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文檔簡介
PCBA的可制造性設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)
--THT培訓(xùn)
ThroughHoleTechnology
通孔插裝技術(shù)/工藝工藝部PCBA-馮濤破冰注意1.本標(biāo)準(zhǔn)所涉及的內(nèi)容不能保證其完整性,但是對產(chǎn)品設(shè)計有一定的約束力。2.本標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容不一定是標(biāo)準(zhǔn)的,但是對于我們的產(chǎn)品相對適用。3.本標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容不是最終的,因為產(chǎn)品不斷更新,電子行業(yè)不斷進(jìn)步,標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容也會〞與時俱進(jìn)“。大綱PCBA制造工藝選擇PCBA布局設(shè)計PTH/NPTH通孔與焊盤設(shè)計PCB外表處理方法PCB外表絲印、標(biāo)識THD元件的選擇、設(shè)計PCBA拼板、工藝邊設(shè)計第一節(jié)
PCBA裝聯(lián)的工藝選擇返回大綱PCBA裝聯(lián)的工藝選擇常見的PCBA裝聯(lián)工藝常見的PCBA裝聯(lián)方式有以下幾種:1.單面純SMD貼裝—PCB僅一面貼裝SMD元件。制造工藝:印刷--貼片--回流焊接--下一工序
PCBA裝聯(lián)的工藝選擇2.單面純THD插裝-PCB僅一面分部插裝類器件。制造工藝:插件--波峰焊接--下一工序PCBA裝聯(lián)的工藝選擇3.雙面SMD貼裝-PCB兩面均為SMD貼裝器件。制造工藝:印刷--貼片--回流焊接--印刷-貼片--回流焊接--下一工序PCBA裝聯(lián)的工藝選擇4.單面SMD與THD元件混裝-SMT與THD元件分部在PCB板的同一面制造工藝:印刷-貼片--回流焊接--插件--波峰焊接--下一工序PCBA裝聯(lián)的工藝選擇5.雙面THD與SMD元件混裝-PCB一面為THD插裝元件,另一面為SMD貼裝元件。制造工藝:印刷-貼片--回流焊接--插件--波峰焊接--下一工序PCBA裝聯(lián)的工藝選擇6.雙面SMD與THD混裝—PCB兩面均分布SMD貼裝元件,其中一面同時分部THD插裝元件。制造工藝:印刷-貼片--回流焊接--印刷-貼片--回流焊接--插件--波峰焊接--下一工序PCBA裝聯(lián)的工藝選擇7.雙面純THD插裝-PCB兩面均分布THD插裝類元件。制造工藝:插件--波峰焊接--插件--手工焊接--下一工序PCBA裝聯(lián)的工藝選擇8.雙面THD與SMD混裝—PCB兩面均分部THD類插裝元件,其中一面同時分部SMD貼裝元件。制造工藝:印刷-貼片--回流焊接--插件--波峰焊接--插件--手工焊接--下一工序PCBA裝聯(lián)的工藝選擇9.雙面THD與SMD混裝2—PCB兩面均分部THD類插裝元件,兩面面同時分部SMD貼裝元件。制造工藝:印刷-貼片--回流焊接--印刷-貼片--回流焊接--插件--波峰焊接--插件--手工焊接--下一工序PCBA裝聯(lián)的工藝選擇以上9種PCBA裝聯(lián)方式依照制造工藝特點,其裝聯(lián)難度不一,設(shè)計時應(yīng)優(yōu)先考慮較為簡單的制造工藝〔順序1.2.3…9〕,盡量使用自動化裝聯(lián)程度高的工藝,防止手工作業(yè)程序。詳細(xì)排序第二節(jié)
THD元件的選擇、設(shè)計返回大綱THD元件的選擇、設(shè)計1.同功能元件,除經(jīng)常使用的插座、插頭,如有SMD類型封裝,不應(yīng)使用THD插裝類元件。2.原那么上跳線不可用于PCB外表電器、線路連接導(dǎo)通作用。如必須使用,跳線本體須做絕緣處理.THD元件的選擇、設(shè)計3.有高震動要求,或者重量超過15g的軸向元件,應(yīng)有專用的支架,支撐固定?!怖纾罕kU管〕THD元件的選擇、設(shè)計4.工作頻率較高或工作穩(wěn)定較高的有浮高要求的元件,應(yīng)選擇元件本身有支撐裝置或元件引腳有定位設(shè)計?!怖纾簤好綦娮?,三極管…)THD元件的選擇、設(shè)計5.通孔插裝的元件應(yīng)選用底部〔與PCB結(jié)合部位〕有有透氣設(shè)計的元件,以免造成“瓶塞效應(yīng)〞,造成焊接不良。瓶塞效應(yīng):指由于元件與PCB結(jié)合過緊,導(dǎo)致焊接時,PCB內(nèi)部受熱產(chǎn)生氣體無法排出〔焊接面與焊錫完全結(jié)合〕,導(dǎo)致焊點產(chǎn)生針孔,炸錫或焊接高度不夠等不良現(xiàn)象。THD元件的選擇、設(shè)計6.元件引腳直徑大于〔長或?qū)捜≥^大值〕1.2mm,或引腳為鋼針等較硬的材質(zhì),元件的引腳高度應(yīng)設(shè)計為標(biāo)準(zhǔn)高度3.5mm+/-0.5mm〔僅僅適合厚度為1.6mm,2.2mm的PCB).以防止剪腳作業(yè)。例如:變壓器,電感…3.5mm+/-0.5mmTHD元件的選擇、設(shè)計7.使用雙面混裝工藝的PCBA,PCB底面SMD元件的高度不可超過3mm。3mmTHD元件的選擇、設(shè)計8.SMD類元件的耐溫必須到達(dá)260攝氏度以上,且包裝方式必須滿足防潮,防震,放擠壓,防靜電的要求以滿足產(chǎn)品制造過程。THD類元件的耐溫必須到達(dá)120攝氏度以上及260度,6s/3次以上的要求,其包裝方式必須滿足防潮,防震,放擠壓,防靜電的要求,以滿足產(chǎn)品制造過程。同時應(yīng)首先選擇編帶式的封裝方式,以提高元件的加工效率。THD元件的選擇、設(shè)計9.SOJ,PLCC,BGA和引腳間距小于0.8mm等貼片類元件不可以采用波峰焊接方式。BAGPLCCSOJTHD元件的選擇、設(shè)計10.導(dǎo)線盡量不要直接與PCB連接,進(jìn)行焊接作業(yè)。以確保其可操作性,同時防止導(dǎo)線絕緣層損害。應(yīng)使用連接器或插座,利用其焊接機(jī)理,進(jìn)行機(jī)械連接。THD元件的選擇、設(shè)計11.如板面有連接器、插座、插針類得元件,其頂端應(yīng)做倒角設(shè)計,以方便插裝。且元件與PCB結(jié)合部位必須做透氣設(shè)計。倒角的大小視元件插孔或引腳大小決定,這里不做規(guī)定THD元件的選擇、設(shè)計12.PCB組件與PCB裝聯(lián)的方式盡量防止使用螺釘連接,可設(shè)計為定位柱,利用波峰焊接進(jìn)行機(jī)械連接,可有效提高裝配效率,同時減低材料使用。例如:散熱器THD元件的選擇、設(shè)計13.散熱器設(shè)計a.散熱器上組裝的元件,必須保證組裝后,組件的引腳在同一水平線上,以利于插裝作業(yè)。同一水平THD元件的選擇、設(shè)計b.散熱器上的元件的類別應(yīng)盡量為1種,如有特殊原因,也應(yīng)保證同一散熱器本體上組件的類別在3種以下,且從外觀上容易區(qū)分,以防止裝配性錯誤。c.同一散熱器上的元件最多應(yīng)保持在4~5個,以防止組裝中的公差疊加,導(dǎo)致插裝作業(yè)難度增加,影響產(chǎn)品整體制造速度以及造成質(zhì)量隱患。THD元件的選擇、設(shè)計14.對于DIP類多引腳,且本身有方向要求的元件,其本身應(yīng)做“防反向〞設(shè)計,設(shè)計的方法多采用去除無功能腳,增加定位柱等方法,這里不做限制。以下為一種防反向設(shè)計:增加定位柱,以保證反向無法插裝THD元件的選擇、設(shè)計15.PCB外表盡量不要使用〞踢腳〞成型類元件設(shè)計,如必須使用時,應(yīng)依照我公司現(xiàn)有加工能力,其踢腳的寬度〔X〕必須為3.9mm.X=3.9mmTHD元件的選擇、設(shè)計16.過波峰焊的SIP/DIP類插座長度盡量不超過40mm,以免焊接過程中,元件本體受熱,翹曲,導(dǎo)致浮高。例如:插座,插針…注:元件越長,變形的曲度越大。THD元件的選擇、設(shè)計17.插裝類雙引腳元件,盡量采用編帶式封裝,以便于成型加工,提升加工效率〔三級管等管狀物料除外〕例如,壓敏電阻,色環(huán)電阻,LED….第三節(jié)
PTH、NPTH通孔/焊盤設(shè)計返回大綱PTH、NPTH通孔/焊盤設(shè)計術(shù)語:PTH—金屬化的導(dǎo)通孔;元件孔:用于插裝元件的導(dǎo)通孔。過錫孔:從印制板的一個表層延展到另一個表層的導(dǎo)通孔。接地孔:起接地作用的一種金屬化孔。盲孔:一種未延伸至PCB另外一面的金屬化孔。埋孔PTH、NPTH通孔/焊盤設(shè)計元件孔、插裝孔:1.用于插裝元件的PTH通孔直徑〔D〕,應(yīng)依照元件引腳的直徑,適當(dāng)放大0.3~0.5mm,以利于插裝,焊接。如下:元件引腳直徑(D)PCB孔徑備注D≤1.OmmD+0.3mm常規(guī)引腳,波峰焊接1.0mm
<D≤
2.0mmD+0.4mm常規(guī)引腳,波峰焊接D>2.OmmD+0.5mm常規(guī)引腳,波峰焊接以上均為金屬化后的尺寸PTH、NPTH通孔/焊盤設(shè)計2,對與通孔插裝,回流焊接的元件,其孔徑與元件引腳的配合尺寸也應(yīng)做適當(dāng)放大,具體如下:元件引腳直徑(D)PCB孔徑備注D≤1.OmmD+0.15mmDIP[/SIP插針,回流焊接1.0mm
<D≤
2.0mmD+0.2mmDIP[/SIP插針,回流焊接D>2.OmmD+0.2mmDIP[/SIP插針,回流焊接以上均為金屬化后的尺寸PTH、NPTH通孔/焊盤設(shè)計3,矩形插裝孔設(shè)計如元件引腳為矩形,插裝孔的設(shè)計形狀也應(yīng)設(shè)計為矩形,且依照各方向橫截面得寬度,依照通孔插裝元件孔設(shè)計規(guī)那么設(shè)計。例如:X=1MMY=3MMX1Y1PCB通孔元件腳元件引腳直徑(D)PCB孔徑D≤1.OmmD+0.3mm1.0mm
<D≤
2.0mmD+0.4mmD>2.OmmD+0.5mm以上均為金屬化后的尺寸PTH、NPTH通孔/焊盤設(shè)計。接地孔1.從印制板的一個表層延展到另一個表層的導(dǎo)通孔,與內(nèi)部線路導(dǎo)通,通常用螺絲與外界固定。2.接地孔徑一般為螺釘直徑+0.3mm,過小將無法安裝,接地孔通常用作定位用,所以不宜過大,過大將影響定位精度。例如:直徑為3mm的螺釘,螺釘孔的直徑應(yīng)該為3.3mm以上均為金屬化后的尺寸PTH、NPTH通孔/焊盤設(shè)計。過錫孔1.從印制板的一個表層延展到另一個表層的導(dǎo)通孔,通常在PCB外表銅箔較大,較為密集的地方開設(shè),其目的是提升區(qū)域面積內(nèi)的熱膨脹速度,減緩區(qū)域面積內(nèi)的散熱速度。2.過錫孔的孔徑一般為0.6~0.8mm,過小將影響孔內(nèi)鍍銅效果,過大容易溢錫。3.過錫孔可作為測試孔使用。以上均為金屬化后的尺寸PTH、NPTH通孔/焊盤設(shè)計。盲孔1.盲孔一般多用在多層板設(shè)計,用以連接PCB內(nèi)部與PCB一個外表的電器連接,是一種金屬化孔。2.為保證盲孔的鍍層,開孔的孔徑應(yīng)保持在0.6mm以上?!仓睆叫∮?.6mm的孔做鍍層的效果不好,具體可根據(jù)供給商能力調(diào)整〕以上均為金屬化后的尺寸PTH、NPTH通孔/焊盤設(shè)計術(shù)語:NPTH—非金屬化的導(dǎo)通孔;定位孔—用于PCB定位或安裝的一種非金屬化孔。應(yīng)力孔—用于減少PCB外表張力的一種非金屬化孔。隔離孔、槽—用于隔離強(qiáng)弱電之間爬電現(xiàn)象的一種非金屬化孔。PTH、NPTH通孔/焊盤設(shè)計定位孔—通常不做金屬化處理,如作為接地用,可做金屬化,并做外表處理。定位孔孔徑為3.0~3.2mmPTH、NPTH通孔/焊盤設(shè)計應(yīng)力孔—用來減少區(qū)域面積內(nèi)應(yīng)力作用的非金屬化孔。應(yīng)力孔孔徑為0.6~0.8mmPTH、NPTH通孔/焊盤設(shè)計強(qiáng)電隔離孔、槽—通常用于強(qiáng)電、弱電區(qū)域隔離位置,用于隔離兩者之間的爬電現(xiàn)象。強(qiáng)電隔離設(shè)計不受外形,尺寸約束。強(qiáng)電隔離孔、槽須開設(shè)應(yīng)保證邊緣與最近的焊接位置有2mm以上的空間。強(qiáng)電隔離孔、槽不可損傷焊盤、線路等。注:為保證制造的可操作性,不建議采用此方法進(jìn)行電氣隔離。PTH、NPTH通孔/焊盤設(shè)計其它要求:
通孔必須保證與PCB垂直
同一通孔的內(nèi)徑必須保證一致正確的錯誤的焊盤設(shè)計--THT焊盤的作用是將已經(jīng)安裝的元件借助焊接材料,以特有的方式到達(dá)與PCB內(nèi)部線路導(dǎo)通,實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計的功能。焊盤的設(shè)計一般視元件孔的直徑尺寸,元件的外形,適當(dāng)增加可焊接區(qū)域,稱為焊盤。焊盤設(shè)計--THT
焊盤的材料一般為純度為99.9%以上的電解銅,一般的厚度多為35um,如有特殊要求,可適當(dāng)調(diào)整。焊盤設(shè)計--THT一般圓形焊盤的設(shè)計規(guī)那么如下:孔直徑焊盤直徑備注D≤0.8mmD+0.6mm
波峰焊接0.8mm≥D>1.5mmD+1mm
波峰焊接D≥1.5mmD+3mm
波峰焊接如有特殊要求,可適當(dāng)調(diào)整。焊盤設(shè)計--THT矩形焊盤如果元件孔的外形為矩形,焊盤應(yīng)視每個橫截面寬度的不同,設(shè)計焊接帶??字睆胶副P直徑備注D≤0.8mmD+0.6mm
波峰焊接0.8mm≥D>1.5mmD+1mm
波峰焊接D≥1.5mmD+3mm
波峰焊接如有特殊要求,可適當(dāng)調(diào)整。焊盤設(shè)計--THT特殊焊盤設(shè)計—熱焊盤設(shè)計如焊盤分布在大面積銅箔區(qū)域,為保證焊點的焊接質(zhì)量,應(yīng)進(jìn)行熱隔離設(shè)計。如圖:(工作電流在5A以上的焊接位置,不能采用隔熱焊盤設(shè)計)。焊盤設(shè)計--THT特殊焊盤設(shè)計—窺錫焊盤為防止直徑在3mm以上的焊盤焊接后產(chǎn)生錫珠,焊盤可采用〞窺錫焊盤〞設(shè)計,如圖X注意:X的間距視整體焊盤的周長而定,一般不超過孔周長的25%。開槽的方向必須與PCB運行的方向一致。焊盤設(shè)計--THT特殊焊盤設(shè)計—應(yīng)力保護(hù)設(shè)計易產(chǎn)生應(yīng)力的焊點,應(yīng)加大焊接帶的大小,確保受到外力時不會輕易起銅皮。工作電流較大的焊點,為確保其在工作中的機(jī)械強(qiáng)度,在工作中不被融化;應(yīng)增加焊點的焊接帶??蓞⒖家韵略O(shè)計:注意:灰色局部的方向與相連導(dǎo)線的方向一致?;疑植康拇笮】梢暫副P本身的大小進(jìn)行調(diào)整,一般長度與焊盤的直徑相等。菱形淚滴形焊盤設(shè)計--THT特殊焊盤設(shè)計—拖錫焊盤拖錫焊盤是為了防止焊點短路而增加的“假焊盤〞,它雖然與焊盤的材質(zhì)相同,但是不與內(nèi)部線路導(dǎo)通。多在DIP/SIP/SOP/QFP類多引腳元件焊盤和引腳間距過密的區(qū)域焊接終止端增設(shè)?!查g距小于1.0mm)拖錫焊盤的與元件焊盤的間距一般保持在0.5~0.8mm左右拖錫焊盤的外形與元件焊盤的寬度保持一致,長度可適當(dāng)增加,一般在原焊盤的2~3倍以上。焊盤設(shè)計--THT特殊焊盤設(shè)計—拖錫焊盤常見的拖錫焊盤設(shè)計焊盤設(shè)在PCB焊接面運行方向焊盤設(shè)計--THT特殊焊盤設(shè)計—橢圓形焊盤設(shè)計為防止DIP/SIP類多引腳元件引腳之間短路,元件引腳間的空間缺乏的情況下,焊盤可設(shè)計為〞橢圓形〞,以確保焊點的機(jī)械強(qiáng)度?!矞p小縱向間距,增加橫向間距〕,此設(shè)計常出現(xiàn)在三級管,排針的焊盤設(shè)計。焊盤設(shè)計--THT特殊焊盤設(shè)計—接地孔焊盤接地孔焊盤不用于焊接,一般為金屬化,同時PCB兩面均設(shè)金屬區(qū),并與內(nèi)部線路連接。為保證良好的電氣導(dǎo)通性。接地焊盤的直徑一般視固定螺絲的螺絲頭大小+0.5mm。接地焊盤的外表必須保持平整,以確保其結(jié)合性。XYY=X+0.5mm焊盤設(shè)計--THT特殊焊盤設(shè)計—防錯設(shè)計有方向的多引腳類元件〔例如:IC,插座〕,其第一引腳的焊盤應(yīng)做特殊設(shè)計,以方便識別,防止安裝錯誤。第一腳第四節(jié)
PCB外表處理方法返回大綱PCB外表處理方法PCB常用的外表處理方法包括:1、熱風(fēng)整平-HASL2、有機(jī)可焊性保護(hù)層OSP3、化鎳浸金ENIG
4、化鎳鈀浸金ENEPIG5、浸銀6、浸錫PCB外表處理方法PCB常用的外表處理方法包括:1、熱風(fēng)整平-HASL俗稱“鍍錫板〞,有與其所是有材料多為63/37合金,所以多用于有鉛工藝,此外表處理方法足以滿足波峰焊焊接要求。由于此工藝是由熱風(fēng)進(jìn)行整平,所以其焊盤外表的平整度不是很理想。焊點的強(qiáng)度比鍍鎳/金工藝較差,所以不建議使用在有接觸性連接的地方使用,例如:測試位插口。PCB外表處理方法PCB常用的外表處理方法包括:2、有機(jī)可焊性保護(hù)層-OSPOSP是一種外表涂層〔0.2~0.5um〕,作用是防止銅箔在焊接前氧化.由于OSP涂層比較薄,所以處理后的PCB外表比較平整,建議外表含有PLCC,QFP,SOJ,SOP等密間距元件的PCB使用,其本錢遠(yuǎn)低于鎳金,沉銀工藝。由于OSP工藝的PCB保存時間較短,所以不建議使用在制造周期過長的制程中使用。PCB外表處理方法PCB常用的外表處理方法包括:3、化鎳浸金ENIG它通過化學(xué)方法在銅外表鍍上鎳/金。內(nèi)層鎳的沉積厚度一般為3~6μm,外層金的沉積厚度一般為0.05~0.1μm。鎳在焊錫和銅之間形成阻隔層,從而到達(dá)保護(hù)焊接面得效果。ENIG處理過的PCB外表非常平整,可焊性極佳,常用于按鍵接觸點,金手指處理。
ENIG處理過的PCB外表在ENIG或焊接過程中很容易產(chǎn)生黑盤效應(yīng)〔Blackpad〕--鎳層氧化發(fā)黑,焊點內(nèi)層斷裂。
PCB外表處理方法PCB常用的外表處理方法包括:4、化鎳鈀浸金ENEPIGENEPIG與ENIG相比是在鎳和金之間多了一層鈀,鈀的厚度為0.1~0.5μm,金的厚度為0.02~0.1μm,ENEPIG工藝較ENIG,解決了焊接過程中置換反響導(dǎo)致的腐蝕現(xiàn)象。此工藝的本錢較高,所以很少使用。PCB外表處理方法PCB常用的外表處理方法包括:5、浸銀即為在PCB外表鍍一層0.1~0.4μm得銀,提供一層有機(jī)保護(hù)膜,銅外表在銀的密封下,大大延長了壽命。浸銀的外表很平,而且可焊性很好。浸銀處理的PCB外表較為平整,但是在作為接觸外表〔如按鍵面〕時,其強(qiáng)度沒有金好。浸銀板如果受潮,銀會在電壓的作用下產(chǎn)生電子遷移。所以不建議使用。PCB外表處理方法PCB常用的外表處理方法包括:6、浸錫是在錫外表使用化學(xué)/電鍍方法涂覆一層1μm的焊錫,與熱風(fēng)工藝不同的是其外表比較平整,此方法多用于無鉛制程。浸錫工藝的PCB保存的時間較短,其鍍層容易受環(huán)境影響而氧化,最終影響可焊性。PCB外表處理方法-結(jié)論基于每種處理工藝的特點,結(jié)合我們公司產(chǎn)品的特性,對于PCB外表處理工藝的選擇如下:組件為純THD,或間距較大的SMD的PCB,采用熱風(fēng)整平工藝處理。組件間距較小〔0.8mm以下〕或BGA,SOJ的PCB,應(yīng)采用OSP工藝處理。外表含金手指,按鍵接觸點類得區(qū)域做電鍍鎳、浸金工藝。PCB外表處理方法-特殊處理1.用于接地的金屬化孔的底面及孔內(nèi)壁必須做阻焊處理,以防止PCBA焊接時,孔外表沾錫,影響PCBA與組件的結(jié)合平整度。接地孔孔內(nèi)壁孔底面定位螺絲安裝面PCBPCB外表處理方法-特殊處理2.對應(yīng)PCBA焊接面,焊盤間距小于0.8mm的位置,須在焊盤之間增加白漆阻焊設(shè)計。以防止短路,連焊。白漆阻焊區(qū)焊接帶PCB外表處理方法-特殊處理3.盲孔和非測試用的過錫孔用綠油進(jìn)行阻焊處理,以防止焊接過程中產(chǎn)生的質(zhì)量隱患。第五節(jié)
PCB外表絲印、標(biāo)識返回大綱PCB外表絲印、標(biāo)識PCB外表應(yīng)視各位置元件的外形,特性,以及功能的不同,在PCB外表依照特定的規(guī)那么進(jìn)行標(biāo)識,以利于識別,從而對產(chǎn)品的制造起到引導(dǎo)、約束性的作用。其標(biāo)識方法可參照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)〔9000、IPC)或公司方法。這里不做特定標(biāo)準(zhǔn)。PCB外表絲印、標(biāo)識PCB外表所有的元件必須有對應(yīng)的編號〔位號〕用于定位、安裝、接地的孔必須依照固定規(guī)律進(jìn)行標(biāo)識。強(qiáng)、弱電工作區(qū)域要有明確劃分,以便識別。高壓工作區(qū)應(yīng)用特定的高壓識別圖案。PCB外表絲印、標(biāo)識接地孔必須有特定的接地標(biāo)識。絲印與絲印之間不得重疊,保持1mm左右間距為佳。絲印不得與焊盤,標(biāo)識重疊。絲印保持清晰,不得殘缺不全。PCB外表絲印、標(biāo)識標(biāo)識應(yīng)放置于對應(yīng)元件旁邊,與元件方向保持一致。標(biāo)識不得與焊盤、絲印重疊標(biāo)識應(yīng)保持完整,清晰,不得殘缺。PCB外表絲印有極性的元件應(yīng)標(biāo)識出其負(fù)極的位置。例如:電解電容,二極管?負(fù)極PCB外表絲印有方向要求的多引腳類元件應(yīng)標(biāo)識出第一引腳的位置?!怖鏘C,插座〕第一腳PCB外表絲印引腳在本體外的多引腳元件,其本體的絲印應(yīng)視同本體大小進(jìn)行設(shè)計〔例如IC),引腳未超出元件本體的多引腳元件視本體外形大小,標(biāo)識出區(qū)域,其區(qū)域的大小等與零件本體大小相等。PCB外表絲印引腳在本體內(nèi),且有方向要求的元件,絲印應(yīng)依照本體的外形特點設(shè)計。例如:三級管,插座…二級管電阻PCB外表絲印線形元件依照本體大小對絲印進(jìn)行設(shè)計,同時引線也須進(jìn)行標(biāo)識。例如:電阻,二極管引線標(biāo)識的排放位置需盡量緊貼多對應(yīng)絲印的位置,且方向與元件插裝的方向保持一致。PCB外表標(biāo)識標(biāo)識與對應(yīng)位置過遠(yuǎn)標(biāo)識不得與焊盤或絲印重疊,且保持完整。PCB外表標(biāo)識標(biāo)識與焊盤重疊第六節(jié)
PCBA布局設(shè)計返回大綱PCBA布局設(shè)計如PCBA考慮使用THD類元件,首先應(yīng)考慮到使用自動化裝聯(lián)程度高的焊接方式,然后依照焊接方式,合理分布元件。應(yīng)遵循以下:
PCBA布局設(shè)計1.PCB的長邊始終保持與設(shè)備運行的方向一致。
PCB運行方向PCBA布局設(shè)計2.DIP/SIP類多引腳元件〔例如:IC,排針…等〕設(shè)計方向盡量與運行方向平行〔與焊機(jī)噴口保持90度〕以利于焊接,并防止連焊等不良問題。
PCB運行方向PCBA布局設(shè)計3.軸向插裝的THD類元件插裝方向應(yīng)與PCBA的運行方向程90度排放,以防止在波峰焊接時由于波峰壓力而導(dǎo)致焊接完成后,元件的一邊翹起。同時防止焊接時由于高溫,元件前后受熱時間差所產(chǎn)生的應(yīng)力作用。
PCB運行方向PCBA布局設(shè)計4.QFP類器件如須采用波峰焊接,其本體的任意一邊應(yīng)與設(shè)備運行方向呈45度角,進(jìn)行焊接?!惨_間距大于0.8mm〕
運行方向PCBA布局設(shè)計5.THD插裝類元件焊盤之間的間距或元件本體之間的距離〔取較小距離〕應(yīng)保存至少1mm間距,以防止連焊或影響元件散熱.
1mm1mmPCBA布局設(shè)計6.同一屬性,封裝的元件在同一PCB上不得使用不同的插裝方法,以免成型不易控制,造成混亂。
PCB立插腳距加寬不推薦使用:同一屬性/封裝元件采用不同插裝,成型方式PCBA布局設(shè)計7.軸向插裝的元件,其插孔的間距要保證大于元件本體的3mm以上,以免成型無法作業(yè)或損壞元件;〔例如:二級管,色環(huán)電阻〕。
Y1YY1>/=Y+3mmPCBA布局設(shè)計8.“踢腳〞類元件的孔距,應(yīng)依照踢腳的寬度〔3.9mm〕而設(shè)定。
Y1X1Y(3.9mm)XX=X1Y=Y1=3.9mm注:中心至中心的距離插位PCBA布局設(shè)計9.PCBA外表軸式插裝元件應(yīng)防止使用“立插〞裝聯(lián)方法,以免元件垂直度不易掌握,影響PCBA外觀品質(zhì)?!怖荷h(huán)電阻,二極管….
立插PCBA布局設(shè)計10.為滿足產(chǎn)品的設(shè)計,如產(chǎn)品設(shè)計選擇為雙面SMD與THD混裝設(shè)計,同時必須考慮產(chǎn)品的制造工藝。由于電子裝聯(lián)技術(shù)的迅速開展,雙面混裝產(chǎn)品的制造工藝由原先的紅膠工藝轉(zhuǎn)變?yōu)殄a膏工藝。產(chǎn)品在設(shè)計時應(yīng)著重考慮錫膏工藝制程。PCBA布局設(shè)計紅膠工藝與錫膏工藝的比照紅膠工藝-制造流程:印刷-貼片-回流烘膠-插件-波峰焊接〔含SMD元件〕制程特點:掉件,虛焊問題較多,其板面污染較嚴(yán)重。錫膏工藝-印刷-貼片-回流焊接-插件-波峰焊接〔僅THD元件〕制程特點:1.波峰焊接時可增加托盤,屏蔽SMD元件,從而減少波峰焊接時對SMD元件的熱沖擊,延長元件使用壽命。同時可防止PCB變形。2.減輕波峰焊接壓力,焊接缺陷較少。PCBA布局設(shè)計依據(jù)制造工藝的不同,產(chǎn)品的布局設(shè)計也須進(jìn)行改進(jìn)。紅膠工藝錫膏工藝THD元件的焊盤與SMD元件的焊盤或本體的距離XX>/=SMD元件的高度+0.2mmXX>/=3mmPCBA布局設(shè)計QFP類元件設(shè)計紅膠工藝錫膏工藝
1.元件的過錫方向必須與PCBA運行方向保持45度角2.每組引腳末端必須增加拖錫焊盤防止短路。特點:焊接效果較差,受熱后易出現(xiàn)偏移,掉落現(xiàn)象1.可任意方向放置2.加長焊盤尺寸特點:焊接效果好,不易出現(xiàn)偏移PCBA布局設(shè)計11.如PCBA設(shè)計必須為雙面THD或THD與SMD混裝,元件必須為手工焊接時,手工焊接元件焊盤與周邊元件的距離必須保證>/=周邊元件的高度。
注:如元件高度超過10mm,距離可等于10mm.
如元件高度小于3mm,距離等于3mm.XYX>/=YPCBA布局設(shè)計12.PCB板邊緣的3mm為“禁布區(qū)〞,此區(qū)域內(nèi)禁止分部元件,線路,焊盤。如PCB增加可切除的工藝邊,那么PCB板邊緣的“禁布區(qū)〞尺寸不應(yīng)小于PCB的板厚度〔1.6~2.2mm〕,以防止PCB分層。X=Y>/=3mmX1>/=工藝邊+PCB厚度YXX1工藝邊PCBA布局設(shè)計13.定位孔、安裝孔周邊3mm內(nèi)為禁布區(qū)〔5mm為佳〕,且靠近元件一側(cè)須開應(yīng)力孔,以減少應(yīng)力作用。定位孔應(yīng)力孔鄰近元件焊盤PCBA布局設(shè)計14.經(jīng)常插拔的元件周圍3mm內(nèi)為禁布區(qū),〔5mm為佳〕。且靠近元件一側(cè)須開應(yīng)力孔,以防止在插拔時產(chǎn)生應(yīng)力,損害元件或焊接點。禁布區(qū)鄰近元件焊盤應(yīng)力孔PCBA布局設(shè)計15.容易產(chǎn)生應(yīng)力的位置〔插座,連接器等〕應(yīng)做應(yīng)力孔設(shè)計,以減小區(qū)域面積內(nèi)的應(yīng)力作用,到達(dá)保護(hù)焊接品質(zhì)的目的。應(yīng)力孔分布應(yīng)遵循以下規(guī)那么:a.應(yīng)力孔與焊接位置保持1mm以上間距。b.應(yīng)力孔與應(yīng)力孔之間保持1mm以上間距。PCBA布局設(shè)計16.焊點所處的位置如果在大銅箔上〔銅箔面積遠(yuǎn)大于焊點),焊點的周圍必須做〞過錫孔〞設(shè)計,以保證焊點的熱膨脹速度和降溫速度與其它焊接點同步。銅箔透錫孔焊點PCBPCBA布局設(shè)計17.過錫孔的分布應(yīng)遵循以下原那么:a:防止分布于元件底部。b:防止與焊盤過緊,應(yīng)保持0.8mm以上間距,以免造成與焊點短路現(xiàn)象。C:過錫孔與過錫孔之間應(yīng)保持0.8mm以上間距。D:過錫孔可以作為測試用測試點。PCBA布局設(shè)計18.PCBA外表必須保證3個以上的定位孔,且必須程對角分布,以利于制造過程中PCB的定位〔例如:測試;波峰焊接〕,注:1.定位孔如果分部在PCB板本體上,應(yīng)與PCB邊緣保持3mm以上距離,2.拼版設(shè)計的PCB,每個單板上至少保證2個定位孔,且必須程對角分布。YXX=Y>/=3mmPCBPCBPCBPCBPCBPCBPCBPCBPCBPCBA布局設(shè)計19.PCB的四邊必須做倒圓角處理,用以防止PCB在加工過程中造成卡板問題。。注意:圓角最小半徑為1mm。4xR=1mmPCBA布局設(shè)計20.PCBA板面得零件應(yīng)依照重量,分配均勻,過于重的元件盡量不要靠中心排放,以免PCB受熱后中心下垂,造成PCB翹曲或焊接不良。21.元件的分布也應(yīng)該防止過于集中,其分布也應(yīng)有一定的規(guī)律,分部要均與且對稱,確保其每一個區(qū)域的熱膨脹系數(shù)相近。〔注:不同封裝元件的熱膨脹系數(shù)不同,其散熱系數(shù)也不同〕第八節(jié)PCBA工藝邊、拼版設(shè)計返回大綱PCBA工藝邊、拼版設(shè)計1.依照設(shè)備的加工能力,PCB板的外形設(shè)計應(yīng)遵循:最大設(shè)計尺寸</=300*320mm,最小設(shè)計尺寸50*50mm.以防止無法自動裝聯(lián)的問題。以下為目前我公司主要生產(chǎn)設(shè)備的加工能力:1.印刷機(jī)—PrintM/C最大寬度350mm〔標(biāo)稱〕2.貼片機(jī)—SMT最大寬度350mm〔標(biāo)稱〕3.回流焊—ReflowOvenM/C最大寬度508mm〔標(biāo)稱〕4.波峰焊—WavesolderingM/C最大寬度350mm〔標(biāo)稱〕PCBA工藝邊、拼版設(shè)計印制板的長寬比例盡量比為3:2或4:3。PCBA工藝邊、拼版設(shè)計2.用來滿足設(shè)備的最小加工能力或拼板的PCB板,可增加3~5mm的虛擬工藝邊,用來滿足產(chǎn)品在制造過程中設(shè)備的夾持或尺寸要求。工藝邊3~5mmPCBA工藝邊、拼版設(shè)計3.PCB板虛擬工藝邊應(yīng)增加在PCB的長邊。工藝邊XYX=PCB較長的一邊Y=PCB較短的一邊PCBA工藝邊、拼版設(shè)計4.為滿足特殊要求,工藝邊可視實際情況同時增加在短邊一側(cè)〔例如:橫向拼版〕,其目是起支撐作用。工藝邊XYX=PCB較長的一邊Y=PCB較短的一邊Y45度PCBA工藝邊、拼版設(shè)計5.PCB板與虛擬工藝邊的連接應(yīng)采用V-CUT槽方式進(jìn)行連接,以方便裝聯(lián)完成后去除虛擬局部。V-cut槽的設(shè)計方式應(yīng)遵循以下:X1X2X3X1=X2=X3=PCB厚度的1/3Y=0.2mm(PCB上外表v-cut槽與下外表槽不在同一軸線上〕V-cut槽的口徑應(yīng)為45度,如圖45度PCBA工藝邊、拼版設(shè)計6.為提高生產(chǎn)效率,PCB可設(shè)計為拼版,即由多個小尺寸PCB組成一個大板,拼版的最大尺寸不能超過320*300mm.PCBA工藝邊、拼版設(shè)計7.拼板的連接方式分為
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