PCBLAYOUT交流稿盧金豐08506教學(xué)內(nèi)容

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。PCBLAYOUT交流稿盧金豐08506-怎樣做一塊好的PCB板首先我們先認(rèn)識(shí)下面三個(gè)名詞：SCHPCBPCBA大家都知道做PCB板就是把設(shè)計(jì)好的原理圖變成一塊實(shí)實(shí)在在的PCB電路板,請別小看這一過程,有很多原理上行得通的東西在工程中卻難以實(shí)現(xiàn),或是別人能實(shí)現(xiàn)的東西，另一些人卻實(shí)現(xiàn)不了,因此說做一塊PCB板不難,但要做好一塊PCB板卻不是一件容易的事情。PCBA是把PCB裝上所要元器件，完成調(diào)試后的半成品。我們設(shè)計(jì)的PCB要求要很順利變?yōu)镻CBA。微電子領(lǐng)域的兩大難點(diǎn)在于，高頻信號和微弱信號的處理,在這

2、方面PCB制作水平就顯得尤其重要,同樣的原理設(shè)計(jì),同樣的元器件,不同的人制作出來的PCB就具有不同的結(jié)果,那么如何才能做出一塊好的PCB板呢?根據(jù)我們以往的經(jīng)驗(yàn),就以下幾方面談?wù)勛约旱目捶?（有的同事已有幾年或十幾年的LAYOUT經(jīng)驗(yàn)，可以提出來分享，有經(jīng)驗(yàn)的同事也許心里都知道PCBLAYOUT為什么要這樣要求，就是沒有整理成文字。近段時(shí)間我整理了一下，具體跟大家分享以下幾個(gè)方面）：一:要明確設(shè)計(jì)目標(biāo)如果我們接受到一個(gè)設(shè)計(jì)任務(wù),首先要明確其設(shè)計(jì)目標(biāo),是普通的PCB板、高頻PCB板、小信號處理PCB板還是既有高頻率又有小信號處理的PCB板，如果是普通的PCB板,只要做到布局布線合理整齊,機(jī)械尺寸

3、準(zhǔn)確無誤即可。當(dāng)板上有超過40MHz的信號線時(shí)，就要對這些信號線進(jìn)行特殊的考慮，比如線間串?dāng)_等問題。如果頻率更高一些，對布線的長度就有更嚴(yán)格的限制，根據(jù)分布參數(shù)的網(wǎng)絡(luò)理論，高速電路與其連線間的相互作用是決定性因素，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)不能忽略。隨著門電路傳輸速度的提高，在信號線上的反射將會(huì)相應(yīng)增加，相鄰信號線間的串?dāng)_也會(huì)增加，通常高速電路的功耗和熱耗散也都較大，在做高速PCB時(shí)應(yīng)引起足夠的重視。當(dāng)板上有毫伏級甚至微伏級的微弱信號時(shí)，對這些信號線就需要特別的關(guān)照，小信號由于太微弱，非常容易受到其它強(qiáng)信號的干擾，屏蔽措施常常是必要的，否則將大大降低信噪比。以致于有用信號被噪聲淹沒，不能有效地提取出來。對板

4、子的調(diào)測也要在設(shè)計(jì)階段加以考慮，測試點(diǎn)的物理位置，測試點(diǎn)的隔離等因素不可忽略，因?yàn)橛行┬⌒盘柡透哳l信號是不能直接把探頭加上去進(jìn)行測量的。此外還要考慮其他一些相關(guān)因素，如板子層數(shù)，采用元器件的封裝外形，板子的機(jī)械強(qiáng)度，還有SMT的相關(guān)工藝要求等。在做PCB板子前，要做到心中有數(shù)。二。了解所用元器件的功能對布局布線的要求我們知道，有些特殊元器件在布局布線時(shí)有特殊的要求，比如模擬信號放大器對電源要求要平穩(wěn)、紋波小。模擬小信號部分要盡量遠(yuǎn)離功率器件。在小信號放大部分還專門加有屏蔽罩，把雜散的電磁干擾給屏蔽掉。對散熱問題必須在布局時(shí)就必須進(jìn)行特殊考慮，若采用自然散熱，就要把芯片放在空氣流通比較順暢的地方

5、，而且散出來的熱量還不能對其它芯片構(gòu)成大的影響。如果板子上裝有喇叭或其他大功率的器件，有可能對電源造成嚴(yán)重的污染這一點(diǎn)也應(yīng)引起足夠的重視。三.元器件布局的考慮元器件的布局首先要考慮的一個(gè)因素就是電性能，把連線關(guān)系密切的元器件盡量放在一起，尤其對一些高速線，布局時(shí)就要使它盡可能的短，功率信號和小信號器件要分開。在滿足電路性能的前提下，還要考慮元器件擺放整齊、美觀，便于測試，板子的機(jī)械尺寸，插座的位置等也需認(rèn)真考慮。高速系統(tǒng)中的接地和互連線上的傳輸延遲時(shí)間也是在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)首先要考慮的因素。信號線上的傳輸時(shí)間對總的系統(tǒng)速度影響很大，特別是對高速的ECL（ECL電路是射極耦合邏輯（EmitterCou

6、pleLogic）集成電路的簡稱與TTL電路不同，ECL電路的最大特點(diǎn)是其基本門電路工作在非飽和狀態(tài)所以，ECL電路的最大優(yōu)點(diǎn)是具有相當(dāng)高的速度這種電路的平均延遲時(shí)間可達(dá)幾個(gè)毫微秒甚至亞毫微秒數(shù)量級這使得ECL集成電路在高速和超高速數(shù)字系統(tǒng)中充當(dāng)無以匹敵的角色）電路，雖然集成電路塊本身速度很高，但由于在底板上用普通的互連線（每30cm線長約有2ns的延遲量）帶來延遲時(shí)間的增加，可使系統(tǒng)速度大為降低（.象移位寄存器），同步計(jì)數(shù)器這種同步工作部件最好放在同一塊插件板上，因?yàn)榈讲煌寮迳系臅r(shí)鐘信號的傳輸延遲時(shí)間不相等，可能使移位寄存器產(chǎn)主錯(cuò)誤，若不能放在一塊板上，則在同步是關(guān)鍵的地方，從公共時(shí)鐘源

7、連到各插件板的時(shí)鐘線的長度必須相等。電源與地線對于有多個(gè)IC的PCB要采用下面的方案：四傳輸線效應(yīng)（跟我們現(xiàn)階段關(guān)系不大不做介紹）傳輸線會(huì)對整個(gè)電路設(shè)計(jì)帶來以下效應(yīng)。反射信號Reflectedsignals延時(shí)和時(shí)序錯(cuò)誤Delay&Timingerrors多次跨越邏輯電平門限錯(cuò)誤FalseSwitching過沖與下沖Overshoot/Undershoot串?dāng)_InducedNoise(orcrosstalk)電磁輻射EMIradiation反射信號如果一根走線沒有被正確終結(jié)(終端匹配)，那么來自于驅(qū)動(dòng)端的信號脈沖在接收端被反射，從而引發(fā)不預(yù)期效應(yīng)，使信號輪廓失真。當(dāng)失真變形非常顯著時(shí)可導(dǎo)致多種

8、錯(cuò)誤，引起設(shè)計(jì)失敗。同時(shí)，失真變形的信號對噪聲的敏感性增加了，也會(huì)引起設(shè)計(jì)失敗。如果上述情況沒有被足夠考慮，EMI將顯著增加，這就不單單影響自身設(shè)計(jì)結(jié)果，還會(huì)造成整個(gè)系統(tǒng)的失敗。反射信號產(chǎn)生的主要原因：過長的走線；未被匹配終結(jié)的傳輸線，過量電容或電感以及阻抗失配。延時(shí)和時(shí)序錯(cuò)誤信號延時(shí)和時(shí)序錯(cuò)誤表現(xiàn)為：信號在邏輯電平的高與低門限之間變化時(shí)保持一段時(shí)間信號不跳變。過多的信號延時(shí)可能導(dǎo)致時(shí)序錯(cuò)誤和器件功能的混亂。通常在有多個(gè)接收端時(shí)會(huì)出現(xiàn)問題。電路設(shè)計(jì)師必須確定最壞情況下的時(shí)間延時(shí)以確保設(shè)計(jì)的正確性。信號延時(shí)產(chǎn)生的原因：驅(qū)動(dòng)過載，走線過長。多次跨越邏輯電平門限錯(cuò)誤信號在跳變的過程中可能多次跨越邏輯

9、電平門限從而導(dǎo)致這一類型的錯(cuò)誤。多次跨越邏輯電平門限錯(cuò)誤是信號振蕩的一種特殊的形式，即信號的振蕩發(fā)生在邏輯電平門限附近，多次跨越邏輯電平門限會(huì)導(dǎo)致邏輯功能紊亂。反射信號產(chǎn)生的原因：過長的走線，未被終結(jié)的傳輸線，過量電容或電感以及阻抗失配。過沖與下沖過沖與下沖來源于走線過長或者信號變化太快兩方面的原因。雖然大多數(shù)元件接收端有輸入保護(hù)二極管保護(hù)，但有時(shí)這些過沖電平會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過元件電源電壓范圍，損壞元器件。串?dāng)_串?dāng)_表現(xiàn)為在一根信號線上有信號通過時(shí)，在PCB板上與之相鄰的信號線上就會(huì)感應(yīng)出相關(guān)的信號，我們稱之為串?dāng)_。信號線距離地線越近，線間距越大，產(chǎn)生的串?dāng)_信號越小。異步信號和時(shí)鐘信號更容易產(chǎn)生串?dāng)_。因

10、此解串?dāng)_的方法是移開發(fā)生串?dāng)_的信號或屏蔽被嚴(yán)重干擾的信號。電磁輻射EMI(Electro-MagneticInterference)即電磁干擾，產(chǎn)生的問題包含過量的電磁輻射及對電磁輻射的敏感性兩方面。EMI表現(xiàn)為當(dāng)數(shù)字系統(tǒng)加電運(yùn)行時(shí)，會(huì)對周圍環(huán)境輻射電磁波，從而干擾周圍環(huán)境中電子設(shè)備的正常工作。它產(chǎn)生的主要原因是電路工作頻率太高以及布局布線不合理。目前已有進(jìn)行EMI仿真的軟件工具，但EMI仿真器都很昂貴，仿真參數(shù)和邊界條件設(shè)置又很困難，這將直接影響仿真結(jié)果的準(zhǔn)確性和實(shí)用性。最通常的做法是將控制EMI的各項(xiàng)設(shè)計(jì)規(guī)則應(yīng)用在設(shè)計(jì)的每一環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)在設(shè)計(jì)各環(huán)節(jié)上的規(guī)則驅(qū)動(dòng)和控制五。避免傳輸線效應(yīng)的方法針

11、對上述傳輸線問題所引入的影響，我們從以下幾方面談?wù)効刂七@些影響的方法。嚴(yán)格控制關(guān)鍵網(wǎng)線的走線長度如果設(shè)計(jì)中有高速跳變的邊沿，就必須考慮到在PCB板上存在傳輸線效應(yīng)的問題。現(xiàn)在普遍使用的很高時(shí)鐘頻率的快速集成電路芯片更是存在這樣的問題。解決這個(gè)問題有一些基本原則：如果采用CMOS或TTL電路進(jìn)行設(shè)計(jì)，工作頻率小于10MHz，布線長度應(yīng)不大于7英寸。工作頻率在50MHz布線長度應(yīng)不大于1.5英寸。如果工作頻率達(dá)到或超過75MHz布線長度應(yīng)在1英寸。對于GaAs芯片最大的布線長度應(yīng)為0.3英寸。如果超過這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，就存在傳輸線的問題。合理規(guī)劃走線的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)解決傳輸線效應(yīng)的另一個(gè)方法是選擇正確的布線路徑

12、和終端拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。走線的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是指一根網(wǎng)線的布線順序及布線結(jié)構(gòu)。當(dāng)使用高速邏輯器件時(shí)，除非走線分支長度保持很短，否則邊沿快速變化的信號將被信號主干走線上的分支走線所扭曲。通常情形下，PCB走線采用兩種基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，即菊花鏈(DaisyChain)布線和星形(Star)分布。對于菊花鏈布線，布線從驅(qū)動(dòng)端開始，依次到達(dá)各接收端。如果使用串聯(lián)電阻來改變信號特性，串聯(lián)電阻的位置應(yīng)該緊靠驅(qū)動(dòng)端。在控制走線的高次諧波干擾方面，菊花鏈走線效果最好。但這種走線方式布通率最低，不容易100%布通。實(shí)際設(shè)計(jì)中，我們是使菊花鏈布線中分支長度盡可能短，安全的長度值應(yīng)該是：StubDelay=Trt*0.1.例如，高速

13、TTL電路中的分支端長度應(yīng)小于1.5英寸。這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)占用的布線空間較小并可用單一電阻匹配終結(jié)。但是這種走線結(jié)構(gòu)使得在不同的信號接收端信號的接收是不同步的。星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以有效的避免時(shí)鐘信號的不同步問題，但在密度很高的PCB板上手工完成布線十分困難。采用自動(dòng)布線器是完成星型布線的最好的方法。每條分支上都需要終端電阻。終端電阻的阻值應(yīng)和連線的特征阻抗相匹配。這可通過手工計(jì)算，也可通過CAD工具計(jì)算出特征阻抗值和終端匹配電阻值。在上面的兩個(gè)例子中使用了簡單的終端電阻，實(shí)際中可選擇使用更復(fù)雜的匹配終端。第一種選擇是RC匹配終端。RC匹配終端可以減少功率消耗，但只能使用于信號工作比較穩(wěn)定的情況。這種方

14、式最適合于對時(shí)鐘線信號進(jìn)行匹配處理。其缺點(diǎn)是RC匹配終端中的電容可能影響信號的形狀和傳播速度。串聯(lián)電阻匹配終端不會(huì)產(chǎn)生額外的功率消耗，但會(huì)減慢信號的傳輸。這種方式用于時(shí)間延遲影響不大的總線驅(qū)動(dòng)電路。串聯(lián)電阻匹配終端的優(yōu)勢還在于可以減少板上器件的使用數(shù)量和連線密度。最后一種方式為分離匹配終端，這種方式匹配元件需要放置在接收端附近。其優(yōu)點(diǎn)是不會(huì)拉低信號，并且可以很好的避免噪聲。典型的用于TTL輸入信號(ACT,HCT,FAST)。此外，對于終端匹配電阻的封裝型式和安裝型式也必須考慮。通常SMD表面貼裝電阻比通孔元件具有較低的電感，所以SMD封裝元件成為首選。如果選擇普通直插電阻也有兩種安裝方式可選

15、：垂直方式和水平方式。垂直安裝方式中電阻的一條安裝管腳很短，可以減少電阻和電路板間的熱阻，使電阻的熱量更加容易散發(fā)到空氣中。但較長的垂直安裝會(huì)增加電阻的電感。水平安裝方式因安裝較低有更低的電感。但過熱的電阻會(huì)出現(xiàn)漂移，在最壞的情況下電阻成為開路，造成PCB走線終結(jié)匹配失效，成為潛在的失敗因素。抑止電磁干擾的方法很好地解決信號完整性問題將改善PCB板的電磁兼容性(EMC)。其中非常重要的是保證PCB板有很好的接地。對復(fù)雜的設(shè)計(jì)采用一個(gè)信號層配一個(gè)地線層是十分有效的方法。此外，使電路板的最外層信號的密度最小也是減少電磁輻射的好方法，這種方法可采用表面積層技術(shù)Build-up設(shè)計(jì)制做PCB來實(shí)現(xiàn)。表

16、面積層通過在普通工藝PCB上增加薄絕緣層和用于貫穿這些層的微孔的組合來實(shí)現(xiàn)，電阻和電容可埋在表層下，單位面積上的走線密度會(huì)增加近一倍，因而可降低PCB的體積。PCB面積的縮小對走線的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有巨大的影響，這意味著縮小的電流回路，縮小的分支走線長度，而電磁輻射近似正比于電流回路的面積；同時(shí)小體積特征意味著高密度引腳封裝器件可以被使用，這又使得連線長度下降，從而電流回路減小，提高電磁兼容特性。其它可采用技術(shù)為減小集成電路芯片電源上的電壓瞬時(shí)過沖，應(yīng)該為集成電路芯片添加去耦電容。這可以有效去除電源上的毛刺的影響并減少在印制板上的電源環(huán)路的輻射。當(dāng)去耦電容直接連接在集成電路的電源管腿上而不是連接在電源

17、層上時(shí)，其平滑毛刺的效果最好。這就是為什么有一些器件插座上帶有去耦電容，而有的器件要求去耦電容距器件的距離要足夠的小。任何高速和高功耗的器件應(yīng)盡量放置在一起以減少電源電壓瞬時(shí)過沖。如果沒有電源層，那么長的電源連線會(huì)在信號和回路間形成環(huán)路，成為輻射源和易感應(yīng)電路。走線構(gòu)成一個(gè)不穿過同一網(wǎng)線或其它走線的環(huán)路的情況稱為開環(huán)。如果環(huán)路穿過同一網(wǎng)線其它走線則構(gòu)成閉環(huán)。兩種情況都會(huì)形成天線效應(yīng)(線天線和環(huán)形天線)。天線對外產(chǎn)生EMI輻射，同時(shí)自身也是敏感電路。閉環(huán)是一個(gè)必須考慮的問題，因?yàn)樗a(chǎn)生的輻射與閉環(huán)面積近似成正比。上面談到的是比較理論的內(nèi)容，相信大家學(xué)的比較多，也比教容易理解。（20分鐘）我們重點(diǎn)

18、講PCB工藝規(guī)范（這方面就比較有經(jīng)驗(yàn)之談了）規(guī)范產(chǎn)品的PCB工藝設(shè)計(jì)，規(guī)定PCB工藝設(shè)計(jì)的相關(guān)參數(shù)，使得PCB的設(shè)計(jì)滿足方便生產(chǎn)、測試；能通過安規(guī)（UL、FCC、CCC等）和相關(guān)實(shí)驗(yàn)室要求，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中，構(gòu)建產(chǎn)品的工藝、技術(shù)、質(zhì)量、成本（包括最佳經(jīng)濟(jì)尺寸）等等。我們先了解下面幾個(gè)名詞：導(dǎo)通孔（via）：一種用于內(nèi)層連接的金屬化孔，但其中并不用于插入元件引線或其它增強(qiáng)材料。盲孔（Blindvia）：從印制板內(nèi)層僅延展到一個(gè)表層的導(dǎo)通孔。埋孔（Buriedvia）：未延伸到印制板表面的一種導(dǎo)通孔。過孔（Throughvia）：從印制板的一個(gè)表層延展到另一個(gè)表層的導(dǎo)通孔。元件孔（Componen

19、thole）：用于元件端子固定于印制板及導(dǎo)電圖形電氣聯(lián)接的孔。Standoff（SMT工藝）：表面貼器件的本體底部到引腳底部的垂直距離。一、元器件庫選型要求已有PCB元件封裝庫的選用應(yīng)確認(rèn)無誤PCB上已有元件庫器件的選用應(yīng)保證封裝與元器件實(shí)物外形輪廓、引腳間距、通孔直徑等相符合。焊盤兩端走線均勻或熱容量相當(dāng)焊盤與銅箔間以”米”字或”十”字形連接DIP器件管腳應(yīng)與通孔公差配合良好，考慮公差可適當(dāng)增加尺寸（特別是單面板），確保透錫良好。著錫面的焊盤形狀和大小要合理。元件的孔徑形成序列化，40mil以上按5mil遞加，即40mil、45mil、50mil、55mil；40mil以下按4mil遞減，即

20、36mil、32mil、28mil、24mil、20mil、16mil、12mil、8mil.器件引腳直徑與PCB焊盤孔徑的對應(yīng)關(guān)系，以及二次電源插針焊腳與通孔回流焊的焊盤孔徑對應(yīng)關(guān)系如表1：器件引腳直徑（D）PCB焊盤孔徑/插針通孔回流焊焊盤孔徑建立元件封裝庫存時(shí)應(yīng)將孔徑的單位換算為英制（好多進(jìn)口元器件資料是英制的），并使孔徑滿足序列化要求。新器件的PCB元件封裝庫存應(yīng)確定無誤，PCB上尚無件封裝庫的器件，應(yīng)根據(jù)器件資料建立元件封裝庫，并保證絲印庫與實(shí)物相符合，特別是新建立的電磁元件、自制結(jié)構(gòu)件等元件庫是否與元件的資料（承認(rèn)書、圖紙）相符合。新器件建立要考慮不同工藝（回流焊、波峰焊、通孔回流

21、焊）要求的元件庫。需過波峰焊的SMT器件要求使用表面貼波峰焊盤庫（提問，什么是紅膠工藝？采有紅膠工藝焊盤有什么要求？最后總結(jié)留給陳永國5分鐘）。軸向器件（DIP的電阻等）和跳線的引腳間距的種類應(yīng)盡量少和標(biāo)準(zhǔn)化，以減少器件的成型和安裝工具。錳銅絲等作為測量用的跳線的焊盤要做成非金屬化，若是金屬化焊盤，那么焊接后，焊盤內(nèi)的那段電阻將被短路，電阻的有效長度將變小而且不一致，從而導(dǎo)致測試結(jié)果不準(zhǔn)確。除非實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證沒有問題，否則不能選非表貼器件作為表貼器件使用。因?yàn)檫@樣可能需要手焊接，效率和可靠性都會(huì)很低。多層PCB側(cè)面局部鍍銅作為用于焊接的引腳時(shí)，必須保證每層均有銅箔相連，以增加鍍銅的附著強(qiáng)度，同時(shí)要有

22、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證沒有問題，否則雙面板不能采用側(cè)面鍍銅作為焊接引腳。二、基本布局要求1PCBA加工工序合理制成板的元件布局應(yīng)保證制成板的加工工序合理，以便于提高制成板加工效率和直通率。PCB布局選用的加工流程應(yīng)使加工效率最高。常用PCBA的6種主流加工流程如表2：波峰焊加工的制成板進(jìn)板方向應(yīng)在PCB上標(biāo)明，并使進(jìn)板方向合理，若PCB可以從兩個(gè)方向進(jìn)板，應(yīng)采用雙箭頭的進(jìn)板標(biāo)識(shí)（提問：波峰焊為什么要分進(jìn)板方向？）。兩面過回流焊的PCB的BOTTOM面要求無大體積、太重的表貼器件需兩面都過回流焊的PCB，第一次回流焊接器件重量限制如下：A=器件重量/引腳與焊盤接觸面積片式器件：A0.075g/mm2翼形引腳器

23、件：A0.300g/mm2J形引腳器件：A0.200g/mm2面陣列器件：A0.100g/mm2若有超重的器件必須布在BOTTOM面，則應(yīng)通過試驗(yàn)驗(yàn)證可行性。需波峰焊加工的單板背面器件不形成陰影效應(yīng)的安全距離已考慮波峰焊工藝的SMT器件距離要求如下：不同類型器件的封裝尺寸與距離關(guān)系表（表4）：大于0805封裝的陶瓷電容或玻璃體貼片二極管，布局時(shí)盡量靠近傳送邊或受應(yīng)力較小區(qū)域，其軸向盡量與進(jìn)板方向平行（圖4），波峰焊的PCB盡量不使用1825以上尺寸的陶瓷電容。進(jìn)板方向減少應(yīng)力，防止元件崩裂受應(yīng)力較大，容易使元件崩裂經(jīng)常插拔器件或板邊連接器周圍3mm范圍內(nèi)盡量不布置SMD，以防止連接器插拔時(shí)產(chǎn)生

24、的應(yīng)力損壞器件。如圖5：連接器周圍3mm范圍內(nèi)盡量不布置SMD過波峰焊的表面貼器件的standoff（在回流焊的工藝流程里，有個(gè)環(huán)節(jié)叫點(diǎn)膠，簡單點(diǎn)說就是用膠水粘住器件，然后加熱讓錫膏融化，這樣就把器件焊好了。但是這個(gè)過程對器件有要求，不是任何器件都可以粘住的，比如在板子背面，就不能粘太重的器件，器件如果太重，一方面膠水根本粘不住，另一方面即使粘住了在錫膏融化的時(shí)候也容易掉下來。在SMT制程里有個(gè)專業(yè)的名詞來描述這個(gè)過程對器件的要求，叫“standoff”，這個(gè)詞就是指器件本體（不是指焊盤，是指兩個(gè)焊盤中間的那部分）到PCB表面的垂直距離，這個(gè)值不能太大，如果太大就容易出現(xiàn)前面所說的情況。為了對

25、standoff值較大的器件進(jìn)行補(bǔ)償，就需要縮短器件本體到PCB表面的距離，而在器件的兩個(gè)pin中間走線，恰好就可以達(dá)到這個(gè)效果，相當(dāng)于把PCB表面“墊”高了。有時(shí)為了達(dá)到這個(gè)效果而在器件下面故意增加走線，這種走線稱之為“虛擬走線”）。符合規(guī)范要求過波峰焊的表面貼器件的standoff應(yīng)小于0.15mm，否則不能布在B面過波峰焊，若器件的standoff在0.15mm與0.2mm之間，可在器件本體底下布銅箔以減少器件本體底部與PCB表面的距離。為保證過波峰焊時(shí)不連錫，背面測試點(diǎn)邊緣之間距離應(yīng)大于1.0mm。過波峰焊的插件元件焊盤間距大于1.0mm為保證過波峰焊時(shí)不連錫，過波峰焊的插件元件焊盤邊

26、緣間距應(yīng)大于1.0mm（包括元件本身引腳的焊盤邊緣間距）。優(yōu)選插件元件引腳間距（pitch）2.0mm，焊盤邊緣間距1.0mm。在器件本體不相互干涉的前提下，相鄰器件焊盤邊緣間距滿足圖6要求：Min1.0mm插件元件每排引腳為較多，以焊盤排列方向平行于進(jìn)板方向布置器件時(shí)，當(dāng)相鄰焊盤邊緣間距為0.6mm-1.0mm時(shí)，推薦采用橢圓形焊盤或加偷錫焊盤（圖7）。BGA周圍3mm內(nèi)無器件為了保證可維修性，BGA器件周圍需留有3mm禁布區(qū)，最佳為5mm禁布區(qū)。一般情況下BGA不允許放置背面（兩次過回流焊的單板地第一次過過回流焊面）；當(dāng)背面有BGA器件時(shí)，不能在正面BGA5mm禁布區(qū)的投影范圍內(nèi)布器件。貼

27、片元件之間的最小間距滿足要求機(jī)器貼片之間器件距離要求（圖8）：同種器件：0.3mm異種器件：0.13*h+0.3mm（h為周圍近鄰元件最大高度差）只能手工貼片的元件之間距離要求：1.5mm。元器件的外側(cè)距過板軌道接觸的兩個(gè)板邊大于、等于5mm（圖9）器件禁布區(qū)為了保證制成板過波峰焊或回流焊時(shí)，傳送軌道的卡抓不碰到元件，元器件的外側(cè)距板邊距離應(yīng)大于或等于5mm，若達(dá)不到要求，則PCB應(yīng)加工藝邊，器件外框與VCUT的距離0.5mm（現(xiàn)我們公司是采用分板機(jī)把拼板再分開，在生產(chǎn)中我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這樣的問題:PCB過不了分板機(jī)，下面請陳永國講我們要怎樣解決這個(gè)問題和PCBLAYOUT要注意的問題2分鐘）?？?/p>

28、調(diào)器件、可插拔器件周圍留有足夠的空間供調(diào)試和維修應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)或模塊的PCBA安裝布局，以及可調(diào)器件的調(diào)測方式，來綜合考慮可調(diào)器件的排布方向、調(diào)測空間；可插拔器件周圍空間預(yù)留，應(yīng)根據(jù)鄰近器件的高度決定(有些設(shè)計(jì)人員把高元器件排在一起,如果是插件就不好插;如果是SMD,貼好了就不好拆,下烙鐵的空間都沒有)。所有的插裝磁性元件一定要有堅(jiān)固的底座，禁止使用無底座插裝電感有極性的變壓器的引腳盡量不要設(shè)計(jì)成對稱形式安裝孔的禁布區(qū)內(nèi)無元器件和走線（不包括安裝孔自身的走線和銅箔）設(shè)計(jì)和布局PCB時(shí)，應(yīng)盡量允許器件過波峰焊接。選擇器件時(shí)盡量少選不能過波峰焊接的器件，另外放在焊接面的器件應(yīng)盡量少，以減少手工焊接。裸

29、跳線不能貼板跨越板上的導(dǎo)線或銅皮，以避免和板上的銅皮短路，綠油不能作為有效的絕緣。布局時(shí)應(yīng)考慮所有器件在焊接后易于檢查和維護(hù)。電纜的焊接端盡量靠近PCB的邊緣布置以便插裝和焊接（也要留有足夠的空間點(diǎn)膠），否則PCB上別的器件會(huì)阻礙電纜的插裝焊接或被電纜碰歪。多個(gè)引腳在同一直線上的器件，象連接器、DIP封裝器件、T220封裝器件，布局時(shí)應(yīng)使其軸線和波峰焊方向平行。（圖11）較輕的器件如二級管和1/4W電阻等，布局時(shí)應(yīng)使其軸線和波峰焊方向垂直。這樣能防止過波峰焊時(shí)因一端先焊接凝固而使器件產(chǎn)生浮高現(xiàn)象。（圖12）電纜和周圍器件之間要留有一定的空間，否則電纜的折彎部分會(huì)壓迫并損壞周圍器件及其焊點(diǎn)。有B

30、OTTOM面表貼器件需過波峰時(shí)，應(yīng)確定貼裝阻容件與SOP的布局方向正確，SOP器件軸向需與波峰方向一致。SOP器件在過波峰尾端需接增加一對偷錫盤。尺寸滿足圖19要求。b.SOT器件過波峰盡量滿足最佳方向。SOJ、PLCC、QFP等表貼器件不能過波峰焊。過波峰焊的SOP之PIN間距大于1.0mm,片式元件在0603以上。2走線要求印制板距板邊距離：V-CUT邊大于0.75mm，銑槽邊大于0.3mm。為了保證PCB加工時(shí)不出現(xiàn)露銅的缺陷，要求所有的走線及銅箔距離板邊：VCUT邊大于0.75mm，銑槽邊大于0.3mm（銅箔離板邊的距離還應(yīng)滿足安裝要求）。散熱器正面下方無走線（或已作絕緣處理）為了保證

31、電氣絕緣性，散熱器下方周圍應(yīng)無走線（考慮到散熱器安裝的偏位及安規(guī)距離），若需要在散熱器下布線，則應(yīng)采取絕緣措施使散熱器與走線絕緣，或確認(rèn)走線與散熱器是同等電位。各類螺釘孔的禁布區(qū)范圍要求各種規(guī)格螺釘?shù)慕紖^(qū)范圍如以下表5所示(此禁布區(qū)的范圍只適用于保證電氣絕緣的安裝空間，未考慮安規(guī)距離，而且只適用于圓孔)：要增加孤立焊盤和走線連接部分的寬度（淚滴焊般），特別是對于單面板的焊盤，以避免過波峰焊接時(shí)將焊盤拉脫。腰形長孔禁布區(qū)如下表6：3固定孔、安裝孔、過孔要求過波峰的制成板上下需接地的安裝孔和定位孔應(yīng)定為非金屬化孔。SMT焊盤邊緣距導(dǎo)通也邊緣的最小距離為10mil，若過孔塞綠油，則最小距離為6mi

32、l。SMT器件的焊盤上無導(dǎo)通孔（注：作為散熱用的DPAK封裝的焊盤除外）通常情況下，應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)通孔尺寸標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)通孔尺寸（孔徑與板厚比1：6）如表7：過波峰焊接的板，若元件面有貼板安裝的器件，其底下不能有過孔或者過孔要蓋綠油。4基準(zhǔn)點(diǎn)要求有表面貼器件的PCB板對角至少有兩個(gè)不對稱基準(zhǔn)點(diǎn)（圖13）基準(zhǔn)點(diǎn)用于錫膏印刷和元件貼片時(shí)的光學(xué)定位。根據(jù)基準(zhǔn)點(diǎn)在PCB上的分別可分為拼板基準(zhǔn)點(diǎn)、單元基準(zhǔn)點(diǎn)、局部基準(zhǔn)點(diǎn)。PCB上應(yīng)至少有兩個(gè)不對稱的基準(zhǔn)點(diǎn)?；鶞?zhǔn)點(diǎn)中心距板邊大于5mm，并有金屬圈保護(hù)a.形狀：基準(zhǔn)點(diǎn)的優(yōu)選形狀為實(shí)心圓。b.大?。夯鶞?zhǔn)點(diǎn)的優(yōu)選尺寸為直徑40mil1mil。c.材料：基準(zhǔn)點(diǎn)的材料為裸銅或

33、覆銅，為了增加基準(zhǔn)點(diǎn)和基板之間的對比度，可在基準(zhǔn)點(diǎn)下面敷設(shè)大的銅箔(陳永國對基準(zhǔn)點(diǎn)還有另一個(gè)要求,下面請他講為什要這樣要求2分鐘)。為了保證印刷和貼片的識(shí)別效果，基準(zhǔn)點(diǎn)范圍內(nèi)應(yīng)無其它走線及絲印。需要拼板的單板，每塊單元板上盡量保證有基準(zhǔn)點(diǎn)，若由于空間原因單元板上無法布下基準(zhǔn)點(diǎn)時(shí)，則單元板上可以不布基準(zhǔn)點(diǎn)，但應(yīng)保證拼板工藝上有基準(zhǔn)點(diǎn)。5絲印要求所有元器件、安裝孔、定位孔都有對應(yīng)的絲印標(biāo)號為了方便制成板的安裝，所有元器件、安裝孔、定位孔都有對應(yīng)的絲印標(biāo)號，PCB上的安裝孔絲印用H1、H2Hn進(jìn)行標(biāo)識(shí)。為了保證器件的焊接可靠性，要求器件焊盤上無絲??；為了保證搪錫的錫道連續(xù)性，要求需搪錫的錫道上無絲印

34、；為了便于器件插裝和維修，器件位號不應(yīng)被安裝后器件所遮擋；絲印不能壓在導(dǎo)通孔、焊盤上，以免開阻焊窗時(shí)造成部分絲印丟失，影響訓(xùn)別。絲印間距大于5mil。有極性元器件其極性在絲印圖上表示清楚，極性方向標(biāo)記要易于辨認(rèn)。有方向的接插件其方向在絲印上表示清楚。PCB文件上應(yīng)有板名、版本號等制成板信息絲印，位置明確、醒目，并符和公司命名要求。6安規(guī)要求保險(xiǎn)管的安規(guī)標(biāo)識(shí)齊全保險(xiǎn)絲附近是否有6項(xiàng)完整的標(biāo)識(shí)，包括保險(xiǎn)絲序號、熔斷特性、額定電流值、防爆特性、額定電壓值、英文警告標(biāo)識(shí)。如F101F3.15AH,250Vac,“CAUTION：ForContinuedProtectionAgainstRiskofFi

35、re，ReplaceOnlyWithSameTypeandRatingofFuse”。若PCB上沒有空間排布英文警告標(biāo)識(shí)，可英文警告標(biāo)識(shí)放到產(chǎn)品的使用說明書中說明PCB上危險(xiǎn)電壓區(qū)域標(biāo)注高壓警示符PCB的危險(xiǎn)電壓區(qū)域部分應(yīng)用40mil寬的虛線與安全電壓區(qū)域隔離，并印上高壓危險(xiǎn)標(biāo)識(shí)和“DANGER!HIGHVOTAGE”。高壓警示符如圖16所示：PCB板安規(guī)標(biāo)識(shí)應(yīng)明確PCB板五項(xiàng)安規(guī)標(biāo)識(shí)（UL、FCC認(rèn)證標(biāo)志、UL、FCC認(rèn)證文件號、生產(chǎn)廠家、阻燃等級）齊全。PCB上加強(qiáng)絕緣隔離帶電氣間隙和爬電距離滿足要求，具體參數(shù)要求參見相關(guān)的?？扛綦x帶的器件需要在10N推力情況下仍然滿足上述要求。除安規(guī)電容

36、的外殼到引腳可以認(rèn)為是有效的基本絕緣外，其它器件的外殼均不認(rèn)為是有效絕緣，有認(rèn)證的絕緣套管、膠帶認(rèn)為是有效絕緣。7可測試性要求是否采用測試點(diǎn)測試（包含ICT）。PCB上應(yīng)有兩個(gè)以上的定位孔(定位孔不能為腰形)。定位的尺寸應(yīng)符合直徑為(35cm)要求。定位孔位置在PCB上應(yīng)不對稱應(yīng)有有符合規(guī)范的工藝邊不能將SMT元件的焊盤作為測試點(diǎn)測試點(diǎn)的位置都應(yīng)在同一焊接面上(二次電源該項(xiàng)不作要求)測試點(diǎn)的形狀、大小應(yīng)符合規(guī)范測試點(diǎn)建議選擇方形焊盤(選圓形亦可接受),焊盤尺寸不能小于1mm*mm。測試點(diǎn)應(yīng)都有標(biāo)注(以TP1、TP2.進(jìn)行標(biāo)注)。所有測試點(diǎn)都應(yīng)已固化(PCB上改測試點(diǎn)時(shí)必須修改屬性才能移動(dòng)位置)

37、。測試的間距應(yīng)大于2.54mm或1.78mm。測試點(diǎn)與焊接面上的元件的間距應(yīng)大于2.54mm。低壓測試點(diǎn)和高壓測試點(diǎn)的間距離應(yīng)符合安規(guī)要求。測試點(diǎn)到PCB板邊緣的距離應(yīng)大于125mil/3.175mm。測試點(diǎn)到定位孔的距離應(yīng)該大于0.5mm,為定位柱提供一定凈空間。測試點(diǎn)的密度不能大于每平方厘米4-5個(gè);測試點(diǎn)需均勻分布。電源和地的測試點(diǎn)要求。每根測試針最大可承受2A電流,每增加2A,對電源和地都要求多提供一個(gè)測試點(diǎn)。對于數(shù)字邏輯單板,一般每5個(gè)IC應(yīng)提供一個(gè)地線測試點(diǎn)。對于ICT測試,每個(gè)網(wǎng)絡(luò)都要有測試點(diǎn);對于功能測試,調(diào)整點(diǎn)、接地點(diǎn)、交流輸入、放電電容、需要測試的表貼器件等要有測試點(diǎn)。測試點(diǎn)不能被條形碼等擋住,不能被膠等覆蓋。如果單板需要噴涂”三防漆”,測試焊盤必須進(jìn)行特殊處理,以避免影響探針可靠接觸。三、熱設(shè)計(jì)要求高熱器件應(yīng)考慮放于出風(fēng)口或利