捷多邦PCB專家淺談表面安裝PCB設(shè)計(jì)工藝

導(dǎo)讀：對(duì)于一個(gè)初次設(shè)計(jì)電子產(chǎn)品的工程師，采用表面安裝技術(shù)的PCB設(shè)計(jì)在工藝要求上要注意那些問題，往往心里沒有底。對(duì)于這個(gè)問題，多年從事PCB快速打樣的深圳捷多邦科技有限公司總經(jīng)理王耀先生從多年來自己的工作中體會(huì)到，表面安裝PCB設(shè)計(jì)工藝其實(shí)也不難掌握，一個(gè)剛?cè)腴T的電子產(chǎn)品開發(fā)工程師，你只要認(rèn)真做好以下8個(gè)方面的工作，也可以設(shè)計(jì)出一款高質(zhì)量的電路板產(chǎn)品。

隨著信息電子技術(shù)的快速發(fā)展，如手機(jī)、平板電腦等越來越多的電子產(chǎn)品體積正在日益變小、變薄。和我們以前常見的電視機(jī)、錄音機(jī)等產(chǎn)品內(nèi)部電路板機(jī)芯不一樣的是，這些小型化和微型化的高新電子產(chǎn)品內(nèi)部大量使用的是無引線的SMD貼片元器件，這些SMD貼片元器件需要采用新型的表面安裝技術(shù)把它們安裝在PCB線路板上。

對(duì)于一個(gè)初次設(shè)計(jì)電子產(chǎn)品的工程師，采用表面安裝技術(shù)的PCB設(shè)計(jì)在工藝要求上要注意那些問題，往往心里沒有底。對(duì)于這個(gè)問題，多年從事PCB快速打樣的深圳捷多邦科技有限公司總經(jīng)理王耀先生從多年來自己的工作中體會(huì)到，表面安裝PCB設(shè)計(jì)工藝其實(shí)也不難掌握，一個(gè)剛?cè)腴T的電子產(chǎn)品開發(fā)工程師，你只要認(rèn)真做好以下8個(gè)方面的工作，也可以設(shè)計(jì)出一款高質(zhì)量的電路板產(chǎn)品。這8個(gè)方面的工作具體內(nèi)容是：

1、PCB板選擇

1.1 最大面積：X×Y=330mm×250mm（對(duì)應(yīng)于小工作臺(tái)貼片設(shè)備）

X×Y=460mm×460mm（對(duì)應(yīng)于大工作臺(tái)貼片設(shè)備）

1.2 最小面積：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，需設(shè)計(jì)拼板，倘若拼板，建議采用郵票版或雙面對(duì)刻V型槽的分離技術(shù)。

注意：具體設(shè)備每種參數(shù)可能略有差別。

2、元器件布局規(guī)則

2.1 元件布置的有效范圍：PCB板X,Y方向均要留出傳送邊，每邊3.5mm,如不可避免，需另加工藝傳送邊。

2.2 PCB板上元件需均勻排放，避免輕重不均。2.3 元器件在PCB板上的排向，原則上就隨元器件類型的改變而變化，即同類元器件盡可能按相同的方向排列，以便元器件的貼裝、焊接和檢測。2.4 當(dāng)采用波峰焊時(shí)，盡量保證元器件的兩端焊點(diǎn)同時(shí)接觸焊料波峰（SOIC必須保證，片狀、柱狀元件盡量保證）。

2.5 當(dāng)尺寸相差較大的片狀元器件相鄰排列，且間距很小時(shí)，較小的元器件在波峰焊時(shí)應(yīng)排列在前面，先進(jìn)入焊料波，避免尺寸較大的元器件遮蔽其后尺寸較小的元器件，造成漏焊。

2.6 板上不同組件相鄰焊盤圖形之間的最小間距應(yīng)在1mm以上。

3、基準(zhǔn)標(biāo)志

3.1 為了精密地貼裝元器件，可根據(jù)需要設(shè)計(jì)用于整塊PCB的光學(xué)定位的一組圖形（基準(zhǔn)標(biāo)志），用于引腳數(shù)多，引腳間距小的單個(gè)器件的光學(xué)定位圖形（局部基準(zhǔn)標(biāo)志）。

3.2 基準(zhǔn)標(biāo)志常用圖形有：■ ● ▲ +,大小在0.5~2.0mm范圍內(nèi)，置于PCB或單個(gè)器件的對(duì)角線對(duì)稱方向位置。

3.3 基準(zhǔn)標(biāo)志要考慮PCB材料顏色與環(huán)境的反差，通常設(shè)置成焊盤樣，即覆銅或鍍鉛錫合金。

3.4 對(duì)于拼板，由于模具沖壓偏差，可能形成板對(duì)板之間間距不一致，最好在每塊拼板上都設(shè)基準(zhǔn)標(biāo)志，讓機(jī)器將每塊拼板當(dāng)作單板看待。

4、焊盤圖形設(shè)計(jì)

焊盤設(shè)計(jì)一般按所用元件外形在CAD標(biāo)準(zhǔn)庫中選取相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)焊

尺寸，不可以大代小或以小代大。

5、焊盤與印制導(dǎo)線

5.1 減小印制導(dǎo)線連通焊盤處的寬度，除非受電荷容量、印制板加工極限等因素的限制，最大寬度應(yīng)為0.4mm,或焊盤寬度的一半（以較小焊盤為準(zhǔn)）。

5.2 焊盤與較大面積的導(dǎo)電區(qū)如地、電源等平面相連時(shí)，應(yīng)通過一長度較短細(xì)的導(dǎo)電線路進(jìn)行熱隔離。

5.3 印制導(dǎo)線應(yīng)避免呈一定角度與焊盤相連，只要可能，印制導(dǎo)線應(yīng)從焊盤的長邊的中心處與之相連。

6、焊盤與阻焊膜

6.1 印制板上相應(yīng)于各焊盤的阻焊膜的開口尺寸，其寬度和長度分別應(yīng)比焊盤尺寸大0.05~0.25mm,具體情況視焊盤間距而定，目的是既要防止阻焊劑污染焊盤，又要避免焊膏印刷、焊接時(shí)的連印和連焊。

6.2 阻焊膜的厚度不得大于焊盤的厚度

7、導(dǎo)通孔布局

7.1 避免在表面安裝焊盤以內(nèi)，或在距表面安裝焊盤0.635mm以內(nèi)設(shè)置導(dǎo)通孔。如無法避免，須用阻焊劑將焊料流失通道阻斷。

7.2 作為測試支撐導(dǎo)通孔，在設(shè)計(jì)布局時(shí)，需充分考慮不同直徑的探針，進(jìn)行自動(dòng)在線測試（ATE）時(shí)的最小間距。

8、焊接方式與PCB整體設(shè)計(jì)

8.1 再流焊幾乎適用于所有貼片元件的焊接，波峰焊則只適用于焊接矩形片狀元件、圓柱形元器件、SOT等和較小的SOP（管腳數(shù)少于28、腳間距1mm以上）。當(dāng)采用波峰焊接SOP等多腳元件時(shí)，應(yīng)于錫流方向最后兩個(gè)（每邊各1）焊腳處設(shè)置竊錫焊盤，防止連焊。

8.2 鑒于生產(chǎn)的可操作性，PCB整體設(shè)計(jì)盡可能按以下順序優(yōu)化：

A.單面貼裝或混裝，即在PCB單面布放貼片元件或插裝元件；

B.雙面貼裝，PCB A面布放貼片元件和插裝元件，B面布放適合于波峰焊的貼片元件；

C.雙面混裝，PCB A面布放貼片元件和插裝元件，B面布放有需流焊的貼片元件。

王總認(rèn)為，“世上無難事，只要肯登攀”,只要你虛心學(xué)習(xí)，認(rèn)真做好上面8個(gè)方面的功課，不斷在設(shè)計(jì)中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，就一定可以迅速掌握表面安裝PCB設(shè)計(jì)的工藝竅門，成為業(yè)內(nèi)的一個(gè)設(shè)計(jì)高手。