【正文】 ( mm mm ) 2023/1/17 (4) J形引腳小外形集成電路（ SOJ）和塑封有引腳芯片載體（ PLCC）的 焊盤設(shè)計(jì) ? SOJ與 PLCC的引腳均為 J形，典型引腳中心距為 mm。 ， PCB焊盤最小直徑等于 。 ? 流過電流超過 （含 ）的焊盤直徑應(yīng)大于等于 4 mm。 ? ＜ ? ? 不正確 正確 ＞ ? 圖 6 再流焊導(dǎo)通孔示意圖 2023/1/17 ? ② 采用波峰焊工藝時(shí)導(dǎo)通孔應(yīng)設(shè)置在焊盤中或靠近焊盤的位置 ， 有利于排出氣體 。 ? (a) (b) ? 圖 4 阻焊圖形 2023/1/17 ? ② 絲網(wǎng)圖形 ? 一般情況需要在絲網(wǎng)層標(biāo)出元器件的絲網(wǎng)圖形，絲網(wǎng)圖形包括絲網(wǎng)符號(hào)、元器件位號(hào)、極性和 IC的 1腳標(biāo)志。如電位器、保險(xiǎn)管、開關(guān)、按鍵、插拔器等。 ? 再流焊爐傳送帶方向 ? 對(duì)于大尺寸的 PCB， 為了使 PCB兩側(cè)溫度盡量保持一致 ， PCB長(zhǎng)邊應(yīng)平行于再流焊爐的傳送帶方向 ， 因此當(dāng) PCB尺寸大于 200mm時(shí)要求： ? a 兩個(gè)端頭 Chip元件的長(zhǎng)軸與 PCB的長(zhǎng)邊相垂直 。倒角處理。 ? —— 貼片機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)精度和定位精度 。 2023/1/17 ? (2)印制板的散熱設(shè)計(jì)主要從以下幾方面考慮： ? (a) 在允許條件下，布局時(shí)盡量使 PCB上的功率分布均勻。 ? (d) 單獨(dú)為發(fā)熱元件增加通風(fēng)冷卻的散熱裝置，或?yàn)榕艧嵩黾右粋€(gè)鐵芯。 ? (2)優(yōu)先選用多層板，并將數(shù)字電路和模擬電路分別安排在不同層內(nèi)，電源層應(yīng)靠近接地層，騷擾源應(yīng)單獨(dú)安排一層，并遠(yuǎn)離敏感電路，高速、高頻器件應(yīng)靠近印制板連接器。理想的”地”應(yīng)是零電阻的實(shí)體，各接地點(diǎn)之間沒有電位差，但實(shí)際是不存在的。 而在高頻電路中用兩根普通的導(dǎo)線來傳輸信號(hào)的過程中信號(hào)會(huì)產(chǎn)生反射 、 電磁偶合和能量輻射等問題 ， 將使信號(hào)受到損失并影響傳輸信號(hào)的精確性 。 2023/1/17 15. 可靠性設(shè)計(jì) ? 在嚴(yán)格執(zhí)行可制造性設(shè)計(jì)規(guī)范的基礎(chǔ)上 ? 著重注意以下內(nèi)容： 2023/1/17 ? (1) 插裝元器件跨距應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)化 ? (2)邊線距離要求 —— 導(dǎo)線距邊大于 1mm， 3mm夾持邊不能布放元器件。 ? (10)靜電敏感元器件（如 CMOS器件）應(yīng)標(biāo)有靜電防護(hù)標(biāo)志。 2023/1/17 ? (13)CMOS集成電路在使用中防靜電和鎖定措施 ? 對(duì) CMOS集成電路應(yīng)特別注意在使用中防靜電和鎖定（可控硅效應(yīng)），在使用中除了嚴(yán)格遵守有關(guān)的防靜電措施外，還應(yīng)注意： ? (a)不使用的輸入端應(yīng)根據(jù)應(yīng)用要求接電源或接地，不得懸空； ? 輸入部位保護(hù) 輸出部位保護(hù) ? （電路板輸入接口加瞬變電壓抑制二極管并接地） 2023/1/17 數(shù)字集成電路 數(shù)字集成電路 16. 降低生產(chǎn)成本設(shè)計(jì) 2023/1/17 四 . SMT設(shè)備對(duì) PCB設(shè)計(jì)的要求 ? 1. PCB外形 、 尺寸設(shè)計(jì) ? 2． PCB定位孔和夾持邊的設(shè)置 ? 3. 基準(zhǔn)標(biāo)志 (Mark)設(shè)計(jì) ? 4． 拼板設(shè)計(jì) ? 5． 選擇元器件封裝及包裝形式 ? 6 ． PCB設(shè)計(jì)的輸出文件 2023/1/17 1. PCB外形、尺寸設(shè)計(jì) 2023/1/17 ? 進(jìn)行 PCB設(shè)計(jì)時(shí) ， 首先要考慮 PCB外形 。 2023/1/17 （ 3） PCB厚度設(shè)計(jì) ? a 一般貼裝機(jī)允許的板厚： ~5mm。 2023/1/17 安裝孔 ? 如果不是用于接地 ,安裝孔內(nèi)壁不允許有電鍍層。 ? Mark周圍：考慮到阻焊材料顏色與環(huán)境反差，在 Mark周圍有 1— 2mm無阻焊區(qū)，特別注意不要把 Mark設(shè)置在電源大面積地的網(wǎng)格上。 ? c MARK點(diǎn)加在每塊小板的對(duì)角上，一般為二個(gè)（一點(diǎn)也可以）。根據(jù) PCB厚度確定。最大不能超過 5mm。 ? 在導(dǎo)軌夾持邊和定位孔附近不能布放元器件。 ? PCB最大尺寸 = 貼裝機(jī)最大貼裝尺寸 ? PCB最小尺寸 = 貼裝機(jī)最小貼裝尺寸 ? 在設(shè)計(jì) PCB時(shí)，一定考慮貼裝機(jī)的最大、最小貼裝尺寸。 2023/1/17 ? (d)地線布局裝配要求 ? 接地線應(yīng)短而粗，以減少接地阻抗；當(dāng)電路中同時(shí)存在高低頻率、大小電流源的復(fù)雜情況時(shí)，應(yīng)采用相應(yīng)的防范措施，以防止通過公共地線產(chǎn)生寄生偶合和相互干擾。 ? (8)元器件排列給接插件留有余地。 使傳輸線中只存在單行波 ， 或稱為 “ 行波狀態(tài) ” 。 2023/1/17 (6) 綜合使用接地 、 屏蔽 、 濾波等措施 。 角 ， 導(dǎo)線寬度不要突變 ， 不要突然拐角 。 從元器件 、 連接器的選擇 、印制板的布線 、 接地點(diǎn)的選擇以及結(jié)構(gòu)上的布置等各方面進(jìn)行綜合考慮 。此方法是在具有散熱板的印制電路板上設(shè)置散熱孔和盲孔。最有效的方式是熱傳導(dǎo)，通過設(shè)置散熱體，使發(fā)熱元件直接接觸散熱體，這種方法散熱效率較高，可使熱阻下降 20~50%。 ? * 由于波峰焊接前已經(jīng)將片式元器件用貼片膠粘接在 PCB上了，波峰焊時(shí)不會(huì)移動(dòng)位置，因此對(duì)焊盤的形狀、尺寸、對(duì)稱性以及焊盤和導(dǎo)線的連接等要求都可以根據(jù)印制板的實(shí)際情況靈活一些。 2023/1/17 采用波峰焊工藝時(shí) PCB設(shè)計(jì)的幾個(gè)要點(diǎn) ?b) 為了減小陰影效應(yīng)提高焊接質(zhì)量，波峰焊的焊盤圖形設(shè)計(jì)時(shí)要對(duì)矩形元器件、 SOT、 SOP元器件的焊盤長(zhǎng)度作如下處理： ?a) 高密度布線時(shí)應(yīng)采用橢圓焊盤圖形，以減少連焊。 ? k 貴重元器件不要布放在 PCB的角、邊緣、或靠近接插件、安裝孔、槽、拼板的切割、豁口和拐角等處，以上這些位置是印制板的高應(yīng)力區(qū)，容易造成焊點(diǎn)和元器件的開裂或裂紋。例如三極管、集成電路、電解電容和有些塑殼元件等應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離橋堆、大功率器件、散熱器和大功率電阻。 ? （ b） 阻 焊圖形尺寸要比焊盤周邊大 mm～ mm， 防止阻焊劑污染焊盤 。 ? ? ? ? 不正確 正確 不正確 正確 不正確 正確 ? （ a） ? 好 ? 不良設(shè)計(jì) 不良設(shè)計(jì) ? 好 ? 好 不良設(shè)計(jì) 最好 較好 不使用 可用 ? （ b） ? 圖 5 焊盤與印制導(dǎo)線的連接示意圖 2023/1/17 焊盤與印制導(dǎo)線的連接示意圖 2023/1/17 ? 8. 導(dǎo)通孔 、 測(cè)試點(diǎn)的設(shè)置 ? ① 采用再流焊工藝時(shí)導(dǎo)通孔設(shè)置 ? a) 一般導(dǎo)通孔直徑不小于 ； ? b) 除 SOIC、 QFP或 PLCC等器件之外 ， 不能在其它元器件下面打?qū)祝? ? c) 不能把導(dǎo)通孔直接設(shè)置在焊盤上 、 焊盤的延長(zhǎng)部分和焊盤角上 （ 見圖 6） 。3 發(fā)光管 mm 2023/1/17 THT元件的焊盤設(shè)計(jì) ? 對(duì)于 IC、排電阻、接線端子、插座等等： ? —— 孔距為 mm（或以上）的， 焊盤直徑不得小于 3 mm； ? —— 孔距為 mm的，焊盤直徑最小不應(yīng)小于 mm。 ? b) PBGA是最常用的 ， 它以印制板基材為載體 。 mm。 2023/1/17 ? Chip元件焊盤設(shè)計(jì)應(yīng)掌握以下關(guān)鍵要素： ? a 對(duì)稱性 —— 兩端焊盤必須對(duì)稱，才能保證熔融焊錫表面張力平衡。 d) THC（插裝元器件） ?大功率器件、機(jī)電元件和特殊器件的片式化尚不成熟，還得采用插裝元器件 ?從價(jià)格上考慮，選擇 THC比 SMD較便宜。 a） SMC的選擇 ? 注意尺寸大小和尺寸精度，并考慮滿足貼片機(jī)功能。 ， 焊端 90%沾錫 。 ? Tg應(yīng)高于電路工作溫度 2023/1/17 ? b) 要求 CTE低 —— 由于 X、 Y和厚度方向的熱膨脹系數(shù)不一致，容易造成 PCB變形，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成金屬化孔斷裂和損壞元件。 ? 當(dāng) SMD和 THC在 PCB的同一面時(shí)，采用 A面印刷焊膏、再流焊，B面波峰焊工藝；（必須雙面板） ? 當(dāng) THC在 PCB的 A面、 SMD 在 PCB的 B面時(shí)，采用 B面點(diǎn)膠、波峰焊工藝。 2023/1/17 ? 表面貼裝和插裝混裝工藝流程 ? (1) 單面混裝 （ SMD和 THC都在同一面 ） ? A面施加焊膏 貼裝 SMD 再流焊 ? A面插裝 THC B面波峰焊 。 ? (2) 制訂審核 、 修改和實(shí)施的具體規(guī)定 ， 建立 DFM的審核制度 。 ? b PCB厚度與長(zhǎng)度 、 寬度尺寸比不合適造成貼裝及再流焊時(shí)變形 ， 容易造成焊接缺陷 ， 還容易損壞元器件 。 其結(jié)果造成虛焊或電氣斷路 。 ? 3. 增加工藝流程 ， 浪費(fèi)材料 、 浪費(fèi)能源 。 2023/1/17 ? 新產(chǎn)品研發(fā)過程 方案設(shè)計(jì) → 樣機(jī)制作 → 產(chǎn)品驗(yàn)證 ? → 小批試生產(chǎn) → 首批投料 → 正式投產(chǎn) 2023/1/17 傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法與現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法比較 ? 傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法 ? 串行設(shè)計(jì) 重新設(shè)計(jì) 重新設(shè)計(jì) 生產(chǎn) ? 1 n ? 現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法 ? ? 并行設(shè)計(jì) CE 重新設(shè)計(jì) 生產(chǎn) ? 及 DFM 1 2023/1/17 SMT工藝與傳統(tǒng)插裝工藝有很大區(qū)別，對(duì) PCB設(shè)計(jì)有專門要求。 PCB設(shè)計(jì)質(zhì)量是衡量表面組裝技術(shù)水平的一個(gè)重要標(biāo)志，是保證表面組裝質(zhì)量的首要條件之一。 ? SMT具有全自動(dòng)、高速度、高效益的特點(diǎn)，不同廠家的生產(chǎn)設(shè)備對(duì) PCB的形狀、尺寸、夾持邊、定位孔、基準(zhǔn)標(biāo)志圖形的設(shè)置等有不同的規(guī)定。 ? 7． 最嚴(yán)重時(shí)由于無法實(shí)施生產(chǎn)需要重新設(shè)計(jì) ， 導(dǎo)致整個(gè)產(chǎn)品的實(shí)際開發(fā)時(shí)間延長(zhǎng) ， 失去市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的機(jī)會(huì) 。 2023/1/17 2023/1/17 ? (5) 基準(zhǔn)標(biāo)志 (Mark)、 PCB外形和尺寸 、 PCB定位孔和夾持邊的設(shè)置不正確 ? a 基準(zhǔn)標(biāo)志 (Mark)做在大地的網(wǎng)格上，或 Mark圖形周圍有阻焊膜，由于圖象不一致與反光造成不認(rèn) Mark、頻繁停機(jī)。 ? b 通孔設(shè)計(jì)在焊盤上 ， 通孔沒有 做埋孔處理 ? c 焊盤與導(dǎo)線的連接不規(guī)范 ? d 沒有設(shè)計(jì)阻焊或阻焊不規(guī)范 。 必須按照 SMT加工廠的 DFM設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì) 。 ? （ 應(yīng)用最多 ） 2023/1/17 ? (4) 雙面混裝 （ A、 B兩面都有 SMD和 THC） ? 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 B面插裝件后附 。 ? f) 盡量不要在雙面安排 THC。 —— 絕緣電阻，耐電壓強(qiáng)度， 抗電弧性能都要滿足產(chǎn)品要求。 。選擇時(shí)注意貼片機(jī)精