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表面安装PCB设计工艺浅谈

日期:2012-11-09 浏览:3219

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: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×50mm

1.3 PCB四周倒角R 1.5mm

1.4 PCB厚度:0.8~2.5mm

1.5 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0.5~2.0mm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,进行自动在线测试(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。