PCB设计对SMT的影响

PCB/PCBAProfessionalSupplierShanghaiFAST-PCBPCBLayout设计在SMT工艺设计时的基本要求，FASTPCB-SMT11.PCB(PrintedCircuitBoard)：指印制板电路2.SMT（SurfaceMountingTechnology）：表面贴装技术，指用自动贴设备将表面组装元件/器件贴装到PCB表面规定位置的一种电子装联技术.3.DFM（Designformanufacturability）：可制造性设计。4.回流焊（ReflowSoldering）：是指事先把焊膏涂敷在PCB焊盘上，通过回流焊炉加热焊接的焊接方式。5.基准Mark(FIDUCIALMARK)：SMT设备为了辨认、补正基板或部品的坐标而使用的焊盘。SMT工艺对PCB设计的要求FASTPCB-SMT2PCBLayout设计在SMT工艺设计时的一些基本要求，一、PCB拼板设计二、PCB工艺边设计三、PCB邮票孔设计/V-CUT四、PCBMark点设计五、PCB定位孔设计FASTPCB-SMT3一、PCB拼板设计1.1拼板的大小PCB设计一般情况下几点:当单个PCB的尺寸＜50mm×50mm时，必须做拼板，但拼板后的PCB最大尺寸不应超过300mm×250mm。(因为贴片机器的轨道正常范围)拼板的尺寸还应考虑板厚的因素，PCB越薄拼板越容易变形，原则上以不使拼板产生翘曲变形为宜，这是保证PCB在生产过程中传输和贴装不良率的根本（图）。1.2拼板的方向PCB拼板设计时应以相同的方向排列（图），但也有很多企业为了提高产线效率，PCB拼板设计成阴阳板的（图），这种拼板模式对SMT工艺技术的要求较高，在设计时应重点考虑元件的耐温系数以及回流过程中融锡状态下的表面张力，一般情况下带有类似摄像座元件的PCB不宜采用阴阳板形式。FASTPCB-SMT4二、PCB工艺边设计PCB工艺边指的是轨道运输或设备、工装需要夹持的PCB的边缘部分。有些元件较少又简单的PCB，因为考虑到成本的因素，没有设计PCB工艺边，直接采用无排布元件的PCB主板边缘，在实际生产过程中很容易卡掉油墨层影响外观品质。2.1PCB工艺边宽度设计PCB工艺边宽度设计应以不阻碍主板最边缘贴装元器件为原则，在SMT中容易产生超出主板的元器件一般有I/O接口、耳机插口、侧键等，所以在设计工艺边宽度的时候除了要考虑设备夹持的宽度，还应当考虑元器件超出主板的部分，工艺边的宽度（W）=W3-W1-W2一般在5MM-8MM比较适宜。有时候工程师为了节省成本，往往把W1设计的很小，恰好碰到工艺边的内侧，而在实际生产过程中由于贴装精度误差和PCB本身的误差，非常容易造成I/O接口引脚虚焊。FASTPCB-SMT52.2PCB工艺边导电铜箔设计工艺边内的导电铜箔应尽量宽，不能有断层。2.3工艺边内不能排布贴装元器件，通常情况下存有一对或两对对角MARK点，还有四个角上的定位孔，也有些工程师会在PCB工艺边上加入阻抗测试点，还有测试的数值和文字，基本上不影响生产制造，文字和数值应覆盖油墨。2.4PCB工艺边的流向设计通常情况下是PCB工艺边的长边走轨道，但有时候拼板的形状近似正方形，那么考虑PCB工艺边的长边在哪个方向就很必要了，这时我们可以在工艺边的长边上加上轨道流向的标示.FASTPCB-SMT6三、PCB邮票孔设计PCB邮票孔设计的目的在于连接单板与工艺边，减少切割设备的切割时间，提高切割效率。3.1PCB邮票孔设计位置应尽量在单板边缘的无元器件位置，以免切割设备下铣刀和走刀时损伤元器件，切不可设计在元器件的下方。3.2PCB邮票孔与工艺边之间及两单板之间的最小间距应≥1.5MM。3.3单板与单板之间可以之间采用双边邮票孔的形式连接，取消中间的架桥。FASTPCB-SMT73.4PCB邮票孔的数量不应太多，对铣刀头的磨损严重，与工艺边之间的邮票孔数量设计在5-8个，单板之间的邮票孔设计数量在3-5个，以不造成拼板变形为原则。四、PCBMark点设计Mark点也叫基准点，设定目的是为了保证PCB制作上的误差及设备运转时的误差，把任意的2点作为基准，根据偏差程度自动补正，因此，Mark点对SMT生产至关重要。Mark点有三种，包括局部Mark、单板Mark和拼板Mark.FASTPCB-SMT84.1Mark点形状设计Mark点形状有方、圆、三角、棱、十字架、连角方形6种（图），首选为实心圆。另方、圆、三角、棱4种可为实心也可为空心FASTPCB-SMT94.2Mark点尺寸设计Mark点形状首选为实心圆Φ1mm，周边有反差标记Φ2.5mm，最大直径是Φ3.0mm，其次为方形，边长为1mm。4.3Mark点位于电路板或拼板上的对角线相对位置且尽可能地距离分开。最好分布在最长对角线位置,但板子四周设置的MARK点不能对称,以免造成板子放反机器无法识别。4.4每一单板的Mark点相对位置必须一样。不能因为任何原因而挪动拼板中任一单板上Mark点的位置，而导致各单板Mark点位置不对称。4.5PCB板上所有Mark点只能是在同一对角线上且成对出现的两个Mark点，方才有效。具体位置由L和M的尺寸确定，建议做在器件封装库中。4.6Mark点Φ3.0mm内不允许有焊盘、过孔、测试点或丝印标识等。Mark点不能被邮票孔所穿造成机器无法辨识。4.7Mark点要求表面洁净、平整，边缘光滑、齐整，颜色与周围的背景色有明显区别。4.8Mark点反差区边缘距离印制板边缘必须≥5.0mm(机器夹持PCB最小间距要求)，并满足最小的Mark点空旷度要求。FASTPCB-SMT104.9.对于BGA、CSP，引脚间距≤0.5mm的QFP等器件建议加局部Mark点。在高密度板上没有空间放置局部Mark点时，那么在长和宽≤100mm的区域中，可以只放置两个公用对角的参考点。4.10Mark点的材料选择Mark点可以是裸铜、清澈的防氧化涂层保护的裸铜、镀镍或镀锡、或焊锡涂层。如果使用阻焊层(soldermask)，不应该覆盖Mark点或其空旷区域。当Mark点标记与印制板的基质材料之间出现高对比度时可达到最佳的性能。4.11PCBMrak设计不良实例列举部分Mrak设计不良图片，有些不良在生产制造过程中普遍存在，有些不良现象出现较少，仅供设计人员参考.FASTPCB-SMT11五、PCB定位孔设计(目前不需要)PCB定位孔的设计是为SMT治具和切割设备对PCB的定位和固定的，因此必须按设备的要求去设计，标配定位销有0.8MM，1.0MM，1.2MM，1.5MM，2.0MM，2.5MM等规格.正常制造过程中，当实物孔有偏差时，我们也可以单独订制各种规格定位销。5.1定位孔一般设计在工艺长边与短边的交界处，主定位孔直径4mm，定位孔公差：±0.1mm,在没有短边时设计在长边的两头。为了在切割时，不使单板走位，定位副孔都设计在拼板的单板上，有时候会直接利用某些异型元器件的定位孔或装配孔。5.2.定位副孔周围1-2MM范围禁止排布元件，以免在安装定位销时损伤元器件。FASTPCB-SMT12常见PCB不良设计常见PCB不良设计造成PCB设计不良的原因主要有以下几点：（1）由于设计人员对SMT工艺、设备及可制造性设计不熟悉；（2）企业缺乏相应的设计规范；（3）在产品的设计过程中没有工艺人员参与，缺乏DFM评审；（4）管理和制度方面的问题。1、PCB缺少工艺边或工艺边设计不合理PCB在SMT生产时，均是通过轨道运输来完成的。它在贴片机内定位时，为了保证能被可靠地固定，一般需在运输轨道边预留用5mm以上的尺寸让轨道夹持。因此，在设计PCB时，应考虑其传输方向预留5mm以上，在另外两边预留3mm以上的无贴装元件区域(板边零件的方向最好与板边平行设计，以减少锡裂及可靠性问题的发生），如果实在不能预留，应加上工艺边。2.印刷字符和零件极性标识符不能和测试点,贯穿孔重叠或覆盖在零件底部,导致无法识别。3.焊盘上不能设置过孔，如必须设置则要填充或覆盖。FASTPCB-SMT13焊盘PCB设计时应遵循以下几点：焊盘PCB设计时应遵循以下几点：(1)对于同一个器件，凡是对称使用的焊盘，PCB设计时应严格保持其全面的对称性，即焊盘图形的形状与尺寸应完全一致；(2)对同一种器件，焊盘设计采用封装尺寸最大值和最小值为参数，计算焊盘尺寸，保证设计结果适用范围宽；(3)焊盘pcb设计时，焊点可靠性主要取决于长度而不是宽度；(4)焊盘设计要适当：太大则焊料铺展面较大，形成的焊点较薄；较小则焊盘铜箔对熔融焊料的表面张力太小，当铜箔的表面张力小于熔融焊料表面张力时，形成的焊点为不浸润焊点；(5)焊盘与较大面积的导电区（如地、电源等平面）相连时，应通过一较细导线进行热隔离，一般宽度为0.2～0.4，长度约为0.6mm。(6)波峰焊时焊盘设计一般比再流焊时大，因为波峰焊中元件有胶水固定，焊盘稍大，不会危及元件的移位和直立，相反却能减少波烽焊“遮蔽效应”。FASTPCB-SMT14Thankyou!謝謝!