【正文】 熱與散熱 熱量分布均勻，具備有效導(dǎo)熱散熱的途徑。 ? 綜合考慮 PCA元器件安裝于加固，焊接工藝及環(huán)境條件等各種應(yīng)力因素，確認(rèn) PCA選用的基材，復(fù)核和調(diào)整 PCB導(dǎo)電圖形相關(guān)尺寸； ? 元器件布局、安裝于加固及焊接工藝的選擇，保證 PCA的安裝剛度和翹曲度要求，保證在振動(dòng)環(huán)境中不產(chǎn)生振動(dòng)響應(yīng)放大； ? 對(duì) PCA局部非規(guī)范設(shè)計(jì)，應(yīng)有工藝試驗(yàn)驗(yàn)證和可實(shí)施的工藝技術(shù)途徑； ? 不遺留元器件布局與安裝設(shè)計(jì)工藝性的薄弱環(huán)節(jié)和缺陷。 （ 6）元器件的可檢測(cè)性 ? 元器件選用應(yīng)考慮元器件的可篩選和可檢測(cè)性； ? 元器件篩選和檢測(cè)要求應(yīng)在設(shè)計(jì)文件中明確； ? 篩選和檢測(cè)可在元器件生產(chǎn)廠完成。 （ 4）元器件焊接工藝性要求 ? 元器件引線、焊端的可焊性符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求； ? 元器件的耐熱能符合相關(guān)焊接方法的要求； ? 盡量選用有鉛元器件，選用無鉛元器件應(yīng)在設(shè)計(jì)文件中明確。 （ 2）表面貼裝元器件選用工藝性要求 ? 選用質(zhì)量和尺寸精度有保證的元器件； ? 注意元器件可承受的貼裝壓力和焊接要求； ? 注意元器件最小引腳間距和組裝工藝的關(guān)系； ? 盡量選用已成形好的元器件； ? 注意元器件引腳平面度要求； ? 注意濕敏、熱敏元件的安裝要求。 電子元器件選用工藝性 ? 優(yōu)先選用國(guó)產(chǎn)元器件 ? 元器件應(yīng)在選用目錄或優(yōu)選目錄中選用 ? 盡可能選用制造工藝或成熟的元器件 ? 盡可能壓縮元器件品種和廠家 ? 元器件參數(shù)及使用環(huán)境不得超過其極限值 ? 在保證整機(jī)性能前提下選擇適當(dāng)?shù)脑骷|(zhì)量等級(jí) ? 以先進(jìn)、高可靠元器件替代落后、低質(zhì)量元器件 電子元器件選用的工藝性要求 設(shè)計(jì)選用元器件時(shí)，應(yīng)結(jié)合產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，綜合考慮元器件的裝聯(lián)方式、占地效率（二維、三維）、組裝廠的工藝和設(shè)備、元器件的可測(cè)試性、可更換性、可獲得性、電磁兼容性等。 ? 布線要求 布線應(yīng)按照電原理圖、邏輯圖和網(wǎng)格表，以及導(dǎo)線寬 度和間距，布設(shè)印制板導(dǎo)線。 導(dǎo)電圖形設(shè)計(jì) 導(dǎo)電圖形設(shè)計(jì)是 PCB設(shè)計(jì)的關(guān)鍵， PCB的電氣性能、機(jī) 械性能、電磁兼容性等都體現(xiàn)在導(dǎo)電圖形上。 ? 導(dǎo)線電流負(fù)載能力 持續(xù)電流（工作電流） 沖擊電流（過載電流） ? 絕緣電阻 表面絕緣電阻（板材決定） 內(nèi)層絕緣電阻（多層板同一層導(dǎo)線之間的電阻） 層間絕緣電阻（各導(dǎo)電層之間絕緣層的體電阻） ? 耐電壓 正常條件，導(dǎo)線間的耐電壓 1200v/mm 散熱設(shè)計(jì) ? CTE的匹配 選擇 PCB基材時(shí)應(yīng)盡量考慮熱膨脹系數(shù)接近器件基板材 料。 電氣性能設(shè)計(jì) ? 導(dǎo)線電阻 由導(dǎo)線寬度、長(zhǎng)度和厚度決定。 連接盤：形狀一般為圓形，與孔同心環(huán)繞在孔周圍，最小環(huán)寬應(yīng)≥。 ? 孔與連接盤 孔：機(jī)械安裝孔、元器件安裝孔、隔離孔、中繼孔、安位孔五類。間距由導(dǎo)線之間絕緣和耐壓要 求及基材料特性決定。 ? PCB的外形、尺寸 外形力求簡(jiǎn)單，一般為長(zhǎng)寬比例不大的長(zhǎng)方形，尺寸公差一般為177。 常用基材的選擇： ? 盡量在 GB4725標(biāo)準(zhǔn)中選擇材料和類型和規(guī)格； ? 軍用電子產(chǎn)品的 PCB一般采用 FR FR4改性， FR5； ? 高頻和微波電路采用聚酰亞胺覆銅板、聚四氟乙烯覆銅板。 印制板設(shè)計(jì)師的任務(wù) ? 將電原理圖轉(zhuǎn)換成印制板圖； ? 確定印制板的結(jié)構(gòu)（尺寸、層數(shù)、布線等）； ? 選擇印制板基材（ FR FR4改性、 FR5等）； ? 設(shè)計(jì)導(dǎo)電圖形和非導(dǎo)線圖形（阻焊圖形）； ? 提出印制板加工要求（鍍層、翹曲度、公差等）； ? 提供印制板生產(chǎn)的全套設(shè)計(jì)文件。 印制板設(shè)計(jì)工藝性 印制板是電子產(chǎn)品的基礎(chǔ) 部件，設(shè)計(jì)工藝性將會(huì)直接 影響產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性。 設(shè)計(jì)工藝性相關(guān)要素 設(shè)計(jì)工藝性的規(guī)范化要求 ? 符合相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和工藝標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定和要求； ? 符合現(xiàn)有設(shè)備和工藝技術(shù)能達(dá)到的能力； ? 對(duì)新元器件、新材料、新設(shè)備、新工藝、新技術(shù)應(yīng)通過工藝試驗(yàn)，工藝攻關(guān)，在轉(zhuǎn)化為成熟工藝技術(shù)的條件下加以應(yīng)用； ? 對(duì)局部非規(guī)范設(shè)計(jì)，應(yīng)通過充分的試驗(yàn)、驗(yàn)證、證明不會(huì)影響產(chǎn)品性能和可靠性； ? 能嚴(yán)格防止設(shè)計(jì)技術(shù)更改，產(chǎn)品修復(fù)與改裝的隨意性。 （ 4）前蘇聯(lián) 《 航空制造工程手冊(cè) —— 飛機(jī)結(jié)構(gòu)工藝性指南 》 ： 結(jié)構(gòu)工藝性是指設(shè)計(jì)的產(chǎn)品所具有的“在一定的產(chǎn)量 和生產(chǎn)條件下，經(jīng)綜合權(quán)衡后，能以盡可能低的成本和 短的周期制造出來，并能符合必須的使用性能和質(zhì)量要 求”的那些結(jié)構(gòu)特性。 設(shè)計(jì)工藝性的內(nèi)涵 （ 2） MILHDBK727《 可制造性設(shè)計(jì)原則 》 ： 可制造性是設(shè)計(jì)要素、特性和生產(chǎn)策劃的綜合，通過折 中權(quán)衡，在滿足質(zhì)量和性能要求的前提下，使設(shè)計(jì)描述 的產(chǎn)品，在最小可能成本和最短時(shí)間的優(yōu)化方案下進(jìn)行 生產(chǎn)和檢驗(yàn)?！? 設(shè)計(jì)工藝性的內(nèi)涵 設(shè)計(jì)工藝性與可制造性或可生產(chǎn)性，其概念基本一致。 一般情況下，設(shè)計(jì)費(fèi)用約占產(chǎn)品總成本的 5%，但卻決定了產(chǎn)品總成本的約 70%，而約 80%的設(shè)計(jì)差錯(cuò)要到制造和使用過程才能發(fā)現(xiàn)。電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)工藝性 目錄 1．設(shè)計(jì)工藝性的基本概念 2. 印制電路板設(shè)計(jì)工藝性 3．電子元器件選用工藝性 4．印制電路板組裝件設(shè)計(jì)工藝性 5．整機(jī)設(shè)計(jì)工藝性 6．電纜組裝件設(shè)計(jì)工藝性 （測(cè)試）設(shè)計(jì)工藝性 設(shè)計(jì)工藝性的基本概念 產(chǎn)品設(shè)計(jì)工藝性是產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作中一項(xiàng)重要因素 ，也是產(chǎn)品的固有屬性之一 。 設(shè)計(jì)工藝性直接影響產(chǎn)品的可制造性 ， 影響產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性 ， 影響產(chǎn)品生產(chǎn)周期和生產(chǎn)效率 。 制造業(yè)公認(rèn)的“十倍定律”表明，如果在概念設(shè) 計(jì)階段發(fā)現(xiàn)并改正一個(gè)錯(cuò)誤所需費(fèi)用為 1，那來 改正同一錯(cuò)誤，在詳細(xì)設(shè)計(jì)階段所需費(fèi)用為 10， 在生產(chǎn)制造階段所需費(fèi)用為 100，這是公認(rèn)的“ 十倍定律。 （ 1） MILSTD1528《 生產(chǎn)管理 》 ： 設(shè)計(jì)工藝性是多種特性的綜合，即通過產(chǎn)品設(shè)計(jì)和生 產(chǎn)策劃，形成最有效和經(jīng)濟(jì)的方法，進(jìn)行產(chǎn)品的制造、 裝配、檢查、試驗(yàn)、安裝、檢驗(yàn)和驗(yàn)收。 （ 3） 美國(guó)國(guó)防部指令 《 生產(chǎn)管理 》 ： 可制造性是相對(duì)容易地生產(chǎn)出受設(shè)計(jì)特性和要求規(guī)定 的產(chǎn)品或系統(tǒng)，即采用可利用的生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)濟(jì)地制造、 裝配、檢查和試驗(yàn)產(chǎn)品或系統(tǒng)。 結(jié)論： ? 設(shè)計(jì)工藝性是產(chǎn)品的固有屬性，產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的各種要素都對(duì)設(shè)計(jì)工藝性產(chǎn)生影響； ? 設(shè)計(jì)工藝性是對(duì)產(chǎn)品性能、生產(chǎn)周期、全壽命成本、可靠性、安全性和可維護(hù)性等的綜合平衡優(yōu)化的結(jié)果，其目標(biāo)是在滿足產(chǎn)品性能和可靠性要求的前提下，滿足經(jīng)濟(jì)高效生產(chǎn)的要求； ? 設(shè)計(jì)工藝性不但與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的要素相關(guān)，而且與工藝布局、設(shè)備條件等生產(chǎn)要素密切相關(guān)，同時(shí)與產(chǎn)品的生產(chǎn)批量密切相關(guān)。 電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)工藝性審查流程 設(shè)計(jì)工藝存在的問題 ? 對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中對(duì)相關(guān)的工藝標(biāo)準(zhǔn)和工藝技術(shù)要求不了解； ? 對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)工藝性與產(chǎn)品可靠性的相互依從關(guān)系認(rèn)識(shí)不足； ? 在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，非規(guī)范性內(nèi)容沒有得到有效控制； ? 對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)工藝性審查不嚴(yán)，設(shè)計(jì)文件中缺少“設(shè)計(jì)工藝性分析”的內(nèi)容； ? 與設(shè)計(jì)工藝性要素相關(guān)細(xì)節(jié)的設(shè)計(jì)，細(xì)化、量化不到位； ? 產(chǎn)品設(shè)計(jì)文件不齊套。 印制板設(shè)計(jì)遵循的原則： ? 電氣連接的準(zhǔn)確性（與電原理圖一致）； ? 可靠性（優(yōu)化設(shè)計(jì)） ? 可制造性（有利于加工、安裝和維修）； ? 經(jīng)濟(jì)性（在安全可靠性的基礎(chǔ)上，遵循成本最低）； ? 環(huán)境適應(yīng)性（滿足產(chǎn)品使用要求）； ? 環(huán)保性。 對(duì)基材的選擇 基材選擇的依據(jù)： ? 印制板的使用條件； ? 印制板的制造工藝； ? 根據(jù)印制板的結(jié)構(gòu)確定基材覆銅箔的面積； ? 機(jī)械電氣性能要求； ? 依據(jù)印制板尺寸、單位面積承載元器件質(zhì)量，確定基材的厚度； ? 印制板是否有特殊性能要求（阻燃、高頻等）； ? 盡量選擇玻璃化轉(zhuǎn)變溫度 Tg較高的材料。 PCB的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 印制板結(jié)構(gòu)是根據(jù)布線密度要求，整機(jī) 給予印制板的空間尺寸和電氣性能要求決 定。 ? PCB的厚度 在滿足安全使用的前提下，不選擇過厚的基材 ? 坐標(biāo)網(wǎng)格 采用 GB1360規(guī)定的網(wǎng)格系統(tǒng) ? 導(dǎo)線寬度、長(zhǎng)度和間距 寬度由負(fù)載電流、允許升溫和銅箔附著力決定。長(zhǎng)度低頻電路沒有嚴(yán)要求。各類孔的設(shè)計(jì) 要求不同，在設(shè)計(jì)中孔徑的種類盡可能少，并避免異形孔。 ? 表面涂（鍍）層的選擇 有機(jī)涂層：助焊劑（松香）、助焊劑、敷形涂層、有機(jī)防氧化保護(hù)劑（ osp）等 金屬鍍層：錫鉛合金鍍層、焊料涂層、電鍍鎳 /金、化學(xué)浸鎳 /金等。 ? 互連電阻 由界面電阻、金屬化電阻和導(dǎo)線電阻組成。 ? 散熱設(shè)計(jì)的要求 根據(jù)熱傳遞方式（傳導(dǎo)、輻射、對(duì)流），設(shè)計(jì)不同的 散熱方式。 ? 布局要求 布局要考慮 PCB整體性，按結(jié)構(gòu)要求考慮，元器件分 布均勻，排列到整齊美觀，避免受熱應(yīng)力或機(jī)械應(yīng)力影 響，造成 PCB變形。 有關(guān)標(biāo)準(zhǔn) ? GJB3243“電子元器件表面安裝要求 ” ? GJB4057“軍用電子設(shè)備印制電路板設(shè)計(jì)要求 ” ? GJB4907“ 球柵陣列元器件組裝通用要求” ? GJB362A“ 剛性印制板總規(guī)范” ? GJB2142“ 印制板用覆金屬箔層板總規(guī)范” ? GJB/“ 印制電路板設(shè)計(jì)和使用” 電子元器件選用工藝性 元器件選用，除電氣參數(shù)符合電路設(shè)計(jì) 要求外，對(duì)其組裝特性也有嚴(yán)格的要求， 即要考慮選用的工藝性，如元器件安裝形 式、引線可焊性（鍍層）、耐熱能力、耐 清洗能力，以及元器件的可獲得性、可測(cè) 試性和經(jīng)濟(jì)性等要求。 （ 1）通孔插裝元器件選用工藝性要求 ? 設(shè)計(jì)應(yīng)考慮引線搪錫、焊接等工藝要求，保證引線直徑與安裝孔徑有 ～ ； ? 設(shè)計(jì)應(yīng)了解引線成形的工藝要求，選用引線成形方式、尺寸應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)要求； ? 元器件外形尺寸應(yīng)與安裝空間相匹配，并與相鄰元器件保持一定的安全間隙； ? 選用環(huán)氧包封的元件（獨(dú)石電容、云母電容等）應(yīng)注意其外形尺寸公差，留出適當(dāng)余量。 （ 3）螺裝元器件選用工藝要求 ? 選用螺裝方式安裝的元器件，應(yīng)考慮元器件安裝方式、外形尺寸、散熱要求等與安裝空間相適應(yīng)； ? 選用自帶緊固件的元器件，其所帶緊固件的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)格能否滿足產(chǎn)品安裝要求； ? 設(shè)計(jì)應(yīng)明確螺裝元器件安裝后，緊固件的防松措施。 （ 5）元器件三防工藝性要求 ? 應(yīng)能承受清洗液的清洗溫度和時(shí)間要求；