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一文解读铝基板pcb制作规范及设计规则

  5.7基准点要求

  5.7.1有表面贴器件的PCB板对角至少有两个不对称基准点

  5.7.2基准点中心距板边大于5mm,并有金属圈保护

  a.形状:基准点的优选形状为实心圆。

  b.大小:基准点的优选尺寸为直径40mil±1mil。

  c.材料:基准点的材料为裸铜或覆铜,为了增加基准点和基板之间的对比度,可在基准点下面敷设大的铜箔。

  5.7.3基准点焊盘、阻焊设置正确

  5.7.4基准点范围内无其它走线及丝印

  为了保证印刷和贴片的识别效果,基准点范围内应无其它走线及丝印。

  5.7.5需要拼板的单板,单元板上尽量确保有基准点需要拼板的单板,每块单元板上尽量保证有基准点,若由于空间原因单元板上无法布下基准点时,则单元板上可以不布基准点,但应保证拼板工艺上有基准点。

  5.8丝印要求

  5.8.1所有元器件、安装孔、定位孔都有对应的丝印标号

  为了方便制成板的安装,所有元器件、安装孔、定位孔都有对应的丝印标号,PCB上的安装孔丝印用H1、H2……Hn进行标识。

  5.8.2丝印字符遵循从左至右、从下往上的原则

  丝印字符尽量遵循从左至右、从下往上的原则,对于电解电容、二极管等极性的器件在每个功能单元内尽量保持方向一致。

  5.8.3器件焊盘、需要搪锡的锡道上无丝印,器件位号不应被安装后器件所遮挡。(密度较高,PCB上不需作丝印的除个)

  为了保证器件的焊接可靠性,要求器件焊盘上无丝印;为了保证搪锡的锡道连续要求需搪锡的锡道上无丝印;为了便于器件插装和维修,器件位号不应被安装后器件所挡;丝印不能压在导通孔、焊盘上,以免开阻焊窗时造成部分丝印丢失,影响训别。丝印间距大于5mil。

  5.8.4有极性元器件其极性在丝印图上表示清楚,极性方向标记就易于辨认。

  5.8.5有方向的接插件其方向在丝印上表示清楚。

  5.8.6PCB上应有条形码位置标识

  在PCB板面空间允许的情况下,PCB上应有42*6的条形码丝印框,条形码的位置应考虑方便扫描。

  5.8.7PCB板名、日期、版本号等制成板信息丝印位置应明确。

  PCB文件上应有板名、日期、版本号等制成板信息丝印,位置明确、醒目。

  5.8.8PCB上应有厂家完整的相关信息及防静电标识。

  5.8.9PCB光绘文件的张数正确,每层应有正确的输出,并有完整的层数输出。

  5.8.10PCB上器件的标识符必须和BOM清单中的标识符号一致。

  5.9安规要求

  5.9.1保险管的安规标识齐全

  保险丝附近是否有6项完整的标识,包括保险丝序号、熔断特性、额定电流值、防爆特性、额定电压值、英文警告标识。

  如F101F3.15AH,250Vac,“CAUTION:ForConTInuedProtecTIonAgainstRiskofFire,

  ReplaceOnlyWithSameTypeandRatingofFuse”。

  若PCB上没有空间排布英文警告标识,可将工,英文警告标识放到产品的使用说明书中说明。

  5.9.2PCB上危险电压区域标注高压警示符

  PCB的危险电压区域部分应用40mil宽的虚线与安全电压区域隔离,并印上高压危险标

  5.9.3原、付边隔离带标识清楚

  PCB的原、付边隔离带清晰,中间有虚线标识。

  5.9.4PCB板安规标识应明确

  PCB板五项安规标识(UL认证标志、生产厂家、厂家型号、UL认证文件号、阻燃等级)齐全。

  5.9.5加强绝缘隔离带电气间隙和爬电距离满足要求

  PCB上加强绝缘隔离带电气间隙和爬电距离满足要求,具体参数要求参见相关的《《信息技术设备PCB安规设计规范》》。

  靠隔离带的器件需要在10N推力情况下仍然满足上述要求。

  除安规电容的外壳到引脚可以认为是有效的基本绝缘外,其它器件的外壳均不认为是有效绝缘,有认证的绝缘套管、胶带认为是有效绝缘。

  5.9.6基本绝缘隔离带电气间隙和爬电距离满足要求

  原边器件外壳对接地外壳的安规距离满足要求。

  原边器件外壳对接地螺钉的安规距离满足要求。

  原边器件外壳对接地散热器的安规距离满足要求。(具体距离尺寸通过查表确定)

  5.9.7制成板上跨接危险和安全区域(原付边)的电缆应满足加强绝缘的安规要求

  5.9.8考虑10N推力,靠近变压器磁芯的两侧器件应满足加强绝缘的要求

  5.9.9考虑10N推力,靠近悬浮金属导体的器件应满足加强绝缘的要求

  5.9.10对于多层PCB,其内层原付边的铜箔之间应满足电气间隙爬电距离的要求(污染等级按照Ⅰ计算)

  5.9.11对于多层PCB,其导通孔附近的距离(包括内层)应满足电气间隙和爬电距离的要求

  5.9.12对于多层PCB层间一次侧与二次侧的介质厚度要求≧0.4mm

  层间厚度指的是介质厚度(不包括铜箔厚度),其中2—3、4—5、6—7、8—9、10—11间用的是芯板,其它层间用的是半固化片。

  5.9.13裸露的不同电压的焊接端子之间要保证最小2mm的安规距离,焊接端子在插入焊接后可能发生倾斜和翘起而导致距离变小。

  5.10PCB尺寸、外形要求

  5.10.1PCB尺寸、板厚已在PCB文件中标明、确定,尺寸标注应考虑厂家的加工公差。

  板厚(±10%公差)规格:0.8mm、1.0mm、1.2mm、1.6mm、2.0mm、2.5mm、3.0mm、3.5mm

  5.10.2PCB的板角应为R型倒角

  为方便单板加工,不拼板的单板板角应为R型倒角,对于有工艺边和拼板的单板,工艺边应为R型倒角,一般圆角直径为Φ5,小板可适当调整。有特殊要求按结构图表示方法明确标出R大小,以便厂家加工。

  5.10.3尺寸小于50mmX50mm的PCB应进行拼板(铝基板和陶瓷基板除外)

  一般原则:当PCB单元板的尺寸《50mmx50mm时,必须做拼板;

  当拼板需要做V-CUT时,拼板的PCB板厚应小于3.5mm;

  最佳:平行传送边方向的V-CUT线数量≤3(对于细长的单板可以例外);

  5.10.4不规则的拼板铣槽间距大于80mil。

  不规则拼板需要采用铣槽加V-cut方式时,铣槽间距应大于80mil。

  5.10.5不规则形状的PCB而没拼板的PCB应加工艺边

  不规则形状的PCB而使制成板加工有难度的PCB,应在过板方向两侧加工艺边。

  5.10.6PCB的孔径的公差该为+.0.1mm。

  5.10.7若PCB上有大面积开孔的地方,在设计时要先将孔补全,以避免焊接时造成漫锡和板变形,补全部分和原有的PCB部分要以单边几点连接,在波峰焊后将之去掉

  5.11工艺流程要求

  5.11.1BOTTOM面表贴器件需过波峰时,应确定贴装阻容件与SOP的布局方向正确,SOP器件轴向需与波峰方向一致。

  5.11.2SOJ、PLCC、QFP等表贴器件不能过波峰焊。

  5.11.3过波峰焊的SOP之PIN间距大于1.0mm,片式元件在0603以上。

  5.12可测试性要求

  5.12.1是否采用测试点测试。

  如果制成板不采用测试点进行测试,对下列5.12.2~5.12.15项不作要求。

  5.12.2PCB上应有两个以上的定位孔(定位孔不能为腰形)。

  5.12.3定位的尺寸应符合直径为(3~5cm)要求。

  5.12.4定位孔位置在PCB上应不对称

  5.12.5应有有符合规范的工艺边

  5.12.6对长或宽》200mm的制成板应留有符合规范的压低杆点

  5.12.7需测试器件管脚间距应是2.54mm的倍数

  5.12.8不能将SMT元件的焊盘作为测试点

  5.12.9测试点的位置都应在焊接面上(二次电源该项不作要求)

  5.12.10测试点的形状、大小应符合规范

  测试点建议选择方形焊盘(选圆形亦可接受),焊盘尺寸不能小于1mm*mm。

  5.12.11测试点应都有标注(以TP1、TP2…。。进行标注)。

  5.12.12所有测试点都应已固化(PCB上改测试点时必须修改属性才能移动位置)。

  5.12.13测试的间距应大于2.54mm。

  5.12.14测试点与焊接面上的元件的间距应大于2.54mm。

  5.12.15低压测试点和高压测试点的间距离应符合安规要求。

  5.12.16测试点到PCB板边缘的距离应大于125mil/3.175mm。

  5.12.17测试点到定位孔的距离应该大于0.5mm,为定位柱提供一定净空间。

  5.12.18测试点的密度不能大于每平方厘米4-5个;测试点需均匀分布。

  5.12.19电源和地的测试点要求。

  每根测试针最大可承受2A电流,每增加2A,对电源和地都要求多提供一个测试点。

  5.12.20对于数字逻辑单板,一般每5个IC应提供一个地线测试点。

  5.12.21焊接面元器件高度不能超过150mil/3.81mm,若超过此值,应把超高器件列表通知装备工程师,以便特殊处理。

  5.12.22是否采用接插件或者连接电缆形式测试。

  如果结果为否,对5.12.23、5.12.24项不作要求。

  5.12.23接插件管脚的间距应是2.54mm的倍数。

  5.12.24所有的测试点应都已引至接插件上。

  5.12.25应使用可调器件。

  5.12.26对于ICT测试,每个节点都要有测试;对于功能测试,调整点、接地点、交流输入、放电电容、需要测试的表贴器件等要有测试点。

  5.12.27测试点不能被条形码等挡住,不能被胶等覆盖。

  如果单板需要喷涂”三防漆”,测试焊盘必须进行特殊处理,以避免影响探针可靠接触。

  6.附录

  距离及其相关安全要求

  1、电气间隙:两相邻导体或一个导体与相邻电机壳表面的沿空气测量的最短距离。

  2、爬电距离:两相邻导体或一个导体与相邻电机壳表面的沿绝绝缘表面测量的最短距离。

  电气间隙的决定:

  根据测量的工作电压及绝缘等级,即可决定距离

  一次侧线路之电气间隙尺寸要求,见表3及表4

  二次侧线路之电气间隙尺寸要求见表5

  但通常:一次侧交流部分:保险丝前L—N≥2.5mm,L.NPE(大地)≥2.5mm,保险丝装置

  之后可不做要求,但尽可能保持一定距离以避免发生短路损坏电源。

  一次侧交流对直流部分≥2.0mm

  一次侧直流地对大地≥2.5mm(一次侧浮接地对大地)

  一次侧部分对二次侧部分≥4.0mm,跨接于一二次侧之间之元器件

  二次侧部分之电隙间隙≥0.5mm即可

  二次侧地对大地≥1.0mm即可

  附注:决定是否符合要求前,内部零件应先施于10N力,外壳施以30N力,以减少其距离,使

  确认为最糟情况下,空间距离仍符合规定。

  爬电距离的决定:

  根据工作电压及绝缘等级,查表6可决定其爬电距离

  但通常:(1)、一次侧交流部分:保险丝前L—N≥2.5mm,L.N大地≥2.5mm,保险丝之后可

  不做要求,但尽量保持一定距离以避免短路损坏电源。

  (2)、一次侧交流对直流部分≥2.0mm

  (3)、一次侧直流地对地≥4.0mm如一次侧地对大地

  (4)、一次侧对二次侧≥6.4mm,如光耦、Y电容等元器零件脚间距≤6.4mm要开槽。

  (5)、二次侧部分之间≥0.5mm即可

  (6)、二次侧地对大地≥2.0mm以上

  (7)、变压器两级间≥8.0mm以上

  3、绝缘穿透距离:

  应根据工作电压和绝缘应用场合符合下列规定:

  ——对工作电压不超过50V(71V交流峰值或直流值),无厚度要求;

  ——附加绝缘最小厚度应为0.4mm;

  ——当加强绝缘不承受在正常温度下可能会导致该绝缘材料变形或性能降低的任何机械应力时的,则该加强绝缘的最小厚度应为0.4mm。

  如果所提供的绝缘是用在设备保护外壳内,而且在操作人员维护时不会受到磕碰或擦伤,并且属于如下任一种情况,则上述要求不适用于不论其厚度如何的薄层绝缘材料;

  ——对附加绝缘,至少使用两层材料,其中的每一层材料能通过对附加绝缘的抗电强度试验;

  或者:

  ——由三层材料构成的附加绝缘,其中任意两层材料的组合都能通过附加绝缘的抗电强度试验;

  或者:

  ——对加强绝缘,至少使用两层材料,其中的每一层材料能通过对加强绝缘的抗电强度试验;

  或者:

  ——由三层绝缘材料构成的加强绝缘,其中任意两层材料的组合都能通过加强绝缘的抗电强度试验。

  4、有关于布线工艺注意点:

  如电容等平贴元件,必须平贴,不用点胶

  如两导体在施以10N力可使距离缩短,小于安规距离要求时,可点胶固定此零件,保证其电气间隙。有的外壳设备内铺PVC胶片时,应注意保证安规距离(注意加工工艺)零件点胶固定注意不可使PCB板上有胶丝等异物。在加工零件时,应不引起绝缘破坏。

  5、有关于防燃材料要求:

  热缩套管V—1或VTM—2以上;PVC套管V—1或VTM—2以上

  铁氟龙套管V—1或VTM—2以上;塑胶材质如硅胶片,绝缘胶带V—1或VTM—2以上

  PCB板94V—1以上

  6、有关于绝缘等级

  (1)、工作绝缘:设备正常工作所需的绝缘

  (2)、基本绝缘:对防电击提供基本保护的绝缘

  (3)、附加绝缘:除基本绝缘以外另施加的独立绝缘,用以保护在基本绝缘一旦失效时仍能防止电击

  (4)、双重绝缘:由基本绝缘加上附加绝缘构成的绝缘

  (5)、加强绝缘:一种单一的绝缘结构,在本标准规定的条件下,其所提供的防电击的保护等级相当于双重绝缘

  各种绝缘的适用情形如下:

  A、操作绝缘oprationalinsulation

  a、介于两不同电压之零件间

  b、介于ELV电路(或SELV电路)及接地的导电零件间。

  B、基本绝缘basicinsulation

  a、介于具危险电压零件及接地的导电零件之间;

  b、介于具危险电压及依赖接地的SELV电路之间;

  c、介于一次侧的电源导体及接地屏蔽物或主电源变压器的铁心之间;

  d、做为双重绝缘的一部分。

  C、补充绝缘supplementaryinsulation

  a、一般而言,介于可触及的导体零件及在基本绝缘损坏后有可能带有危险电压的零件之间,如:

  Ⅰ、介于把手、旋钮,提柄或类似物的外表及其未接地的轴心之间。

  Ⅱ、介于第二类设备的金属外壳与穿过此外壳的电源线外皮之间。

  Ⅲ、介于ELV电路及未接地的金属外壳之间。

  b、做为双重绝缘的一部分

  D、双重绝缘

  DoubleinsulationReinforcedinsulation

  一般而言,介于一次侧电路及

  a、可触及的未接地导电零件之间,或

  b、浮接(floating)的SELV的电路之间或

  c、TNV电路之间

  双重绝缘=基本绝缘+补充绝缘

  注:ELV线路:特低电压电路

  在正常工作条件下,在导体之间或任一导体之间的交流峰值不超过42.4V或直流值不超过60V的二次电路。

  SELV电路:安全特低电压电路。

  作了适当的设计和保护的二次电路,使得在正常条件下或单一故障条件下,任意两个可触及的零部件之间,以及任意的可触及零部件和设备的保护接地端子(仅对I类设备)之间的电压,均不会超过安全值。

  TNV:通讯网络电压电路

  在正常工作条件下,携带通信信号的电路。

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关键词: 铝基板 pcb

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