PCB设计的可制造性34

1、2005,年,12,月（中国,上海,PCB,设计的可制造性,Echoliao,xxxxxxxxxxxxxxx,有限公司,工艺流程,单面贴装,单面插装,成型、堵孔,插件,波峰焊,印刷锡膏,贴装元件,回流焊,锡膏,回流焊工艺,简单，快捷,清洗,波峰焊工艺,简单，快捷,清洗,波峰焊中的成型工作，是生产过程中效率最低的部分之一，相应,带来了静电损坏风险并使交货期延长，还增加了出错的机会,双面贴装,B,面,印刷锡膏,贴装元件,回流焊,翻转,A,面,印刷锡膏,贴装元件,回流焊,翻转,A,面布有大型,IC,器件,B,面以片式元件为主,充分利用,PCB,空间，实现安装面积最小化，效率高,清洗,单面混装,印刷锡

2、膏,贴装元件,回流焊,插通孔元件,波峰焊,清洗,PCB,组装二次加热，效率较高,如果通孔元件很少，可采用回流焊和手工焊的方式,一面贴装、另一面插装,PCB,组装二次加热，效率较高,波峰焊,印贴片胶,贴装元件,固化,翻转,插件,清洗,如果通孔元件很少，可采用回流焊和手工焊的方式,手工焊,印刷锡膏,贴装元件,回流焊,清洗,双面混装（一,印刷锡膏,贴装元件,回流焊,翻转,贴片胶,贴装元件,加热固化,翻转,插通孔元件,波峰焊,清洗,PCB,组装三次加热，效率低,双面混装（二,B,面,印刷锡膏,贴装元件,回流焊,翻转,A,面,印刷锡膏,贴装元件,回流焊,手工焊接,清洗,适用于双面,SMD,元件较多,TH

3、T,元件很少的情况，效率低,DFM,设计,PCB,一般原则,件的限高要求，元器件布局不应导致装配干涉,PCB,外形以及定位孔、安装孔等的设计应考虑,PCB,制造,PCB,外形和尺寸应与结构设计一致，器件选型应满足,结构的加工误差以及结构件的加工误差,PCB,布局选用的组装流程应使生产效率最高,设计者应考虑板形设计是否最大限度地减少组装流程的问题,即多层板或双面板的设计能否用单面板代替,PCB,每一面是否能用,一种组装流程完成,能否最大限度地不用手工焊？使用的插装元件,能否用贴片元件代替,选用元件的封装应与实物统一，焊盘间距、大小满足,设计要求,元器件均匀分布特别要把大功率的器件分散开避,免电路

4、工作时,PCB,上局部过热产生应力影响焊点的,可靠性,考虑大功率器件的散热设计,在设计许可的条件下，元器件的布局尽可能做到同类,元器件按相同的方向排列，相同功能的模块集中在一,起布置；相同封装的元器件等距离放置，以便元件贴,装、焊接和检测,丝印清晰可辨，极性、方向指示明确，且不被组装好,后的器件遮挡住,元件分布,均匀，方向尽量统一,采用回流焊工艺时，元器件的长轴应与工艺边方向,即板传送方向）垂直这样可以防止在焊接过程中,出现元器件在板上漂移或,立碑”的现象,采用波峰焊工艺时，无源元件的长轴应垂直于工艺边,方向，这样可以防止,PCB,受热产生变形时导致元件破,裂，尤其片式陶瓷电容的抗拉能力比较差

5、,双面贴装的元器件两面上体积较大的器件要错开安,裝位置否則在焊接过程中会因为局部热容量增大而,影响焊接效果,小、低元件不要埋在大、高元件群中，影响检、修,0603,以下,SOJ,PLCC,BGA,0.6mm Pitch,以下的,SOP,本体托起高度,Standoff,0.15mm,的器件不能放在,波峰面,QFP,器件在波峰面要成,45,布局,安装在波峰焊接面上的,SMT,大器件（含,SOT23,器件,其长轴要和焊锡波峰流动的方向（即工艺边方向）平,行这样可以减少引脚间的焊锡桥接,波峰焊接面上的大、小,SMT,元器件不能排成一条直线,要错开位置，较小的元件不应排在较大的元件之后,这样可以防止焊接

6、时因焊料波峰的,阴影”效应造,成的虛焊和漏焊,附,IC,的合理排布方向与桥连,偷锡焊盘,合理的元件排布方向,桥连,不合理的元件排布方向,较轻的,THT,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，以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,SMD,元件间隔应满足设计标准,THT,元件间隔应利于操,作和替换,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,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,不允许放置在背,面；当背面有,BGA,器件时，不

7、能在正面,BGA 5mm,禁布,区的投影范围内布器件,可调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,SMD,元件间距（相同封装,SMD,元件间距（不同封装,SMD,元件布局图例,过板方向,XXX-XX-XX-XXX,Vx.xx.xx,BD/SMT,QFP,Q,发热大的元件尽量靠边,好处：便于目视管理，方便操作，减少出错几率,焊盘设计,SMT,焊盘设计遵循相关标准，如,IPC782,标准,波峰面上的,SMT,元器件，其较大元件的焊盘,如三极管,插座等,要适当加大，如,SOT23,之焊盘可加長,0.8

8、,1mm,这样可以避免因元件的,阴影效应”而产生的,空焊,焊盘大小要根据元器件的尺寸确定，焊盘的宽度等于,或略大于元器件引脚的宽度，焊接效果最好,对于通孔来说，为了保证焊接效果最佳，引脚与孔径,的缝隙应在,0.25mm,0.70mm,之间。较大的孔径对插装,有利，而想要得到好的毛细效果则要求有较小的孔径,因此需要在这两者之间取得一个平衡,附,阴影效应,封装太高，影响焊锡流动,引起空焊,增加焊盘长度，通过焊盘引力给引脚上锡,在两个互相连接的,SMD,元件之间,要避免采用单个的,大焊盘,因为大焊盘上的焊锡将把两元器件拉向中间,正确的做法是把两元器件的焊盘分开,在两个焊盘,中间用较细的导线连接,如果

9、要求导线通过较大的电,流可并联几根导线,导线上覆盖绿油,SMT,元件的焊盘上或其附近不能有通孔，否則在回流,焊过程中，焊盘上的焊锡熔化后会沿着通孔流走，会,产生虚焊少錫还可能流到板的另一面造成短路,轴向器件和跳线的引脚间距（即焊盘间距）的种类应,尽量减少，以减少器件成型的调整次数，提高插件效,率,需波峰焊的贴片,IC,各脚焊盘之间要加阻焊漆，在最后,一脚要设计偷锡焊盘,偷锡焊盘,未做特别要求时，元件孔形状、焊盘与元件脚形状必,须匹配，并保证焊盘相对于孔中心的对称性（方形元,件脚配方形元件孔、方形焊盘；圆形元件脚配圆形元,件孔、圆形焊盘），以保证焊点吃锡饱满,需要过锡炉后才焊的元件,焊盘要开走锡

10、位,方向与过,锡方向相反,宽度视孔的大小为,0.5,1.0mm,以防止,过波峰后堵孔,增大铜皮，增大边引脚的引力，便于回流焊自对中,增大铜皮,焊盘太近,容易引起连锡,增大铜皮,解决连锡,插件元件每排引脚较多时，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，受,PCB LAYOUT,限制无法设置窃锡焊盘时，应将,DIP,后方,与焊盘邻近或相连的线路绿漆开放为裸铜，作为窃锡,焊盘用,将线路铜箔开放为裸,铜作为偷锡焊盘,为防止过波峰时焊锡从通孔上溢到上板，导致零件对,地短路或零件脚之间短路，设计多层板时要注意，金,属外壳的

11、元件，插件时外壳与印制板接触的，顶层的,焊盘不可开，一定要用绿油或丝印油盖住（例如两脚,的晶振,3,只脚的,LED,绿油覆盖,走线要求,板面布线应疏密得当，当疏密差别太大时应以网状铜,箔填充,为了保证,PCB,加工时不出现露铜的缺陷，要求所有的,走线及铜箔距离板边,V-CUT,边大于,0.75mm,铣槽边,大于,0.3mm,铜箔离板边的距离还应满足安装要求,考虑到,PCB,加工时钻孔的误差，所有走线距非安装孔,都有最小距离要求,1,孔径,80mil(2mm,走线距孔边缘,8mil,2,80mil(2mm,孔径,120mil(3mm,走线距孔边缘,12mil,3,孔径,120mil(3mm,走线

12、距孔边缘,16mil,金属外壳器件下不可有过孔和表层走线,满足各类螺丝孔的禁布区要求,所有的走线拐弯处不允许有直角转折点,SMT,焊盘引出的走线，尽量垂直引出，避免斜向拉线,当从引脚宽度比走线细的,SMT,焊盘引线时，走线不能,从焊盘上覆盖，应从焊盘末端引线,当密间距的,SMT,焊盘引线需要互连时，应在焊盘外部,进行连接，不允许在焊盘中间直接连接,合理,不合理,PCB,尺寸及外形要求,圆角,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5，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,工艺

13、边,板边,5mm,范围内有较多元器件影响,PCB,加工时,可以采用加辅助边（工艺边）的方法，工艺边一般加,在长边,Mark,点,基准点用于锡膏印刷和元件贴片时的光学定,位。根据基准点在,PCB,板上的用途，可以分为全局基,准点、单元板基准点、个别器件基准点,1,有表贴器件的,PCB,板对角至少有两个不对称基准点,2,形状：基准点的优选形状为实心圆,3,大小：基准点的优选尺寸为直径,40mil,1mil,4,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,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,6,基准点中心距板边大于,

14、5mm,并有金属圈保护，基准点中,心,1.5mm,60mil,直径范围内开阻焊窗,7,需要拼板的单板，每块单元板上尽量保证有基准点,8,对于引线间距,0.5mm,的,QFP,和球间距,0.8mm,的,BGA,封装,的器件，为提高贴片精度，要求在,IC,两对角设置基准点,附,传送方式,1,轨道传送,PCBA,2,带式传送,PCBA,拼板,当,PCB,尺寸小于,50mm,50mm,的,PCB,应进行拼板,1,采用拼板的目的,1,单元板面积太小，无法单独在设备上加工,2,为了提高生产效率,2,单元板间的连接方式主要有,V-CUT,槽和铣槽,1,常用于单元板和单元板的直接直线连接，为直通,型，不能在中间停止或转弯,2,铣槽常用于单元板间需要留有,一定距离或某一部分需要与板,分离的情况，一般和,V-CUT,槽,30,o,/-5,o,1/3,板厚,配合使用,V-CUT,槽,3,采用,V-CUT,槽拼板时，若拼板后板边元器件能满足生,产设备的工艺边要求，可以不加额外的工艺边，若,不能满足生产设备的工艺边要求，必须加工艺边,4,采用铣槽拼板时，必须加辅助边（工艺边），否则,单元板之间无法连接,5,当较小