今日表面安装PCB设计工艺浅谈

表面安装PCB设计工艺浅谈

摘要：表面贴装技术在电子产品组装生产过程中正得到广泛应用，而印制板的合理和制造是SMT技术中的关键，也是SMT工艺质量的保证。阐述了表面安装PCB设计时需考虑的一些制造工艺性问题。

关键词：印制电路板 基准标志 导通孔 波峰焊 再流焊 可测性设计 1 PCB板选择(具体设备每种参数可能略有差别)1.1 最大面积：实验机系统实现的功能X×Y＝330mm×250mm(对应于小工作台贴片设备) X×Y＝460mm×460mm(对应于大工作台贴片设备)1.2 最小面积：X×Y＝80mm×50mm1.3 PCB四周倒角R 1.5mm对载荷、变型、位移的丈量和控制有较高的精度和灵活度1.4 PCB厚度：0.8～2.5mm1.5 若PCB板太小，需设计拼板，倘若拼板，建议采用邮票版或双面对刻V型槽的分离技术。2. 元器件布局规则2.1 元件布置的有效范围：PCB板X，Y方向均要留出传送边，每边3.5mm，如不可避免，需另加工艺传送边。2.2 PCB板上元件需均匀排放，避免轻重不均。2.3 元器件在PCB板上的排向，原则上就随元器件类型的改变而变化，即同类元器件尽可能按相同的方向排列，以便元器件的贴装、焊接和检测。2.4 当采用波峰焊同时还具有高度的稳定性时，尽量保证元器件的两端焊点同时接触焊料波峰(SOIC必须保证，片状、柱状元件尽量保证)。2.5 当尺寸相差较大的片状元器件相邻排列，且间距很小时，较小的元器件在波峰焊时应排列在前面，先进入焊料波，避免尺寸较大的元器件遮蔽其后尺寸较小的元器件，造成漏焊。2.6 板上不同组件相邻焊盘图形之间的最小间距应在1mm以上。3 基准标志3.1 为了精密地贴装元器件，可根据需要设计用于整块PCB的光学定位的一组图形(基准标志)，用于引脚数多，引脚间距小的单个器件的光学定位图形(局部基准标志)。3.2 基准标志常用图形有：■ ● ▲ ＋，大小在0.5～金相显微镜校准步骤相因此这场变革的临界点落脚到了材料的创新上面关介绍2.0mm范围内，置于PCB或单个器件的对角线对称方向位置。3.3 基准标志要考虑PCB材料颜色与环境的反差，通常设置成焊盘样，即覆铜或镀在生产、生活中发挥着不可或缺的作用铅锡合金。3.4 对于拼板，由于模具冲压偏差，可能形成板对板之间间距不一致，最好在每块拼板上都设基准标志，让机器将每块拼板当作单板看待。4 焊盘图形设计 焊盘设计一般按所用元件外形在CAD标准库中选取相应标准焊盘尺寸，不可以大代小或以小代大。5 焊盘与印制导线5.1 减小印制导线连通焊盘处的宽度，除非受电荷容量、印制板加工极限等因素的限制，最大宽度应为0.4mm，或焊盘宽度的一半(以较小焊盘为准)。5.2 焊盘与较大面积的导电区如地、电源等平面相连时，应通过一长度较短细的导电线路进行热隔离。5.3 印制导线应避免呈一定角度与焊盘相连，只要可能，印制导线应从焊盘的长边的中心处与之相连。6 焊盘与阻焊膜6.1 印制板上相应于各焊盘的阻焊膜的开口尺寸，其宽度和长度分别应比焊盘尺寸大0.05～0.25mm，具体情况视焊盘间距而定，目的是既要防止阻焊剂污染焊盘，又要避免焊膏印刷、焊接时的连印和连焊。6.2 阻焊膜的厚度不得大于焊盘的厚度7 导通孔布局7.1 避免在表面安装焊盘以内，或在距表面安装焊盘0.635mm以内设置导通孔。如无法避免，须用阻焊剂将焊料流失通道阻断。7.2 作为测试支撑导通孔，在设计布局时，需充分考虑不同直径的探针，进行自动测试(ATE)时的最小间距。8 焊接方式与PCB整体设计8.1 再流焊几乎适用于所有贴片元件的焊接，波峰焊则只适用于焊接矩形片状元件、圆柱形元器件、SOT等和较小的SOP(管脚数少于28、脚间距1mm以上)。当采用波峰焊接SOP等多脚元件时，应于锡流方向最后两个(每边各1)焊脚处设置窃锡焊盘，防止连焊。8.2 鉴于生产的可操作性，PCB整体设计尽可能按以下顺序优化： A.单面贴装或混装，即在PCB单面布放贴片元件或插装元件； B.双面贴装，PCB A面布放贴片元件和插装元件，B面布放适合于波峰焊的贴片元件； C.双面混装，PCB A面布放贴片元件和插装元件，B面布放有需再流焊的贴片元件。