印制電路板設(shè)計規(guī)范及常見問題-全文預(yù)覽

　　

【正文】 最新推出 01005 （ 0402） 01005C已經(jīng)有樣品 , 01005R正在試制 2023/1/17 01005焊盤設(shè)計 0201焊盤設(shè)計 (b) 120 080 060 040 0201焊盤設(shè)計 ? 英制 公制 A（ mil） B(mil) G(mil) ? 1825 4564 250 70 120 ? 1812 4532 120 70 120 ? 1210 3225 100 70 80 ? 1206 （ 3216） 60 70 70 ? 0508 （ 2023） 50 60 30 ? 0603 （ 1508） 25 30 25 ? 0402 （ 1005） 20 25 20 ? 0201 （ 0603） 12 10 12 2023/1/17 (c)鉭電容焊盤設(shè)計 ? 代碼 英制 公制 A（ mil） B(mil) G(mil) ? A 1206 3216 50 60 40 ? B 1411 3528 90 60 50 ? C 2312 6032 90 90 120 ? D 2817 7243 100 100 160 2023/1/17 (2) 晶體管（ SOT） 焊盤設(shè)計 ? a 單個引腳焊盤長度設(shè)計要求 2023/1/17 b 1 L b 2 L2 L 2= L+ b1 +b 2 ， b1 =b 2 =0 .3 mm ～ ；W= 引腳寬度 W L2 SOT23 2023/1/17 SOT89 2023/1/17 SOT143 2023/1/17 ? 對于小外形晶體管 ， 應(yīng)在保持焊盤間中心距等于引線間中心距的基礎(chǔ)上 ， 再將每個焊盤四周的尺寸分別向外延伸至少 。 ? c 焊盤剩余尺寸 —— 搭接后的剩余尺寸必須保證焊點能夠形成彎月面。 2023/1/17 ? 由于再流焊工藝的 “ 再流動 ” 及 “ 自定位效應(yīng) ” 的特點，使再流焊工藝對貼裝精度要求比較寬松，比較容易實現(xiàn)高度自動化與高速度。 ? 而再流焊工藝焊接時的情況就大不相同了 ， 元器件貼裝后只是被焊膏臨時固定在印制板的相應(yīng)位置上 ， 當(dāng)焊膏達(dá)到熔融溫度時 ，焊料還要 “ 再流動 ” 一次 ， 元器件的位置受熔融焊料表面張力的作用發(fā)生位置移動 。 2023/1/17 c) 片式機(jī)電元件：用于高密度、要求體積小、重量輕的電子產(chǎn)品。 QFP引腿最小間距為，目前 ， 、 QFP逐漸被 BGA替代。 。 5℃ ， 2177。 或 230℃ 177。 ? d）要求平整度好 2023/1/17 . e) 電氣性能要求 ? —— 高頻電路時要求選擇介電常數(shù)高、介質(zhì)損耗小的材料。 2023/1/17 2．選擇 PCB材料 ? a)應(yīng)適當(dāng)選擇Ｔ g較高的基材 —— 玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Ｔ g是聚合物特有的性能，是決定材料性能的臨界溫度，是選擇基板的一個關(guān)鍵參數(shù)。 ? d) 當(dāng)沒有 THC或只有及少量 THC時，可采用雙面印刷焊膏、再流焊工藝，及少量 THC采用后附的方法； ? e) 當(dāng) A面有較多 THC時，采用 A面印刷焊膏、再流焊， B面點膠、波峰焊工藝。 從而節(jié)省了人力 、 電力 、 材料 。 或： A面插裝 THC（ 機(jī)器 ） B面貼裝再波峰焊 2023/1/17 ? (3) 雙面混裝 （ THC在 A面 ， A、 B兩面都有 SMD） ? A面施加焊膏 貼裝 SMD 再流焊 ? 翻轉(zhuǎn) PCB ? B面施加貼裝膠 貼裝 SMD 膠固化 ? 翻轉(zhuǎn) PCB ? A面插裝 THC B面波峰焊 。 2023/1/17 ? 1. 印制板的組裝形式及工藝流程設(shè)計 ? 印制板的組裝形式 2023/1/17 ? 工藝流程設(shè)計 ? 純表面組裝工藝流程 ? (1) 單面表面組裝工藝流程 ? 施加焊膏 貼裝元器件 再流焊 。 ? (4) 外協(xié)加工時 ， 在新產(chǎn)品設(shè)計前就要與 SMT加工廠建立聯(lián)系 ， SMT加工廠應(yīng)將本企業(yè)的 DFM設(shè)計規(guī)范交給 客戶 。 ? (10)PCB外形不規(guī)則 、 PCB尺寸太小 、 沒有加工拼板造成不能上機(jī)器貼裝 …… 等等 。 ? ? 虛焊 2023/1/17 ? (7) BGA的常見設(shè)計問題 ? a 焊盤尺寸不規(guī)范 ， 過大或過小 。 ? d 拼板槽和缺口附近的元器件布放不正確，裁板時造成損壞元器件。 2023/1/17 ? b 沒有按照波峰焊要求設(shè)計 ， 波峰焊時造成陰影效應(yīng) 。 2023/1/17 ? (2) 通孔設(shè)計不正確 ? 導(dǎo)通孔設(shè)計在焊盤上 ， 焊料會從導(dǎo)通孔中流出 ， 會造成焊膏量不足 。 ? 5. 返修后影響產(chǎn)品的可靠性 ? 6. 造成可制造性差 ， 增加工藝難度 ， 影響設(shè)備利用率 ，降低生產(chǎn)效率 。 2023/1/17 內(nèi)容 ? 一 不良設(shè)計在 SMT生產(chǎn)制造中的危害 ? 二 目前國內(nèi) SMT印制電路板設(shè)計中的常見問題及解決措施 ? 三 . SMT工藝對 PCB設(shè)計的要求 ? 四 . SMT設(shè)備對 PCB設(shè)計的要求 ? 五 . 提高 PCB設(shè)計質(zhì)量的措施 ? 六 . SMT印制板可制造性設(shè)計（工藝性）審核 2023/1/17 一 不良設(shè)計在 SMT生產(chǎn)制造中的危害 ? 1. 造成大量焊接缺陷 。特別要滿足再流焊工藝的再流動和自定位效應(yīng)的工藝特點要求。 ? DFM具有縮短開發(fā)周期、降低成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量等優(yōu)點，是企業(yè)產(chǎn)品取得成功的途徑。SMT印制電路板的 可制造性設(shè)計及審核 2023/1/17 2023/1/17 — 基板材料選擇 — 布線 — 元器件選擇 — 焊盤 — 印制板電路設(shè)計 —————— 測試點 PCB設(shè)計 —— 可制造（工藝）性設(shè)計 — 導(dǎo)線、通孔 — 可靠性設(shè)計 — 焊盤與導(dǎo)線的連接 — 降低生產(chǎn)成本 — 阻焊 — 散熱、電磁干擾等 ? 印制電路板（以下簡稱 PCB）設(shè)計是表面組裝技術(shù)的重要組成之一。 DFM就是從產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計時起，就考慮到可制造性和可測試性，使設(shè)計和制造之間緊密聯(lián)系，實現(xiàn)從設(shè)計到制造一次成功的目的。除了滿足電性能、機(jī)械結(jié)構(gòu)、等常規(guī)要求外，還要滿足 SMT自動印刷、自動貼裝、自動焊接、自動檢測要求。 ? 又由于 PCB設(shè)計的質(zhì)量問題在生產(chǎn)工藝中是很難甚至無法解決的，如果疏忽了對設(shè)計質(zhì)量的控制，在批生產(chǎn)中將會帶來很多麻煩，會造成元器件、材料、工時的浪費，甚至?xí)斐芍卮髶p失。 ? 4. 返修可能會損壞元器件和印制板 。 ? 焊盤間距 G過大或過小 ? b 當(dāng)焊盤尺寸大小不對稱 ， 或兩個元件的端頭設(shè)計在同一個焊盤上時 ， 由于表面張力不對稱 ， 也會產(chǎn)生吊橋 、 移位 。 2023/1/17 ? (4) 元器件布局不合理 ? a 沒有按照再流焊要求設(shè)計 ， 再流焊時造成溫度不均勻 。 ? c 在定位孔和夾持邊附近布放了元器件，只能采用人工補(bǔ)貼。 特別是焊接 BGA時容易造成虛焊 。 ? (9)齊套備料時把編帶剪斷 。 ? (3)設(shè)計人員要熟悉 DFM設(shè)計規(guī)范 ， 并按設(shè)計規(guī)范進(jìn)行新產(chǎn)品設(shè)計 。 ? (5) 工藝員應(yīng)及時將制造過程中的問題反饋給設(shè)計人員 ， 不斷改進(jìn)和完善產(chǎn)品的 DFM設(shè)計 。 ? (2) 單面混裝 （ SMD和 THC分別在 PCB的兩面 ） ? B面施加貼裝膠 貼裝 SMD 膠固化 ? 翻轉(zhuǎn) PCB ? A面插裝 THC B面波峰焊 。 ? (2)能控制焊料量 ， 焊接缺陷少 ， 焊接質(zhì)量好 ， 可靠性高； ? (3)焊料中一般不會混入不純物 ， 能正確地保證焊料的組分； ? 有自定位效應(yīng) （ self alignment） ? (4)可在同一基板上 ， 采用不同焊接工藝進(jìn)行焊接； ? (5)工藝簡單 ， 修板量極小 。（單面板） 2023/1/17 ? 高密度混合組裝時 ? a) 高密度時，盡量選擇表貼元件； ? b) 將阻、容、感元件、晶體管等小元件放在 B面， IC和體積大、重的、高的元件（如鋁電解電容）放在 A面，實在排不開時， B面盡量放小的 IC ； ? c) BGA設(shè)計時，盡量將 BGA放在 A面，兩面安排 BGA元件會增加工藝難度。 2023/1/17 ? 注意： ? 在印制板的同一面，禁止采用先再流焊 SMD，后對 THC進(jìn)行波峰焊的工藝流程。 ? c) 要求耐熱性高 —— 一般要求 PCB能有 250℃ /50S的耐熱性。 5℃ ， 2177。 ? f 符合再流焊和波峰焊的耐高溫焊接要求； ? 再流焊： 235℃ 177。 5℃ ， 5177。 ? 鉭和鋁電解電容器主要用于電容量大的場合 ? 薄膜電容器用于耐熱要求高的場合 ? 云母電容器用于 Q值高的移動通信領(lǐng)域 ? 波峰焊工藝必須選擇三層金屬電極焊端結(jié)構(gòu)片式元件 2023/1/17 b) SMD的選擇 ? 小外形封裝晶體管： SOT23是最常用的三極管封裝， SOT143用于射頻 ? SOP 、 SOJ：是 DIP的縮小型，與 DIP功能相似 ? QFP：占有面積大，引腳易變形，易失去共面性；引腳 的柔性又能幫助釋放應(yīng)力，改善焊點的可靠性。 ? LCCC：價格昂貴，主要用于高可靠性的軍用組件中， 而且必須考慮器件與電路板之間的 CET問題 ? BGA 、 CSP：適用于 I/O高的電路中。 2023/1/17 、 4. SMC/SMD（貼裝元器件）焊盤設(shè)計 ? 2023/1/17 PCB焊盤結(jié)構(gòu)設(shè)計要滿足再流焊工藝特點“ 再流動 ” 與自定位效應(yīng) ? 從再流焊與波峰焊工藝最大的差異是： ? 波峰焊工藝是通過貼片膠粘接或印制板的插裝孔事先將貼裝元器件及插裝元器件固定在印制板的相應(yīng)位置上 ， 焊接時不會產(chǎn)生位置移動 。這就是 SMT再流焊工藝最大的特性。 ? b 焊盤間距 —— 確保元件端頭或引腳與焊盤恰當(dāng)?shù)拇罱映叽纭? 2023/1/17 ? 下面介紹幾種常用元器件的焊盤設(shè)計： ? (1) 矩形片式元器件焊盤設(shè)計 ? (a) 080 1206矩形片式元器件焊盤尺寸設(shè)計原則 ? (b) 120 080 060 040 0201焊盤設(shè)計 ? (c) 鉭電容焊盤設(shè)計 ? (2) 晶體管（ SOT） 焊盤設(shè)計 ? (3) 翼形小外形 IC和電阻網(wǎng)絡(luò)（ SOP）和四邊扁平封裝器件（ QFP） ? (4) J形引腳小外形集成電路（ SOJ）和塑封有