印制電路板設(shè)計規(guī)范與常見問題

印制電路板設(shè)計規(guī)范與常見問題第一頁，共168頁。

—基板材料選擇—布線—元器件選擇—焊盤—印制板電路設(shè)計——————測試點PCB設(shè)計——可制造（工藝）性設(shè)計—導(dǎo)線、通孔—可靠性設(shè)計—焊盤與導(dǎo)線的連接—降低生產(chǎn)成本—阻焊—散熱、電磁干擾等印制電路板（以下簡稱PCB）設(shè)計是表面組裝技術(shù)的重要組成之一。PCB設(shè)計質(zhì)量是衡量表面組裝技術(shù)水平的一個重要標(biāo)志，是保證表面組裝質(zhì)量的首要條件之一。

PCB設(shè)計包含的內(nèi)容：2023/4/18第二頁，共168頁?？芍圃煨栽O(shè)計DFM（DesignForManufacture）是保證PCB設(shè)計質(zhì)量的最有效的方法。DFM就是從產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計時起，就考慮到可制造性和可測試性，使設(shè)計和制造之間緊密聯(lián)系，實現(xiàn)從設(shè)計到制造一次成功的目的。DFM具有縮短開發(fā)周期、降低成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量等優(yōu)點，是企業(yè)產(chǎn)品取得成功的途徑。2023/4/18第三頁，共168頁。HP公司DFM統(tǒng)計調(diào)查表明:產(chǎn)品總成本60%取決于產(chǎn)品的最初設(shè)計，75％的制造成本取決于設(shè)計說明和設(shè)計規(guī)范，70－80％的生產(chǎn)缺陷是由于設(shè)計原因造成的。2023/4/18第四頁，共168頁。新產(chǎn)品研發(fā)過程方案設(shè)計→樣機(jī)制作→產(chǎn)品驗證

→小批試生產(chǎn)→首批投料→正式投產(chǎn)2023/4/18第五頁，共168頁。傳統(tǒng)的設(shè)計方法與現(xiàn)代設(shè)計方法比較

傳統(tǒng)的設(shè)計方法

串行設(shè)計重新設(shè)計重新設(shè)計生產(chǎn)1#n#

現(xiàn)代設(shè)計方法

并行設(shè)計CE重新設(shè)計生產(chǎn)及DFM1#2023/4/18第六頁，共168頁。

SMT工藝與傳統(tǒng)插裝工藝有很大區(qū)別，對PCB設(shè)計有專門要求。除了滿足電性能、機(jī)械結(jié)構(gòu)、等常規(guī)要求外，還要滿足SMT自動印刷、自動貼裝、自動焊接、自動檢測要求。特別要滿足再流焊工藝的再流動和自定位效應(yīng)的工藝特點要求。SMT具有全自動、高速度、高效益的特點，不同廠家的生產(chǎn)設(shè)備對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。2023/4/18第七頁，共168頁。

不正確的設(shè)計不僅會導(dǎo)致組裝質(zhì)量下降，還會造成貼裝困難、頻繁停機(jī)，影響自動化生產(chǎn)設(shè)備正常運(yùn)行，影響貼裝效率，增加返修率，直接影響產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)量和加工成本，嚴(yán)重時還會造成印制電路板報廢等質(zhì)量事故。又由于PCB設(shè)計的質(zhì)量問題在生產(chǎn)工藝中是很難甚至無法解決的，如果疏忽了對設(shè)計質(zhì)量的控制，在批生產(chǎn)中將會帶來很多麻煩，會造成元器件、材料、工時的浪費，甚至?xí)斐芍卮髶p失。2023/4/18第八頁，共168頁。內(nèi)容一不良設(shè)計在SMT生產(chǎn)制造中的危害二目前國內(nèi)SMT印制電路板設(shè)計中的常見問題及解決措施三.SMT工藝對PCB設(shè)計的要求四.SMT設(shè)備對PCB設(shè)計的要求五.提高PCB設(shè)計質(zhì)量的措施六.SMT印制板可制造性設(shè)計（工藝性）審核2023/4/18第九頁，共168頁。一不良設(shè)計在SMT生產(chǎn)制造中的危害

1.造成大量焊接缺陷。2.增加修板和返修工作量，浪費工時，延誤工期。3.增加工藝流程，浪費材料、浪費能源。4.返修可能會損壞元器件和印制板。5.返修后影響產(chǎn)品的可靠性6.造成可制造性差，增加工藝難度，影響設(shè)備利用率，降低生產(chǎn)效率。7．最嚴(yán)重時由于無法實施生產(chǎn)需要重新設(shè)計，導(dǎo)致整個產(chǎn)品的實際開發(fā)時間延長，失去市場競爭的機(jī)會。2023/4/18第十頁，共168頁。二目前國內(nèi)SMT印制電路板設(shè)計中的常見問題及解決措施2023/4/18第十一頁，共168頁。1.PCB設(shè)計中的常見問題（舉例）(1)焊盤結(jié)構(gòu)尺寸不正確以Chip元件為例：a當(dāng)焊盤間距G過大或過小時，再流焊時由于元件焊端不能與焊盤搭接交疊，會產(chǎn)生吊橋、移位。焊盤間距G過大或過小b當(dāng)焊盤尺寸大小不對稱，或兩個元件的端頭設(shè)計在同一個焊盤上時，由于表面張力不對稱，也會產(chǎn)生吊橋、移位。2023/4/18第十二頁，共168頁。(2)通孔設(shè)計不正確導(dǎo)通孔設(shè)計在焊盤上，焊料會從導(dǎo)通孔中流出，會造成焊膏量不足。印制導(dǎo)線不正確正確導(dǎo)通孔示意圖2023/4/18第十三頁，共168頁。(3)阻焊和絲網(wǎng)不規(guī)范阻焊和絲網(wǎng)加工在焊盤上，其原因：一是設(shè)計；二是PCB制造加工精度差造成的。其結(jié)果造成虛焊或電氣斷路。2023/4/18第十四頁，共168頁。(4)元器件布局不合理a沒有按照再流焊要求設(shè)計，再流焊時造成溫度不均勻。第十五頁，共168頁。b沒有按照波峰焊要求設(shè)計，波峰焊時造成陰影效應(yīng)。2023/4/18第十六頁，共168頁。2023/4/18第十七頁，共168頁。(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導(dǎo)軌傳輸時，由于PCB外形異形、PCB尺寸過大、過小、或由于PCB定位孔不標(biāo)準(zhǔn)，造成無法上板，無法實施機(jī)器貼片操作。c在定位孔和夾持邊附近布放了元器件，只能采用人工補(bǔ)貼。d拼板槽和缺口附近的元器件布放不正確，裁板時造成損壞元器件。2023/4/18第十八頁，共168頁。(6)PCB材料選擇、PCB厚度與長度、寬度尺寸比不合適a由于PCB材料選擇不合適，在貼片前就已經(jīng)變形，造成貼裝精度下降。bPCB厚度與長度、寬度尺寸比不合適造成貼裝及再流焊時變形，容易造成焊接缺陷，還容易損壞元器件。特別是焊接BGA時容易造成虛焊。

虛焊2023/4/18第十九頁，共168頁。(7)BGA的常見設(shè)計問題a焊盤尺寸不規(guī)范，過大或過小。b通孔設(shè)計在焊盤上，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)計阻焊或阻焊不規(guī)范。2023/4/18第二十頁，共168頁。(8)元器件和元器件的包裝選擇不合適由于沒有按照貼裝機(jī)供料器配置選購元器件和元器件的包裝，造成無法用貼裝機(jī)貼裝。(9)齊套備料時把編帶剪斷。(10)PCB外形不規(guī)則、PCB尺寸太小、沒有加工拼板造成不能上機(jī)器貼裝……等等。2023/4/18第二十一頁，共168頁。2．消除不良設(shè)計，實現(xiàn)DFM的措施(1)首先管理層要重視DFM，編制本企業(yè)的DFM規(guī)范文件。(2)制訂審核、修改和實施的具體規(guī)定，建立DFM的審核制度。(3)設(shè)計人員要熟悉DFM設(shè)計規(guī)范，并按設(shè)計規(guī)范進(jìn)行新產(chǎn)品設(shè)計。

(4)外協(xié)加工時，在新產(chǎn)品設(shè)計前就要與SMT加工廠建立聯(lián)系，SMT加工廠應(yīng)將本企業(yè)的DFM設(shè)計規(guī)范交給客戶。必須按照SMT加工廠的DFM設(shè)計規(guī)范進(jìn)行設(shè)計。以提高從設(shè)計到制造一次成功率，減少工程變更次數(shù)。(5)工藝員應(yīng)及時將制造過程中的問題反饋給設(shè)計人員，不斷改進(jìn)和完善產(chǎn)品的DFM設(shè)計。2023/4/18第二十二頁，共168頁。1.印制板的組裝形式及工藝流程設(shè)計1.1印制板的組裝形式2023/4/18第二十三頁，共168頁。

1.2工藝流程設(shè)計1.2.1純表面組裝工藝流程(1)單面表面組裝工藝流程施加焊膏貼裝元器件再流焊。(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(zhuǎn)PCBB面施加焊膏貼裝元器件再流焊。2023/4/18第二十四頁，共168頁。

1.2.2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THCB面波峰焊。(2)單面混裝（SMD和THC分別在PCB的兩面）B面施加貼裝膠貼裝SMD膠固化翻轉(zhuǎn)PCBA面插裝THCB面波峰焊。或：A面插裝THC（機(jī)器）B面貼裝再波峰焊2023/4/18第二十五頁，共168頁。

(3)雙面混裝（THC在A面，A、B兩面都有SMD）A面施加焊膏貼裝SMD再流焊翻轉(zhuǎn)PCBB面施加貼裝膠貼裝SMD膠固化翻轉(zhuǎn)PCBA面插裝THCB面波峰焊。（應(yīng)用最多）2023/4/18第二十六頁，共168頁。

(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)PCBB面施加貼裝膠貼裝SMD膠固化翻轉(zhuǎn)PCBA面插裝THCB面波峰焊B面插裝件后附。2023/4/18第二十七頁，共168頁。

1.3選擇表面貼裝工藝流程應(yīng)考慮的因素1.3.1盡量采用再流焊方式，再流焊比波峰焊具有以下優(yōu)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(zhì)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(yīng)（selfalignment）(4)可在同一基板上，采用不同焊接工藝進(jìn)行焊接；(5)工藝簡單，修板量極小。從而節(jié)省了人力、電力、材料。2023/4/18第二十八頁，共168頁。1.3.2一般密度的混合組裝時

盡量選擇插裝元件、貼片元件在同一面。當(dāng)SMD和THC在PCB的同一面時，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，采用B面點膠、波峰焊工藝。（單面板）2023/4/18第二十九頁，共168頁。1.3.3高密度混合組裝時

a)高密度時，盡量選擇表貼元件；b)將阻、容、感元件、晶體管等小元件放在B面，IC和體積大、重的、高的元件（如鋁電解電容）放在A面，實在排不開時，B面盡量放小的IC；c)BGA設(shè)計時，盡量將BGA放在A面，兩面安排BGA元件會增加工藝難度。d)當(dāng)沒有THC或只有及少量THC時，可采用雙面印刷焊膏、再流焊工藝，及少量THC采用后附的方法；e)當(dāng)A面有較多THC時，采用A面印刷焊膏、再流焊，B面點膠、波峰焊工藝。f)盡量不要在雙面安排THC。必須安排在B面的發(fā)光二極管、連接器、開關(guān)、微調(diào)元器件等THC采用后附的方法。2023/4/18第三十頁，共168頁。注意：在印制板的同一面，禁止采用先再流焊SMD，后對THC進(jìn)行波峰焊的工藝流程。2023/4/18第三十一頁，共168頁。2．選擇PCB材料a)應(yīng)適當(dāng)選擇Ｔg較高的基材——玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Ｔg是聚合物特有的性能，是決定材料性能的臨界溫度，是選擇基板的一個關(guān)鍵參數(shù)。環(huán)氧樹脂的Tg在125~140℃左右，再流焊溫度在220℃左右，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于PCB基板的Ｔg，高溫容易造成PCB的熱變形，嚴(yán)重時會損壞元件。Tg應(yīng)高于電路工作溫度2023/4/18第三十二頁，共168頁。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)重時會造成金屬化孔斷裂和損壞元件。c)要求耐熱性高——一般要求PCB能有250℃/50S的耐熱性。d）要求平整度好2023/4/18第三十三頁，共168頁。.

e)電氣性能要求——高頻電路時要求選擇介電常數(shù)高、介質(zhì)損耗小的材料。

——絕緣電阻，耐電壓強(qiáng)度，抗電弧性能都要滿足產(chǎn)品要求。2023/4/18第三十四頁，共168頁。3．選擇元器件2023/4/18第三十五頁，共168頁。3.1元器件選用標(biāo)準(zhǔn)a元器件的外形適合自動化表面貼裝，元件的上表面應(yīng)易于使用真空吸嘴吸取，下表面具有使用膠粘劑的能力；b尺寸、形狀標(biāo)準(zhǔn)化、并具有良好的尺寸精度和互換性；c包裝形式適合貼裝機(jī)自動貼裝要求；d具有一定的機(jī)械強(qiáng)度，能承受貼裝機(jī)的貼裝應(yīng)力和基板的彎折應(yīng)力；2023/4/18第三十六頁，共168頁。e元器件的焊端或引腳的可焊性要符合要求；235℃±5℃，2±0.2s或230℃±5℃，3±0.5s，焊端90%沾錫。f符合再流焊和波峰焊的耐高溫焊接要求；再流焊：235℃±5℃，2±0.2s。波峰焊：260℃±5℃，5±0.5s。g可承受有機(jī)溶劑的洗滌；2023/4/18第三十七頁，共168頁。

3.3選擇元器件要根據(jù)具體產(chǎn)品電路要求以及PCB尺寸、組裝密度、組裝形式、產(chǎn)品的檔次和投入的成本進(jìn)行選擇。

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。鉭和鋁電解電容器主要用于電容量大的場合薄膜電容器用于耐熱要求高的場合云母電容器用于Q值高的移動通信領(lǐng)域波峰焊工藝必須選擇三層金屬電極焊端結(jié)構(gòu)片式元件2023/4/18第三十八頁，共168頁。b)SMD的選擇?小外形封裝晶體管：SOT23是最常用的三極管封裝，SOT143用于射頻

?

SOP、SOJ：是DIP的縮小型，與DIP功能相似

?QFP：占有面積大，引腳易變形，易失去共面性；引腳的柔性又能幫助釋放應(yīng)力，改善焊點的可靠性。QFP引腿最小間距為0.3mm，目前0.5mm間距已普遍應(yīng)用，0.3mm、0.4mm的QFP逐漸被BGA替代。選擇時注意貼片機(jī)精度是否滿足要求。

?PLCC：占有面積小，引腳不易變形，但檢測不方便。?LCCC：價格昂貴，主要用于高可靠性的軍用組件中，而且必須考慮器件與電路板之間的CET問題?BGA、CSP：適用于I/O高的電路中。2023/4/18第三十九頁，共168頁。c)片式機(jī)電元件：用于高密度、要求體積小、重量輕的電子產(chǎn)品。對于重量和體積大的電子產(chǎn)品應(yīng)選用有引腳的機(jī)電元件。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?從價格上考慮，選擇THC比SMD較便宜。、2023/4/18第四十頁，共168頁。

4.SMC/SMD（貼裝元器件）焊盤設(shè)計

2023/4/18第四十一頁，共168頁。PCB焊盤結(jié)構(gòu)設(shè)計要滿足再流焊工藝特點“再流動”與自定位效應(yīng)

從再流焊與波峰焊工藝最大的差異是：波峰焊工藝是通過貼片膠粘接或印制板的插裝孔事先將貼裝元器件及插裝元器件固定在印制板的相應(yīng)位置上，焊接時不會產(chǎn)生位置移動。而再流焊工藝焊接時的情況就大不相同了，元器件貼裝后只是被焊膏臨時固定在印制板的相應(yīng)位置上，當(dāng)焊膏達(dá)到熔融溫度時，焊料還要“再流動”一次，元器件的位置受熔融焊料表面張力的作用發(fā)生位置移動。

2023/4/18第四十二頁，共168頁。

如果焊盤設(shè)計正確（焊盤位置尺寸對稱，焊盤間距恰當(dāng)），元器件端頭與印制板焊盤的可焊性良好，元器件的全部焊端或引腳與相應(yīng)焊盤同時被熔融焊料潤濕時，就會產(chǎn)生自定位或稱為自校正效應(yīng)（selfalignment）——當(dāng)元器件貼放位置有少量偏離時，在表面張力的作用下，能自動被拉回到近似目標(biāo)位置。但是如果PCB焊盤設(shè)計不正確，或元器件端頭與印制板焊盤的可焊性不好，或焊膏本身質(zhì)量不好、或工藝參數(shù)設(shè)置不恰當(dāng)?shù)仍?，即使貼裝位置十分準(zhǔn)確，再流焊時由于表面張力不平衡，焊接后也會出現(xiàn)元件位置偏移、吊橋、橋接、潤濕不良、等焊接缺陷。這就是SMT再流焊工藝最大的特性。2023/4/18第四十三頁，共168頁。

由于再流焊工藝的“再流動”及“自定位效應(yīng)”的特點，使再流焊工藝對貼裝精度要求比較寬松，比較容易實現(xiàn)高度自動化與高速度。同時也正因為“再流動”及“自定位效應(yīng)”的特點，再流焊工藝對焊盤設(shè)計、元器件標(biāo)準(zhǔn)化有更嚴(yán)格的要求。2023/4/18第四十四頁，共168頁。Chip元件焊盤設(shè)計應(yīng)掌握以下關(guān)鍵要素：a對稱性——兩端焊盤必須對稱，才能保證熔融焊錫表面張力平衡。b焊盤間距——確保元件端頭或引腳與焊盤恰當(dāng)?shù)拇罱映叽纭焊盤剩余尺寸——搭接后的剩余尺寸必須保證焊點能夠形成彎月面。d焊盤寬度——應(yīng)與元件端頭或引腳的寬度基本一致。

BSA——焊盤寬度AB——焊盤的長度G——焊盤間距GS——焊盤剩余尺寸矩形片式元件焊盤結(jié)構(gòu)示意圖2023/4/18第四十五頁，共168頁。

標(biāo)準(zhǔn)尺寸元器件的焊盤圖形可以直接從CAD軟件的元件庫中調(diào)用，但實際設(shè)計時還必須根據(jù)具體產(chǎn)品的組裝密度、不同的工藝、不同的設(shè)備以及特殊元器件的要求進(jìn)行設(shè)計。2023/4/18第四十六頁，共168頁。

下面介紹幾種常用元器件的焊盤設(shè)計：(1)矩形片式元器件焊盤設(shè)計

(a)0805、1206矩形片式元器件焊盤尺寸設(shè)計原則(b)1206、0805、0603、0402、0201焊盤設(shè)計(c)鉭電容焊盤設(shè)計(2)晶體管（SOT）焊盤設(shè)計(3)翼形小外形IC和電阻網(wǎng)絡(luò)（SOP）和四邊扁平封裝器件（QFP）(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(5)BGA焊盤設(shè)2023/4/18第四十七頁，共168頁。(1)矩形片式元器件焊盤設(shè)計(a)0805、1206矩形片式元器件焊盤尺寸設(shè)計原則

LWHB

TAG焊盤寬度：A=Wmax-K電阻器焊盤的長度：B=Hmax+Tmax+K電容器焊盤的長度：B=Hmax+Tmax-K焊盤間距：G=Lmax-2Tmax-K式中：L—元件長度,mm；W—元件寬度,mm；T—元件焊端寬度,mm；H—元件高度(對塑封鉭電容器是指焊端高度),mm；K—常數(shù)，一般取0.25mm。2023/4/18第四十八頁，共168頁。最新推出01005（0402）

01005C已經(jīng)有樣品,01005R正在試制01005焊盤設(shè)計0201焊盤設(shè)計2023/4/18第四十九頁，共168頁。(b)1206、0805、0603、0402、0201焊盤設(shè)計英制公制A（mil）B(mil)G(mil)182545642507012018124532120701201210322510070801206（3216）6070700508（2012）5060300603（1508）2530250402（1005）202520

0201（0603）1210122023/4/18第五十頁，共168頁。(c)鉭電容焊盤設(shè)計代碼英制公制A（mil）B(mil)G(mil)

A12063216506040B14113528906050C231260329090120D281772431001001602023/4/18第五十一頁，共168頁。(2)晶體管（SOT）焊盤設(shè)計

a單個引腳焊盤長度設(shè)計要求W=引腳寬度WL22023/4/18第五十二頁，共168頁。SOT-232023/4/18第五十三頁，共168頁。SOT-892023/4/18第五十四頁，共168頁。SOT-1432023/4/18第五十五頁，共168頁。

對于小外形晶體管，應(yīng)在保持焊盤間中心距等于引線間中心距的基礎(chǔ)上，再將每個焊盤四周的尺寸分別向外延伸至少0.35mm。2.72.60.70.72.00.80.82.93.04.40.81.11.23.8SOT23SOT143SOT89小外形SOT晶體管焊盤示意圖2023/4/18第五十六頁，共168頁。(3)翼形小外形IC和電阻網(wǎng)絡(luò)（SOP）和四邊扁平封裝器件（QFP）

一般情況下：焊盤寬度W2等于引腳寬度W，焊盤長度取2.0mm±0.5mm。

Gb1Lb2L2

b1Lb2

WW2L2

W2

設(shè)計原則：FL2a)焊盤中心距等于引腳中心距；b)單個引腳焊盤寬度設(shè)計的一般原則器件引腳間距≤1.0mm時：W2≥W，器件引腳間距≥1.27mm時：W2≤1.2W，L2=L+b1+b2，b1=b2=0.3mm～0.5mm；c)相對兩排焊盤的距離（焊盤圖形內(nèi)廓）按下式計算（單位mm）：G=F-K式中：G—兩焊盤之間距離，F(xiàn)—元器件殼體封裝尺寸，K—系數(shù)，一般取0.25mm，d)一般SOP的殼體有寬體和窄體兩種，G值分別為7.6mm、3.6mm。2023/4/18第五十七頁，共168頁。FinePitch（QFP160P=0.635元件焊盤設(shè)計)

PITCH=0.635mm（25mil）單個焊盤設(shè)計：長×寬=（60mil~78mil）×（12mil~13.8mil）(1.5mm~2mm）×（0.3mm~0.35mm)

2023/4/18第五十八頁，共168頁。FinePitch

QFP208P=0.5元件焊單個盤設(shè)計

Pitch=0.5mm（19.7mil）長×寬=（60mil~78mil）×（10mil~12mil）(1.5mm~2mm）×（0.25mm~0.3mm)

2023/4/18第五十九頁，共168頁。FinePitchPitch=0.4mm或.03mm

元件單個焊盤設(shè)計Pitch=0.4mm長×寬=70mil×9mil(1.78mm×0.23mm)Pitch=0.3mm長×寬=50mil×7.5mil(1.27mm×0.19mm)2023/4/18第六十頁，共168頁。(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SOJ與PLCC的引腳均為J形，典型引腳中心距為1.27mm。a)單個引腳焊盤設(shè)計（0.50mm～0.80mm）×（1.85mm～2.15mm）；b)引腳中心應(yīng)在焊盤圖形內(nèi)側(cè)1/3至焊盤中心之間；c)SOJ相對兩排焊盤之間的距離（焊盤圖形內(nèi)廓）A值一般為4.9mm；d)PLCC相對兩排焊盤外廓之間的距離：J=C+K（單位mm）式中：J—焊盤圖形外廓距離；C—PLCC最大封裝尺寸；K—系數(shù)，一般取0.75。CAAJ引腳在焊盤中央引腳在焊盤內(nèi)側(cè)1/3處J=C+K（K=0.75mm）2023/4/18第六十一頁，共168頁。間距為1.27（50mil）的SOP、SOJ的焊盤設(shè)計

單個焊盤：長×寬=75mil×25mil

SOP8~SOP16A=140milSOP14~SOP28A=300milSOJ16~SOJ24A=230milSOJ24~SOJ32A=280mil2023/4/18第六十二頁，共168頁。PLCC焊盤圖單個焊盤：長×寬=75mil×25milA=C+30mil（C為元件外形尺寸）2023/4/18第六十三頁，共168頁。(5)BGA焊盤設(shè)計

BGA的分類和結(jié)構(gòu)特點BGA焊盤設(shè)計原則焊盤及阻焊層設(shè)計引線和過孔幾種間距BGA焊盤設(shè)計表2023/4/18第六十四頁，共168頁。

BGA的分類和結(jié)構(gòu)特點a)BGA是指在器件底部以球形柵格陣列作為I/O引出端的封裝形式。分為：PBGA（PlasticBallGridArray塑料BGA）CBGA(CramicBallGridArray陶瓷BGA)TBGA（TapeBallGridArray載帶BGA）μBGA（ChipscalePackage微型BGA），又稱CSP。BGA的外形尺寸范圍為7mm～50mm。一般共面性小于0.2mm。b)PBGA是最常用的，它以印制板基材為載體。PBGA的焊球間距為1.50mm、1.27mm、1.0mm、0.8mm，焊球直徑為0.89mm、0.762mm、0.6mm、0.5mm；2023/4/18第六十五頁，共168頁。

c)BGA底部焊球有部分分布和完全分布兩種分布形式部分分布完全分布2023/4/18第六十六頁，共168頁。BGA焊盤設(shè)計原則a)PCB上每個焊球的焊盤中心與BGA底部相對應(yīng)的焊球中心相吻合；b)PCB焊盤圖形為實心圓，導(dǎo)通孔不能加工在焊盤上；焊盤最大直徑等于BGA底部焊球的焊盤直徑最小直徑等于BGA底部焊盤直徑減去貼裝精度例如：BGA底部焊盤直徑為0.89mm，貼裝精度為±0.1mm，PCB焊盤最小直徑等于0.89mm-0.2mm。（BGA器件底部焊球的焊盤直徑根據(jù)供應(yīng)商提供的資料）c)與焊盤連接的導(dǎo)線寬度要一致，一般為0.15～0.2mm；d)阻焊尺寸比焊盤尺寸大0.1mm～0.15mm。2023/4/18第六十七頁，共168頁。e)導(dǎo)通孔在孔化電鍍后，必須采用介質(zhì)材料或?qū)щ娔z進(jìn)行堵塞（盲孔），高度不得超過焊盤高度；f)在BGA器件外廓四角加工絲網(wǎng)圖形，絲網(wǎng)圖形的線寬為0.2mm～0.25mm。在BGA器件外殼四周加工絲網(wǎng)圖形2023/4/18第六十八頁，共168頁。2023/4/18第六十九頁，共168頁。5．THC（通孔插裝元器件）焊盤設(shè)計元件孔徑=D+(0.3~0.5)mm（D為引線直徑）,IC孔徑=0.8mm；元件名孔距R-1/4W、1/2W10mm;12.5mm;17.5mm；R>1/2W(L+(2~3)mm（L為元件身長）IN41487.5mm，10mm，12.5mm1N400系列10mm，12.5mm小瓷片、獨石電容2.54mm小三極管、￠3發(fā)光管2.54mm2023/4/18第七十頁，共168頁。THT元件的焊盤設(shè)計對于IC、排電阻、接線端子、插座等等：——孔距為5.08mm（或以上）的，焊盤直徑不得小于3mm；——孔距為2.54mm的，焊盤直徑最小不應(yīng)小于1.7mm。電路板上連接220V電壓的焊盤間距，最小不應(yīng)小于3mm。流過電流超過0.5A（含0.5A）的焊盤直徑應(yīng)大于等于4mm。焊盤以盡可能大一點為好，對于一般焊點，其焊盤直徑最小不得小于2mm。2023/4/18第七十一頁，共168頁。6.布線設(shè)計

布線寬度和間距線寬線間距備注0.010″

0.010″簡便0.007″

0.008

″標(biāo)準(zhǔn)

0.005″0.005″困難0.002″

0.002″極困難2023/4/18第七十二頁，共168頁。外層線路線寬和線距功能*

0.012/0.0100.008/0.0080.006/0.0060.005/0.005線寬0.012″0.008″0.006″0.005″焊盤間距0.010″0.008″0.006″0.005″

線間距0.010″0.008″0.0060.005″線—焊盤間距0.010″0.008″0.006″0.005″環(huán)形圖*0.008″0.008”0.007″0.006″*線寬/間距*為孔邊緣到焊盤邊緣的距離2023/4/18第七十三頁，共168頁。內(nèi)層線路線寬和線距功能0.012/0.0100.008/0.0080.006/0.0060.005/0.005線寬0.012″0.008″0.006″0.005″焊盤間距0.010″0.008″0.006″0.005″

線間距0.010″0.008″0.006″0.005″線—焊盤間距0.010″0.008″0.006″0.005″環(huán)形圖0.008″0.008″0.007″0.006″線—孔邊緣0.018″0.016″0.013″0.010″板—孔邊緣0.018″0.016″0.013″0.010″2023/4/18第七十四頁，共168頁。一般設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)

項目間距孔—板邊緣大于板厚線—板邊緣≥0.03"焊盤—線min0.075"焊盤--焊盤min0.025"

焊盤—板邊緣≥0.03"2023/4/18第七十五頁，共168頁。

五種不同布線密度的布線規(guī)則一級布線密度二級布線密度三級布線密度四級布線密度五級布線密度2023/4/18第七十六頁，共168頁。一級布線密度2023/4/18第七十七頁，共168頁。二級布線密度2023/4/18第七十八頁，共168頁。三級布線密度2023/4/18第七十九頁，共168頁。四級布線密度2023/4/18第八十頁，共168頁。五級布線密度2023/4/18第八十一頁，共168頁。7.焊盤與印制導(dǎo)線連接的設(shè)置(1)與矩形焊盤連接的導(dǎo)線應(yīng)從焊盤長邊的中心引出，避免呈一定角度）。(2)當(dāng)焊盤和大面積的地相連時，應(yīng)優(yōu)選十字鋪地法和45°鋪地法。(3)從大面積地或電源線處引出的導(dǎo)線長大于0.5mm，寬小于0.4mm。0.5mm0.4mm

不正確正確不正確正確不正確正確（a）好不良設(shè)計不良設(shè)計好好不良設(shè)計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2023/4/18第八十二頁，共168頁。焊盤與印制導(dǎo)線的連接示意圖2023/4/18第八十三頁，共168頁。8.導(dǎo)通孔、測試點的設(shè)置

①采用再流焊工藝時導(dǎo)通孔設(shè)置a)一般導(dǎo)通孔直徑不小于0.75mm；b)除SOIC、QFP或PLCC等器件之外，不能在其它元器件下面打?qū)?；c)不能把導(dǎo)通孔直接設(shè)置在焊盤上、焊盤的延長部分和焊盤角上（見圖6）。d)導(dǎo)通孔和焊盤之間應(yīng)有一段涂有阻焊膜的細(xì)線相連，細(xì)線的長度應(yīng)大于0.5mm，寬度小于0.4mm。

＜0.4mm

不正確正確＞0.5mm

圖6再流焊導(dǎo)通孔示意圖

2023/4/18第八十四頁，共168頁。②采用波峰焊工藝時導(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。一般要求孔與元件端頭相距0.254mm。

0.254mm

圖7波峰焊導(dǎo)通孔示意圖2023/4/18第八十五頁，共168頁。③測試點(a)PCB上可設(shè)置若干個測試點，這些測試點可以是孔或焊盤。(b)測試孔設(shè)置與再流焊導(dǎo)通孔要求相同。(c)探針測試支撐導(dǎo)通孔和測試點要求:采用在線測試時，PCB上要設(shè)置若干個探針測試支撐導(dǎo)通孔和測試點,這些孔或點和焊盤相連時,可從有關(guān)布線的任意處引出,但應(yīng)注意以下幾點:

——要注意不同直徑的探針進(jìn)行自動在線測試（ATE）時的最小間距；——導(dǎo)通孔不能選在焊盤的延長部分，與再流焊導(dǎo)通孔要求相同；——測試點不能選擇在元器件的焊點上。2023/4/18第八十六頁，共168頁。9.阻焊、絲網(wǎng)的設(shè)置①阻焊（a）PCB制作應(yīng)選擇熱風(fēng)整平工藝。（b）阻焊圖形尺寸要比焊盤周邊大0.05mm～0.254mm，防止阻焊劑污染焊盤。（c）當(dāng)窄間距或相鄰焊盤間沒有導(dǎo)線通過時，允許采用圖4(a)的方法設(shè)計阻焊圖形；當(dāng)相鄰焊盤間有導(dǎo)線通過時，為了防止焊料橋接，應(yīng)采用如圖4(b)的方法設(shè)計阻焊圖形。(a)(b)

圖4阻焊圖形2023/4/18第八十七頁，共168頁。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、元器件位號、極性和IC的1腳標(biāo)志。高密度窄間距時可采用簡化符號見圖5。特殊情況可省去元器件位號。

+++C1C1標(biāo)準(zhǔn)絲網(wǎng)符號簡化絲網(wǎng)符號

圖5絲網(wǎng)圖形2023/4/18第八十八頁，共168頁。10.元器件整體布局設(shè)置aPCB上元器件分布應(yīng)盡可能均勻，大質(zhì)量器件再流焊時熱容量較大，過于集中容易造成局部溫度低而導(dǎo)致虛焊；

b大型器件的四周要留一定的維修空隙（留出SMD返修設(shè)備加熱頭能夠進(jìn)行操作的尺寸）；

c發(fā)熱元件應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離其他元器件，一般置于邊角、機(jī)箱內(nèi)通風(fēng)位置。發(fā)熱元件應(yīng)該用其引線或其他支撐物作支撐（如可加散熱片），使發(fā)熱元件與電路板表面保持一定距離，最小距離為2mm。2023/4/18第八十九頁，共168頁。d對于溫度敏感的元器件要遠(yuǎn)離發(fā)熱元件。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。e需要調(diào)節(jié)或經(jīng)常更換的元件和零部件，應(yīng)置于便于調(diào)節(jié)和更換的位置。如電位器、保險管、開關(guān)、按鍵、插拔器等。f接線端子、插拔件附近、長串端子的中央以及經(jīng)常受力作用的部位設(shè)置固定孔，并且固定孔周圍應(yīng)留有相應(yīng)的空間。2023/4/18第九十頁，共168頁。g對于一些體（面）積公差大、精度低，需二次加工的元件、零部件（如變壓器、電解電容、壓敏電阻、橋堆、散熱器等）與其他元器件之間的間隔在原設(shè)定的基礎(chǔ)上再增加一定的富裕量，建議電解電容、壓敏電阻、橋堆、滌綸電容等增加富裕量不小于1mm，變壓器、散熱器和超過5W（含5W）的電阻不小于3mm。h單面混裝時,應(yīng)把貼裝和插裝元器件布放在A面；i采用雙面再流焊的混裝時，應(yīng)把大的貼裝和插裝元器件布放在A面；2023/4/18第九十一頁，共168頁。j采用A面再流焊，B面波峰焊時，應(yīng)把大的貼裝和插裝元器件布放在A面(再流焊面)，適合于波峰焊的矩形、圓柱形、SOT和較小的SOP（引腳數(shù)小于28，引腳間距1mm以上）布放在B面（波峰焊接面)。如需在B面安放QFP元件，應(yīng)按45°方向放置。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)，容易造成焊點和元器件的開裂或裂紋。2023/4/18第九十二頁，共168頁。11.再流焊與波峰焊貼片元件的排列方向設(shè)計2023/4/18第九十三頁，共168頁。

(1)再流焊工藝的元器件排布方向

為了減少由于元器件兩側(cè)焊端不能同步受熱而產(chǎn)生豎碑、移位、焊端脫離焊盤等焊接缺陷，要求PCB上兩個端頭的片式元件的長軸應(yīng)垂直于再流焊爐的傳送帶方向；SMD器件長軸應(yīng)平行于傳送帶方向。

再流焊爐傳送帶方向?qū)τ诖蟪叽绲腜CB，為了使PCB兩側(cè)溫度盡量保持一致，PCB長邊應(yīng)平行于再流焊爐的傳送帶方向，因此當(dāng)PCB尺寸大于200mm時要求：a兩個端頭Chip元件的長軸與PCB的長邊相垂直;bSMD器件的長軸與PCB的長邊平行；c雙面組裝的PCB兩個面上的元器件取向一致。2023/4/18第九十四頁，共168頁。(2)波峰焊工藝的元器件排布方向

波峰焊料流動方向

PCB運(yùn)行方向

aChip元件的長軸應(yīng)垂直于波峰焊機(jī)的傳送帶方向；SMD器件長軸應(yīng)平行于波峰焊機(jī)的傳送帶方向。b為了避免陰影效應(yīng)，同尺寸元件的端頭在平行于焊料波方向排成一直線；不同尺寸的大小元器件應(yīng)交錯放置；小尺寸的元件要排布在大元件的前方；防止元件體遮擋焊接端頭和引腳。當(dāng)不能按以上要求排布時，元件之間應(yīng)留有3~5mm間距。(3)元器件的特征方向應(yīng)一致如：電解電容器極性、二極管的正極、三極管的單引腳端、集成電路的第一腳等。2023/4/18第九十五頁，共168頁。采用波峰焊工藝時PCB設(shè)計的幾個要點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)計時要對矩形元器件、SOT、SOP元器件的焊盤長度作如下處理：a)高密度布線時應(yīng)采用橢圓焊盤圖形，以減少連焊?！由煸w外的焊盤長度，作延長處理,；——對SOP最外側(cè)的兩對焊盤加寬，以吸附多余的焊錫（俗稱竊錫焊盤）；——小于3.2mm×1.6mm的矩形元件，在焊盤兩側(cè)可作45°倒角處理。2023/4/18第九十六頁，共168頁。減小陰影效應(yīng)的措施

延伸元件體外的焊盤長度45°倒角處理竊錫焊盤2023/4/18第九十七頁，共168頁。

c)波峰焊時，應(yīng)將導(dǎo)通孔設(shè)置在焊盤的尾部或靠近焊盤。導(dǎo)通孔的位置應(yīng)不被元件覆蓋，便于氣體排出。當(dāng)導(dǎo)通孔設(shè)置在焊盤上時，一般孔與元件端頭相距0.254mm。d)元器件的布排方向與順序：*元器件布局和排布方向應(yīng)遵循較小的元件在前和盡量避免互相遮擋的原則；*波峰焊接面上的大小元器件應(yīng)交錯放置，不應(yīng)排成一直線；*波峰焊接面上不能安放QFP、PLCC等四邊有引腳的器。*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，波峰焊時不會移動位置，因此對焊盤的形狀、尺寸、對稱性以及焊盤和導(dǎo)線的連接等要求都可以根據(jù)印制板的實際情況靈活一些。2023/4/18第九十八頁，共168頁。12.元器件的間距設(shè)計(1)與元器件間距相關(guān)的因素：——元器件外型尺寸的公差,元器件釋放的熱量;——貼片機(jī)的轉(zhuǎn)動精度和定位精度;——布線設(shè)計所需空間,已知使用層數(shù)；——焊接工藝性和焊點肉眼可測性；——自動插件機(jī)所需間隙;——測試夾具的使用;——組裝和返修的通道；2023/4/18第九十九頁，共168頁。(2)一般組裝密度的焊盤間距元器件間相鄰焊盤最小間距示意圖（單位：mm）PLCCPLCCQFPSOPSOT2023/4/18第一百頁，共168頁。標(biāo)準(zhǔn)密度設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)2023/4/18第一百零一頁，共168頁。標(biāo)準(zhǔn)密度設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)2023/4/18第一百零二頁，共168頁。標(biāo)準(zhǔn)密度設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)2023/4/18第一百零三頁，共168頁。13.散熱設(shè)計

由于SMD的外形尺寸小，組裝密度高。必須考慮散熱設(shè)計。散熱的方式主要有熱傳導(dǎo)、對流傳導(dǎo)和輻射傳導(dǎo)三種方式。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%。(1)器件設(shè)計時可采用導(dǎo)熱性好的引線框材料、加大引線框尺寸、在器件底部設(shè)計散熱片等措施。2023/4/18第一百零四頁，共168頁。(2)印制板的散熱設(shè)計主要從以下幾方面考慮：(a)在允許條件下，布局時盡量使PCB上的功率分布均勻。(b)采用散熱層的方法。像“三明治”結(jié)構(gòu)那樣夾在印制板電路中間，見圖36。散熱板的材料可采用銅/殷銅/銅或銅/鉬/銅。設(shè)計時注意電路板結(jié)構(gòu)的對稱性，此方法適用于雙面板或多層板。(c)采用散熱通孔的方法。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。再流焊時焊錫將散熱孔填滿，這樣可以提高導(dǎo)熱能力。(d)單獨為發(fā)熱元件增加通風(fēng)冷卻的散熱裝置，或為排熱增加一個鐵芯。2023/4/18第一百零五頁，共168頁。散熱板和散熱通孔設(shè)計示意圖2023/4/18第一百零六頁，共168頁。14.高頻及抗電磁干擾設(shè)計

經(jīng)驗證明，如果在產(chǎn)品開發(fā)階段解決電磁兼容性問題所需的費用為1，那么，等到產(chǎn)品定型后再想辦法解決，費用將增加10倍；若等到批生產(chǎn)后再解決，費用將增加100倍。因此在產(chǎn)品開發(fā)階段應(yīng)同時進(jìn)行電磁兼容性設(shè)計。電磁兼容性與有源器件的選擇、電子電路分析、印制電路板設(shè)計都有關(guān)系。電磁兼容設(shè)計的基本方法——是指標(biāo)分配和功能分塊設(shè)計。即把產(chǎn)品的電磁兼容性指標(biāo)要求細(xì)分成產(chǎn)品級、模塊級、電路級、元件級的指標(biāo)要求，然后進(jìn)行逐級設(shè)計。從元器件、連接器的選擇、印制板的布線、接地點的選擇以及結(jié)構(gòu)上的布置等各方面進(jìn)行綜合考慮。2023/4/18第一百零七頁，共168頁。印制板設(shè)計時可作如下考慮：(1)選用介電常數(shù)高的電路基板材料，如聚四氟乙烯板。(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。(3)盡量選擇表面貼裝器件SMD器件與DIP器件相比較，由于SMD器件引線的互連長度很短，因此引線的電感、電容和電阻比DIP器件小得多。另外，SMT印制板通孔少，布線可走捷徑，組裝密度高，單位面積上的器件多，器件間的互連長度短，因此采用SMT工藝可改善高頻特性。2023/4/18第一百零八頁，共168頁。(4)盡量增加線距。高頻或高速電路應(yīng)滿足2W原則，W是導(dǎo)線的寬度，即導(dǎo)線間距不小于兩倍線寬度，以減少串?dāng)_。此外，導(dǎo)線應(yīng)短、寬、均勻、直、，如遇到轉(zhuǎn)彎，應(yīng)采用45°角，導(dǎo)線寬度不要突變，不要突然拐角。2023/4/18第一百零九頁，共168頁。

地線設(shè)置是最重要的設(shè)計，也是難度最大的一項設(shè)計。理想的”地”應(yīng)是零電阻的實體，各接地點之間沒有電位差，但實際是不存在的。為了減少地環(huán)路干擾，一般可采用切斷地環(huán)路的方法。例如：將信號地與機(jī)殼地絕緣，形成浮地，高頻時可以用平衡電路代替不平衡電路，也可以在兩個電路之間插入隔離變壓共模扼流線圈光電偶合器等。

目前流行的方法是在屏蔽機(jī)殼上安裝濾波器連接器。此外，在兩個電路之間的連接或電纜上套鐵氧體瓷環(huán)也可以有效濾除高頻共模干擾。(5)地線設(shè)置2023/4/18第一百一十頁，共168頁。大型復(fù)雜的產(chǎn)品中往往包含多種電子電路以及各種電機(jī)、電器等騷擾源，這種情況可按以下步驟進(jìn)行：a分析產(chǎn)品內(nèi)各電路單元的工作電平、信號類型等騷擾特性和騷擾能力；b將地線分類，例如分為信號地線、騷擾電源地線、機(jī)殼地線等，信號地線還可以分為模擬地線和數(shù)字地線等；c畫出整體布局圖和地線系統(tǒng)圖。2023/4/18第一百一十一頁，共168頁。(6)綜合使用接地、屏蔽、濾波等措施。(7)高頻傳輸線的設(shè)計在低頻電路中，用兩根導(dǎo)線就能把信號由信號源送到負(fù)載。而在高頻電路中用兩根普通的導(dǎo)線來傳輸信號的過程中信號會產(chǎn)生反射、電磁偶合和能量輻射等問題，將使信號受到損失并影響傳輸信號的精確性。甚至?xí)恋K高速電路性能的實現(xiàn)。只有按高頻傳輸線設(shè)計才能合理解決信號的高頻電磁場的傳輸。2023/4/18第一百一十二頁，共168頁。

PCB上的布線傳輸高頻信號時，除布線本身的電阻外，還存在分布電容、電感，這些參數(shù)的物理特征量在空間是隨時間按一定規(guī)律分布的，沿線各點的瞬時電壓、電流值和相位均不同。高頻傳輸線的作用是將分布參數(shù)作等效網(wǎng)絡(luò)處理，計算出傳輸線的特性阻抗，使特性阻抗值和負(fù)載阻抗相匹配。達(dá)到減小或消除信號反射的目的。使傳輸線中只存在單行波，或稱為“行波狀態(tài)”。屏蔽體是阻止電磁波在空間傳播的一種措施，為了避免電磁感應(yīng)引起屏蔽效能下降，避免地電壓在屏蔽體內(nèi)造成干擾，屏蔽體應(yīng)單點接地。2023/4/18第一百一十三頁，共168頁。15.可靠性設(shè)計在嚴(yán)格執(zhí)行可制造性設(shè)計規(guī)范的基礎(chǔ)上著重注意以下內(nèi)容：2023/4/18第一百一十四頁，共168頁。(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。(3)高、中頻電路屏蔽盒內(nèi)外的元器件距盒壁應(yīng)有2mm以上的距離。(4)插裝元器件焊盤與引線間隙在0.2~0.3mm之間，自動插裝機(jī)的插裝孔比引線大0.4mm。2023/4/18第一百一十五頁，共168頁。(6)受力強(qiáng)度較大的元件（如連接器等），采取加大焊盤或采取加固件的方法。應(yīng)有利于插、拔。(7)散熱板、屏蔽盒和其它大部件在印制板上的布局，應(yīng)有利于耐沖擊抗振動。(8)元器件排列給接插件留有余地。(9)重力分布要求為了防止重力過分集中引起印制板變形，盡量把較重的大元件安排在PCB的四邊上，必要時加結(jié)構(gòu)件進(jìn)行矯正。(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。2023/4/18第一百一十六頁，共168頁。(11)安全性要求a）發(fā)熱元件（如大功率電阻、大電流晶體管）的安裝要求距PCB板面的距離≥5mm；b）大電流（如電源部件）的焊盤應(yīng)≥∮3.8mm印制導(dǎo)線的寬度＞2.5mm。c）印制導(dǎo)線間隙耐電壓、印制導(dǎo)線寬度與容許電流見表1、表2。2023/4/18第一百一十七頁，共168頁。(12)機(jī)箱元器件布局和裝配可靠性要求(a)高頻單元裝配要求高頻單元的元器件及導(dǎo)線的連線應(yīng)盡量短，一般直接裝焊。(b)高壓單元裝配要求高壓單元的元器件之間的距離應(yīng)盡可能大，以確保安全可靠；元器件引線應(yīng)彎成圓弧，杜絕彎成銳角或直角，以免發(fā)生尖銳放電；連線應(yīng)采用耐相應(yīng)高壓導(dǎo)線；裝配焊點應(yīng)圓滑，不允許有拉尖或毛刺。(c)高溫單元裝配要求高溫單元的元器件應(yīng)盡量遠(yuǎn)離發(fā)熱元器件，連線不應(yīng)貼靠發(fā)熱元器件；發(fā)熱件應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的散熱措施；大功率電阻器距印制板應(yīng)有一定的距離。2023/4/18第一百一十八頁，共168頁。

(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)電路中同時存在高低頻率、大小電流源的復(fù)雜情況時，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。(e)其它要求在結(jié)構(gòu)和布局設(shè)計方面應(yīng)考慮裝配的牢固性，機(jī)箱空間的利用和重量分布的合理性；在器件電器連接方面應(yīng)考慮連線布局應(yīng)有利于生產(chǎn)操作和便于調(diào)試、維修；在總體方面應(yīng)考慮適當(dāng)縮小整體體積。2023/4/18第一百一十九頁，共168頁。(13)CMOS集成電路在使用中防靜電和鎖定措施對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）數(shù)字集成電路數(shù)字集成電路2023/4/18第一百二十頁，共168頁。16.降低生產(chǎn)成本設(shè)計2023/4/18第一百二十一頁，共168頁。四.SMT設(shè)備對PCB設(shè)計的要求1.PCB外形、尺寸設(shè)計2．PCB定位孔和夾持邊的設(shè)置3.基準(zhǔn)標(biāo)志(Mark)設(shè)計4．拼板設(shè)計5．選擇元器件封裝及包裝形式6．

PCB設(shè)計的輸出文件2023/4/18第一百二十二頁，共168頁。1.PCB外形、尺寸設(shè)計

進(jìn)行PCB設(shè)計時，首先要考慮PCB外形。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；過小，則散熱不好，且鄰近線條易受干擾。同時PCB外形尺寸的準(zhǔn)確性與規(guī)格直接影響到生產(chǎn)加工時的可制造性與經(jīng)濟(jì)性。PCB外形設(shè)計的主要內(nèi)容包括：（1）形狀設(shè)計a)印制板的外形應(yīng)盡量簡單，一般為矩形，長寬比為3：2或4：3，其尺寸應(yīng)盡量靠標(biāo)準(zhǔn)系列的尺寸，以便簡化加工工藝，降低加工成本。b)板面不要設(shè)計得過大，以免再流焊時引起變形。2023/4/18第一百二十三頁，共168頁。2023/4/18第一百二十四頁，共168頁。（2)PCB尺寸設(shè)計

PCB尺寸是由貼裝范圍決定的。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PCB時，一定考慮貼裝機(jī)的最大、最小貼裝尺寸。JUKI機(jī)：PCB允許長×寬＝330×250、410×360~50×50510×360、510×460~50×50當(dāng)PCB尺寸小于最小貼裝尺寸時，必須采用拼板方式。2023/4/18第一百二十五頁，共168頁。

（3）PCB厚度設(shè)計a一般貼裝機(jī)允許的板厚：0.5~5mm。PCB厚度一般在0.5~2mm范圍內(nèi)。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(qiáng)的負(fù)荷振動條件下，使用厚度為1．6mm、板的尺寸在500mm×500mm之內(nèi)；C有負(fù)荷振動條件下，要根據(jù)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(yīng)選擇2~3mm厚的板。e當(dāng)PCB尺寸小于最小貼裝尺寸時，必須采用拼板方式。2023/4/18第一百二十六頁，共168頁。2.PCB定位孔和夾持邊的設(shè)置

一般絲印機(jī)、貼裝機(jī)的PCB定位有針定位、邊定位兩種定位方式。為保證貼裝精度，自動印刷機(jī)和貼裝機(jī)都配有PCB基準(zhǔn)校正用的視覺定位系統(tǒng)。在導(dǎo)軌夾持邊和定位孔附近不能布放元器件。2023/4/18第一百二十七頁，共168頁。

(a)針定位不能布放元器件的區(qū)域

(b)邊定位不能布放元器件的區(qū)域。

2023/4/18第一百二十八頁，共168頁。安裝孔如果不是用于接地,安裝孔內(nèi)壁不允許有電鍍層。2023/4/18第一百二十九頁，共168頁。3.基準(zhǔn)標(biāo)志(Mark)設(shè)計2023/4/18第一百三十頁，共168頁。

基準(zhǔn)標(biāo)志(Mark)：是為了糾正PCB加工誤差，用于光學(xué)定位的一組圖形?；鶞?zhǔn)標(biāo)志的種類：分為PCB基準(zhǔn)標(biāo)志和局部基準(zhǔn)標(biāo)志。Mark形狀：實心圓、三角形、菱形、方形、十字、空心圓等都可以，優(yōu)選實心圓。Mark尺寸：1.5mm～2mm。最小0.5mm。最大不能超過5mm。Mark表面：裸銅、鍍錫、鍍金均可，但要求鍍層均勻、不要過厚。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。(1)基準(zhǔn)標(biāo)志圖示（單位：mm）圖中此區(qū)域內(nèi)不能有任何圖形和銅箔,

1～2

1～21.5～21.5～2

2023/4/18第一百三十一頁，共168頁。(2)基準(zhǔn)標(biāo)志布放位置

基準(zhǔn)標(biāo)志布放位置根據(jù)貼裝機(jī)的PCB傳輸方式?jīng)Q定，直接采用導(dǎo)軌傳輸PCB時，在導(dǎo)軌夾持邊和定位孔附近不能

布放Mark，具體尺寸根據(jù)貼裝機(jī)而異。

(a)針定位時基準(zhǔn)標(biāo)志圖形不能布放區(qū)域

(b)邊定位時，距板邊4mm內(nèi)不能布放基準(zhǔn)標(biāo)志圖形

2023/4/18第一百三十二頁，共168頁。(3)PCB基準(zhǔn)標(biāo)志——PCB基準(zhǔn)標(biāo)志用于整個PCB光學(xué)定位的一組圖形

(a)(b)(c)PCB基準(zhǔn)標(biāo)志位置示意圖(4)局部基準(zhǔn)標(biāo)志——是用于引腳數(shù)量多，引腳間距小（中心距≤0.65mm）的單個器件的一組光學(xué)定位圖形。局部基準(zhǔn)標(biāo)志位置示意圖2023/4/18第一百三十三頁，共168頁。4．拼板設(shè)計

當(dāng)PCB尺寸小于最小貼裝尺寸時，必須采用拼板方式。拼板可以提高生產(chǎn)效率，雙面全表面貼裝，并且不采用波峰焊工藝時，可采用雙數(shù)拼板、正反面各半、兩面圖形完全相同的設(shè)計，這種設(shè)計可以采用同一塊模板、節(jié)省編程、生產(chǎn)準(zhǔn)備時間、提高生產(chǎn)效率和設(shè)備利用率。2023/4/18第一百三十四頁，共168頁。(1)拼板設(shè)計要求:a拼板的尺寸不可太大，也不可太小，應(yīng)以制造、裝配、和測試過程中便以加工，不產(chǎn)生較大變形為宜。根據(jù)PCB厚度確定。(1mm厚度的PCB最大拼板尺寸200mm×150mm)b拼板的工藝夾持邊（一般為10mm）。cMARK點加在每塊小板的對角上，