PCB科技 - PCB設計中應考慮哪些問題

組裝形狀較小或不規則的PCB時有許多限制. 因此, 組裝時通常使用將多個小PCB拼接成適當尺寸的PCB的方法, 如圖5所示. 通常地, 對於單面尺寸小於150mm的PCB, 你可以考慮使用登機管道. 通過2, 3, 四, 等., 大PCB的尺寸可以組裝到適當的處理範圍, 通常寬150mm～250mm，長250mm～350mm. PCB是自動化裝配中更合適的尺寸.

可製造性 PCB設計 分為兩類, 一是生產印刷電路板的加工技術； 另一個是電路和結構部件以及印刷電路板的組裝科技. 關於印製電路板生產的加工技術, 通用PCB製造商, 由於其製造能力, 將為設計師提供詳細的相關要求, 這在實踐中相對較好. 據作者瞭解，第二類在實踐中沒有得到足够重視的是電子組裝的可製造性設計. 本文的重點也是描述設計人員在設計階段必須考慮的可製造性問題 PCB設計.

電子組裝的可製造性設計要求PCB設計師在PCB設計的早期階段考慮以下方面：

適當選擇裝配方法和部件佈局

裝配方法和元件佈局的選擇是PCB可製造性的一個非常重要的方面，對裝配效率、成本和產品品質有很大影響。 事實上，作者接觸了相當多的PCBA，並考慮了一些非常基本的原則。 還有一些缺點。

（1）選擇合適的裝配方法

一般來說，根據PCB組裝密度的不同，推薦的組裝方法如下：

設計PCB時應考慮哪些問題

作為電路設計工程師, 你應該正確理解 PCB組裝工藝 您正在設計的流程, 這樣你就可以避免犯一些原則性的錯誤. 選擇裝配方法時, 除了考慮PCB的裝配密度和佈線的難度之外, 它還必須基於這種裝配方法的典型工藝流程和公司自身工藝設備的水准. 如果公司沒有更好的波峰焊接工藝, 那麼，在上錶中選擇第五種裝配方法可能會給自己帶來很多麻煩. 另一點值得注意的是，如果您計畫在焊接表面上實施波峰焊接工藝, 您應該避免在焊接表面上佈置一些SMD，以使過程複雜.

（2）組件佈局

PCB上元件的佈局對生產效率和成本有著非常重要的影響，是衡量PCB設計可安裝性的重要名額。 一般來說，組件的排列應盡可能均勻、規則和整齊，並以相同的方向和極性分佈排列。 規則佈置便於檢查，有利於提高補片/挿件速度，均勻分佈有利於優化散熱和焊接工藝。 另一方面，為了簡化工藝，PCB設計師必須始終知道，在PCB的任何一側，只能使用回流焊和波峰焊的組焊工藝。 當組裝密度較高且PCB的焊接表面必須分佈更多SMD元件時，這一點尤其值得注意。 設計者應考慮對焊接表面上安裝的部件使用哪一組焊接工藝。 最優選的是在貼片固化後使用波峰焊接工藝，該工藝可以同時將穿孔器件的引脚焊接在元件表面上； 但是，焊接SMD元件有相對嚴格的限制，只能焊接尺寸為0603及以上、SOT公司、SOIC（引脚間距-1mm，高度小於2.0mm）的晶片電阻器。 對於分佈在焊接表面上的元件，在波峰焊接期間，引脚方向應垂直於PCB傳輸方向，以確保元件兩側的焊料端部或引線同時浸焊。 相鄰元件之間的排列順序和間距也應滿足波峰焊的要求，以避免“陰影效應”，如圖1所示。 當使用波峰焊SOIC和其他多引脚組件時，應在焊料流動方向的最後兩個焊脚（每側1個）處安裝偷錫墊，以防止連續焊接。

設計PCB時應考慮哪些問題

類似類型的元件應沿同一方向佈置在板上，以便於元件的放置、檢查和焊接。 例如，使所有徑向電容器的負極朝向電路板的右側，使所有雙列直插式封裝（DIP）的槽口標記朝向同一方向等。這可以加快插入速度，更容易發現錯誤。 如圖2所示，由於A板使用此方法，囙此很容易找到反向電容器，而B板蒐索需要更多時間。 事實上，公司可以標準化其製造的所有電路板組件的方向。 一些電路板佈局可能不一定允許這樣做，但這應該是一個努力方向。

設計PCB時應考慮哪些問題

PCB設計中需要考慮哪些可製造性問題

此外，類似的組件類型應盡可能地接地在一起，所有組件的第一個引脚應在同一方向。

設計PCB時應考慮哪些問題

然而，作者確實遇到了相當多的組裝密度過高的PCB。 高組件，如鉭電容器、片式電感器和細間距SOIC、TSOP和其他器件也必須分佈在PCB的焊接表面上。 在這種情況下，只能使用雙面印刷錫膏和回流焊，並且應盡可能多地分佈挿件組件以適應手動焊接。 另一種可能性是，部件表面上的穿孔部件應盡可能多地分佈在多條主線上。 在直線上，為了適應最新的選擇性波峰焊接工藝，可以避免手動焊接，以提高效率並確保焊接質量。 離散焊點分佈是選擇性波峰焊的禁忌，這將成倍新增加工時間。

調整元件在印製板檔案中的位置時，必須注意元件與絲網符號之間的一一對應關係。 如果移動部件時沒有相應地移動部件旁邊的絲網符號，這將成為製造過程中的重大質量隱患。， 因為在實際生產中，絲印符號是可以指導生產的行業語言。

PCB必須配備必要的夾緊邊緣、定位標記和過程定位孔，以實現自動化生產。

電子裝配是現時自動化程度最高的行業之一。 生產中使用的自動化設備要求PCB的自動傳輸。 這要求在PCB的傳輸方向（通常是長邊方向）上，應有不小於3-5mm寬的夾緊邊緣，以便於自動傳輸，並防止靠近板邊緣的組件因夾緊而無法自動組裝。

定位標記的功能是當前廣泛使用的光學定位裝配設備的功能, PCB需要為光學識別系統提供至少兩到3個定位標記，以準確定位PCB並糾正 PCB加工 錯誤. 在常用的定位標記中, 兩個標記必須分佈在PCB的對角線上. 定位標記的選擇通常使用標準圖形，如實心圓形墊. 便於識別, 標記周圍應有一個沒有其他電路特徵或標記的開放區域, 並且尺寸優選不小於標記的直徑.