扩0.1mm
焊盘出线的短边(如图右侧),sodermask宽度:
0.15mm。
长度不小于0.2mm(越长越好),露铜对位(只对GND焊盘操作)
靠近板边的短边(如图左侧),只增加soldermask,宽度:
0.15mm,露基材对位
如图所示:
5、PCB上的手动焊接焊盘处必须增加FPC对位金线,对位金线不做soldermask,保证绿油的完整性,防止连焊,影响外观。
对位线优先使用keepout(挖铜)对位,宽度:
0.15mm,也可以用不连续无网络铜线段对位,宽度:
0.1mm,每段长度不小于0.2mm。
(首版要做)
2.10.极性标示
有极性的焊接或弹片式pad需在PCB上标示极性,极性标示不做soldermask,保证绿油的完整性。
优先使用
keepout(挖铜)方式作出标示图,宽度:
0.15mm,也可以用不连续无网络铜线段对位,宽度:
0.1mm。
2.11.露铜
1、需要SMT的PTH孔及大焊盘与周边露铜区域的间距至少需要0.4mm,避免连锡
2、手动焊接焊盘距露铜≥1.5mm,以避免沾锡拉尖或短路。
2.12.测试点
2.12.1测试点大小
电源类测试点(VBAT和GND和VBUS)直径1.5mm
其他信号类测试点,可减小至直径0.8mm
2.12.2测试点间距
电源类测试点间距:
测试点中心间距≥2.5mm
信号类测试点间距:
测试点中心间距≥1.6mm(保证中心距,焊盘最小0.8mm)
电源类测试点与信号类测试点间距:
测试点焊盘边缘与测试点焊盘边缘间距≥1mm
测试点中心到RFconnector中心间距≥7mm
测试点焊盘边缘到其他器件焊盘边缘间距≥0.8mm
测试点焊盘边缘到板边缘间距≥0.8mm
2.12.3满足后续自动化测试,需要预留以下测试点
工位
测试点
测试点说明
下载
USB(VBUS,DP,DM);VBAT;GND;强制下载测试点
升级下载需要强制按音量上键进入。
即需布置强制下载的测试点。
基带
及功
能测
试
VBAT;GND;所有SIM卡测试点
(VCC,RST,CLK,IO);UART(TX,RX);进入工程模式测试点)
目前的基带测试通过串口(通讯串口电压为1.8V),需要进入测试模式。
即需要UART及进入工程模式测试点.
若为双SIM卡,需要将2个SIM卡的(VCC,RST,CLK,IO)都预留出来。
jtag测试点(TRST,TDI,TMS,TCK,
TDO);
jtag:
用于利用芯片的JTAG做主板边界扫描测试以检验电路的连通性。
音频及马达测试点----这些测试点做为参考项,个别项目有需求可以预留。
电池连接器的电池温度检测测试点
用于板级充电电路测试
总结
预留测试点数:
1(VBAT)+1(GND)+3(USB)+1(强制下载点)+4(单个SIM卡)+1(工程模式测试点)+1(开机)+2(UART)+5(JTAG)+1(电池温度测试点)=20个测试点
下载测试点尽量和RF测试座在同一面;测试点就近引出,避免太长走线引入干扰。
备注
和目前项目常规预留的测试点对比变化:
电池温度测点
2.13.PCB标签
CAD建立各种PCB标签库:
无卤、无铅、防静电标志、防水标签、SN号等
防水标签:
大小3mm*3mm*0.2mm,放置区域优先考虑:
耳机、USB、电池连接器、侧键等易沾水区域
SN号:
大小6mm*9mm*0.1mm,大小板都要求放置,若无空间则可以不放置
BB根据项目要求,在原理图上调用标签器件(无铅、防静电标志、防水标签各项目必须有,无卤标签按项目要求添加)
2.14.激光镭射二维条码(未实施)
用激光镭射二维条码来代替目前PCBA上粘贴的二维条码,因此PCBA上需要一块4.5mm*4.5mm左右的区
域供激光雕刻使用,效果如下:
区域有完整的绿油覆盖即可,雷雕时不会伤铜铂。
激光雕刻,需要8UM的厚度,可参考两种方式:
1、天线净空区(电池面);
2、TP连接器FPC所在位置,采用二维雷雕。
(需验证TP处的阻抗是否小于1欧姆)
3.拼版设计要求
3.1.基本原则:
满足生产要求,减少拼版面积
1.拼版形态,正常情况下:
ABAB。
特殊情况(有破板IO连接且器件在PCB另一面突出或者有POP设计),
就必须是AAAA,或BBBB
2.拼版连接筋及其两边2mm的区域边缘间距:
≥2mm(SMT铣刀直径1.6mm),其他区域拼版边缘间距
一般:
≥2mm,特殊需求时可以设置成min:
1mm
3.工艺孔直径:
2mm,可以放在四个角上,防止破孔,一个孔偏移至少1mm做防呆。
4.MARK点:
MARK点内径1mm,外径2mm.
MARK点距上下边缘需大于4.5mm
拼版外框至少需四角各1个MARK点
不论是阴阳拼版/双面拼版/倒180拼版,各类拼版都统一为:
MARK左右对称,上下不对称(且左右的点和
上下的点X或Y相差至少2mm)
MARK点需放在板子左右板边上,左右没有工艺边时,MARK点可以做到分板筋处,但是不要在板筋切割线上。
5.上下边:
器件离上下边最外边距离≥5mm
6.左右边:
主板上下左右边的宽度为≥4mm,同时注意左右边无大器件,拼版利用率低于79%的板子,如
果左右边宽度调整为2mm可提高利用率,经工艺同意后在试产中验证定论。
7.左右板边有突出的器件,器件本体之间间距≥0.5mm
8.整个拼版图上下左右对称,单位:
mm,与板子比例:
1:
1
9.拼版上流向标示:
拼版图上标示出“项目名-板名-HXXX”(PCB厂家自行填写版本号,和板内版本号一
致),正反面在同一透视位置,反面文字镜像,以方便SMT阅读。
10.器件本体离分板筋安全间距≥2mm,以保障分板夹具防尘设计要求(屏蔽盖除外,PAD和小板尽量保证)。
11.连接器和MIC(音孔在底面)焊盘离板边只有0.5mm,空间足够情况下,拼版筋位置避开连接器和MIC
(音孔在底面)2mm,分板筋允许做在斜边上。
12.拼版四边空间及所有连接部分需铺实铜,以加强拼版强度,请将拼版上的铜箔打断
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- PCB CAD设计规范 CAD 设计规范