1、第二部分:SMT可制造性設計可制造性設計的主要內容第一節. 印制板的組裝形式及加工工藝流程。第二節. SMT設備對PCB設計的要求第三節.元件的封裝形式及焊盤設計第四節. SMT工藝對PCB設計的要求第五節.設計文件的輸出第六節.可制造性設計審核第七節.加工中常見問題及解決措施第一節、印制板的組裝形式及加工工藝流程一. 印制板的組裝形式二. 加工工藝流程三. 選擇表面貼裝工藝流程應考慮的因素一. 印制板的組裝形式 (2 雙面表面組裝工藝流程A面施加焊膏貼裝元器件再流焊翻轉PCBB面施加焊膏貼裝元器件再流焊。 2. 表面貼裝和插裝混裝工藝流程(3 雙面混裝(THC在A面,A、B兩面都有SMDA面

2、施加焊膏貼裝SMD 再流焊翻轉PCB B面施加貼裝膠貼裝SMD 膠固化翻轉PCB A面插裝THC B面波峰焊。B面施加焊膏貼裝SMD 再流焊翻轉PCB A面施加焊膏貼裝SMD 再流焊手工焊接插裝THC 三、選擇表面貼裝工藝流程應考慮的因素1.盡量采用再流焊方式,因為再流焊比波峰焊具有以下優越性;(1元器件受到的熱沖擊小。(2能控制焊料量,焊接缺陷少,焊接質量好,可靠性高;(3焊料中一般不會混入不純物,能正確地保證焊料的組分;有自定位效應(self alignment(BGA焊接中的自糾正實例.mpe(4可在同一基板上,采用不同焊接工藝進行焊接;(5工藝簡單,修板量極小。從而節省了人力、電力、材

3、料。2.混裝情況下盡量選擇插件、貼片在同一面,其次選擇貼片在兩面,插件在一面。a表貼元件盡量在PCB的一面,實在排不開,將阻容元件放在B面,IC放A面,不要放A、B兩面都有Ic元件。b同時考慮相對于焊盤而言,體積重的元件,如鋁電解電容,不要放在B面,在再流焊時容易掉件。c混裝情況下,盡量選擇表貼元件。3.雙面再流焊B面元件的考慮也同混裝情況a表貼元件盡量在PCB的一面。b B面要考慮重元件的掉件。經驗公式:元件重量(g/焊盤面積(英寸< 304.BGA設計時,最好一面有BGA元件,兩面安排BGA元件會增加工藝難度。5.盡量不要雙面混裝。第二節、SMT設備對PCB設計的要求一. 外形設計及

4、尺寸二. 基準標志(Mark設計三.PCB定位孔和夾持邊的設置四. 拼板設計一. 外形設計及尺寸1.PCB外形設計矩形、方形、圓形、異型。設計PCB時,首先考慮PCB外形。原則上PCB的外形可以是任意的,但考慮到美觀和加工的難易,在滿足整機空間布局要求的前提下,外形力求簡單,一般為長寬比例不太懸殊的長方形。長寬比為3:2或4:3。2.矩形PCB尺寸設計其尺寸應盡量靠標準系列的尺寸,以便簡化加工工藝,降低加工成本。 3.外形設計注意事項:板面不要設計得過大,再流焊時容易引起變翹曲形。PCB的外形尺寸過大時,印制線條長,阻抗增加,抗噪聲能力下降,成本也增加;PCB的外形尺寸過小,則散熱不好,且鄰近

5、線條易受干擾。PCB外形尺寸的準確性與規格直接影響到生產加工時的可制造性與經濟性。 當直接采用導軌傳輸PCB時,PCB外形必須是筆直的。如果是異形PCB,必須設計工藝邊使PCB的外形成直線。 PCB的最大最小尺寸一定考慮貼片設備的加工能力。如果超出加工能力,必須更換廠家,引起質量波動。PCB最大尺寸= 貼裝機最大貼裝尺寸PCB最小尺寸= 貼裝機最小貼裝尺寸(50×50如JUKI機:PCB允許長×寬330×250、410×360、510×360、510×460當PCB尺寸小于最小貼裝尺寸時,必須采用拼板方式。4.厚度設計a.一般貼裝機允

6、許的板厚:0。5-5mm。SMB厚度一般在0.52mm范圍內。b.只裝配集成電路、小功率晶體管、電阻、電容等小功率元器件,在沒有較強的負荷振動條件下,使用厚度為1.6mm、板的尺寸在500mm×500mm之內;c、有負荷振動條件下,要根據振動條件采取縮小板的尺寸或加固和增加支撐點的辦法,仍可使用1.6mm的板;d、板面較大或無法支撐時,應選擇23mm厚的板。二. 基準標志(Mark設計為保證精度,貼裝機都配有PCB基準校正用的視覺定位系統,而半自動和全自動絲印機也配有PCB基準校正用的視覺定位系統。這就要求PCB上必須有基準標志以便視覺定位系統進行識別。1.基準標志(Mark作用:為

7、了糾正PCB加工、變形引起的誤差,在PCB上畫出的用于光學定位的一組圖形。主要用于絲印、貼裝和檢驗等工序。 2.基準標志的種類分為PCB基準標志和局部基準標志。PCB基準標志用于整個PCB光學定位的一組圖形局部基準標志用于引腳數量多,引腳間距小(中心距0.65 mm的單個器件的一組光學定位圖形。 3.基準標志(MARK的形狀和尺寸(1Mark形狀實心圓、三角形、菱形、方形、十字、空心圓等都可以,優選實心圓。(2Mark尺寸0.5mm3mm。最小0.5mm。最大不能超過3mm。優選1.5mm4.基準標志(MARK的制作要求(1與電路原圖同時生成,同時制作。(2Mark表面為裸銅、鍍鉛錫、鍍金均可

8、,但要求鍍層均勻、不要過厚。小竅門:Mark點不識別的處理用助焊劑點涂表面用吸錫線將Mark點抹平。5.基準標志布放要求(1PCB基準標志一般在PCB上放三個,均在PCB的角上,局部基準標志在元件的對角線上,見圖和實例。(2點對角布放時,不要與PCB外形對稱。 (2Mark周圍:考慮到阻焊材料顏色與環境反差,在Mark周圍有12mm無阻焊區,特別注意不要把Mark設置在電源大面積地的網格上。 (3直接采用導軌傳輸PCB時,在導軌夾持邊和定位孔附近不能布放Mark,具體尺寸根據貼裝機而異。邊定位時,距板邊3 mm內不能布放基準標志圖形。 針定位時基準標志圖形不能布放區域 (4拼板的MARK布放

9、一般絲印機、貼裝機對PCB定位方式有兩種,針定位和邊定位。針定位方式:PCB上必須設計定位孔。邊定位方式:PCB上下兩邊不能有元件。 1.定位孔定位孔一般二個,位置在PCB的長邊一側,孔徑為3 mm -5.0 mm,一般取4.0 mm;定位孔的位置在離PCB各邊5 mm處。 (2定位孔要求a 定位孔必須與PCB打孔數據同時生成,以保證一致性;b 定位孔內壁不允許有電鍍層;c定位孔周邊2 mm范圍內不允許布元件。 2.邊定位夾持邊3 mm范圍內不允許布元件。 四. 拼板設計印制板小于50mm*50mm必須組成拼板;為了提高貼裝效率對于某些板、異形板也需拚板。(1 拼板設計要求:a 拼板的尺寸不可

10、太大,也不可太小,應以制造、裝配、和測試過程中便以加工,不產生較大變形為宜。根據PCB厚度確定。例:1mm厚度的PCB最大拼板尺寸200mm×150mmb 拼板的工藝夾持邊應由SMT的設備和工藝來確定。(一般為10mm,一般帶定位孔的邊8 mm -10mm,不帶定位孔的邊3 mm。c MARK點應加在每塊小板的對角上,一般為二個(一點也可以。d定位孔加在工藝邊上,其距離為各邊5mm.。e 拼板中各塊PCB之間的互連有雙面對刻V形槽和斷簽式兩種方式。要求既有一定的機械強度,又便于貼裝后的分離。f 雙面貼裝如果不進行波峰焊時,拼板時可采用雙數拼板正反各半。這樣可以節約成本(模板、程序。提高生產效率。但同時考慮熱的均衡性、加工便利性等其他因素。 斷簽式互連方式 斷簽式斷簽長度不大于